Впрс 18. ЭШС, ее особенности и способы применения

Электрошлаковая сварка основана на выделении тепла при прохождении электрического тока через расплавленный флюс—шлак, электросопротивление которого во много раз превышает электросопротивление металла. Плавление сварочной проволоки и свариваемого металла происходит за счет тепла расплавленного флюса. Вдоль оси свариваемого стыка с обеих сторон перемещаются снизу вверх медные формирующие ползуны. Они связаны со сварочным аппаратом. Со стороны, противоположной аппарату, вместо ползуна можно устанавливать съемную медную накладку. Сварочная проволока направляется в зазор между свариваемыми кромками, для чего она изгибается специальным гибочным устройством или токоподводящим мундштуком так, чтобы в зоне сварки ее ось совпадала с осью стыка. Флюс в зону сварки подается из бункера по трубке небольшими порциями. Плавление сварочной проволоки, основного металла и флюса происходит в замкнутой полости. Дном этой полости служит шов, стенками — кромки свариваемых листов и стенки формирующих устройств (ползуны), а крышкой — слой расплавленного флюса — шлака. Между формирующими устройствами (ползунами) и расплавленным металлом находится тонкий слой расплавленного шлака. Сварочный ток, проходящий между сварочной проволокой и свариваемым металлом, нагревает шлаковую ванну и поддерживает в ней высокую электропроводность и температуру, которая должна быть выше температуры плавления сварочной проволоки и основного металла и постоянной.

Постоянство температуры шлаковой ванны обеспечивает стабильность процесса. Расплавленный основной металл и металл сварочной проволоки опускаются на дно шлаковой ванны и образуют металлическую ванну. Металлическая ванна быстрее всего остывает у медных ползунов и образует шов, соединяющий свариваемые детали.

Ползуны охлаждаются протечной водой, которая подводится и отводится резиновыми шлангами. Подача сварочной проволоки в зону сварки и перемещение ползунов со шлангами, подводящими и отводящими воду, осуществляется специальным сварочным аппаратом. По мере сварки аппарат поднимается вверх, а с ним и уровень шлаковой и металлической ванны, который должен сохраняться постоянным по отношению к ползунам.

За один проход можно сварить деталь толщиной до 3000мм. Расход флюса в 20-30 раз меньше, чем при сварке под флюсом аналогичных сварных соединений. Легче удаляются легкоплавкие т вредные примеси, шлаки и газы из металла шва. Замедляется скорость охлаждения, уменьшается вероятность образования пор, и уменьшается возможность образования холодных трещин. Этот способ применяется часто и при сварке небольших толщин. Способом ЭШС сварки можно получить практически все виды сварных швов.

При сварке стыковых соединений между двумя прямыми кромками предусматривают зазор, который является одним из важнейших технологических параметров режима сварки. При ЭШС стыковых соединений с разной толщиной кромок срезают более толстую кромку или наращивают более тонкую для выравнивания толщин свариваемых деталей. Угловые и тавровые соединения, выполняемые ЭШС, встречаются значительно реже стыковых соединений. Наибольшее распространение они получили при изготовлении станин различных прессов из проката. рименение электрошлаковой сварки открыло новые возможности для дальнейшего развития машиностроения. С помощью этого способа сварки крупные литые и кованые части конструкций, производство которых из-за их габаритов и массы ограничивается техническими возможностями предприятия, могут быть заменены литосварными, ковано-сварными или сваренными из проката. Иными словами, с появлением электрошлаковой сварки стало возможно уменьшение габаритов и массы отдельных отливок и поковок, что способствует снижению мощности необходимого литейного и кузнечного оборудования и обеспечивает выпуск тяжелых машин на заводах, не располагающих большими литейными кузнечно-прессовыми цехами.

Переход от цельнолитых и цельнокованых крупногабаритных деталей к сварным позволяет также создать новые (более технологичные) конструкции, значительно снизить их массу и сократить цикл производства. При этом можно улучшить качество крупных деталей. Обусловлено это тем, что качество отливок или поковок с увеличением их массы и размеров ухудшается.