Электрошлаковая сварка

Аналоги таких работ начали появляться вместе с появлением металлургии. Изделия из металла использовались в разработке угольных и металлических шахт, и в местах добычи полезных ископаемых. Впрочем хорошего оборудования В то время не было, и части соединяли кузнечным методом.

В нынешнем мире существует очень много аппаратов, которые применяют разные источники энергии. Впрочем, ввиду особенности, большое количество из них используется нечасто. И шлаковый вариант попадает в данную категорию. Нет, невысокая востребовательность не говорит о низком качестве готовой продукции, просто процедура обладает собственным своеобразие.

Характерности процесса сваривания и типы ЭШ сварки

Тут к основному отличию относится отсутствие электрической дуги. Вся электрическая энергия поступается в шлак, который является проводником. Благодаря подобной реакции выделяется необходимое для расплавки кол-во тепла. Специализированный электрод опускают в подготовленную ёмкость с побочными продуктами. Тут отсутствует горение дуги, но ток продолжает поступать через расплавленный шлак. Нужно сказать, что у этих работ имеются отличительные черты:

• расстояние между плитами, которые находятся вертикально;
• энергичная поверхность не соприкасается с кислородом, потому как вся площадь закрыта шлаком;
• электрошлаковая сварка сопровождается небольшим расходом флюса, и шов легируется электродной проволокой;
• сплав долго пребывает жидким, из-за чего из состава испаряются лишние газы.

Сварные соединения, осуществляемые электрошлаковой сваркой

Также подсоединение звеньев течет с помощью плоского электрода. Цилиндрические тоже можно использовать, однако он доставит дополнительных сложностей. Чаще шов наносят сверху в низ, а между обоими предметами разрешается наличие зазора. Однако для правильности припайки в пустой зазор помещаются медные ползунки имеющие свойства кристаллизации.

Решающий момент! Сущность проведения электрошлаковой сварки состоит в расплавлении и дальнейшем быстром охлаждении листов.

И если проводить такие действия на чистом воздухе, то на поверхности способны появиться трещины. Но шлаковая субстанция оберегает от таких неприятностей.

Такая методика предоставляет шанс скреплять полосы неограниченной толщины, впрочем, исполнение работы невозможно дома. Ведь весь механизм имеет большие размеры, а способы перемещения оборудования для электрошлаковой сварки предполагают эксплуатацию рельсовых установок. А основным узлом считается аппарат, подающий проволоку в соединительную территорию.

Что же касается дополнительных тонкостей, то жар, исходящий от ванны, влияет на прилегающие ко шву участки. Происходит такое из-за сильных температурных перепадов. Околошовные зоны разделяют на несколько классов:

1. Перегрева. Здесь зёрна ключевого металла существенно возрастают.
2. Участок полной перекристаллизации. Тут протекают фазы превращения, но нагрева недостаточно для роста зерна.
3. Самая далекая территория. Здесь происходит уменьшение прочности зоны, которое можно поправить грядущей термической обработкой.

Да, такая автоматическая сварка невозможна в индивидуальном хозяйстве, но человек может обзавестись электрошлаковой плавильней. Она не занимает множество свободного места, проста в применении, а для начального сырья можно применять все все что угодно: проржавелые железки, чистейшие куски сплавов, стружку и другое.

Чтобы правильно пользоваться данным устройством, нужно получить важные знания. В особенности, про характеристики металлического проката. К примеру, пластины очень высокой толщины, изготовленные из чугуна, титана, меди, алюминия и их аналоги, прекрасно подходят для этой процедуры. Впрочем подобный вариант не годиться для спайки тонких объектов. Что же касается применения, то его легче понять по зарисовкам. Схема всего процесса электрошлаковой сварки позволяет понять всю технику и характерности использования агрегата.

Технология ЭШС

Все начинается со сборки деталей: устанавливают две пластины на определённом расстоянии один от одного, снизу с и двух сторон устанавливают специализированные скобы, которые фиксируют заготовки. Потом в пустой зазор помещают проволоку для сварки и сыпят флюсом (в последующем он будет расплавляться, организуя твёрдую основу). После накопления определённого количества жидкого шлака дуга шунтируется им и гаснет. Дальше, электрическая энергия течёт сквозь побочные продукты, которые имеют повышенные параметры сопротивления. В ходе проведения процесса сваривания образовывается высокотемпературная атмосфера, которая доводит железо до расплавленного состояния. Также в ходе наложения шва гладь проходит стадию охлаждения.

По мере поднятия ванны фиксирующие скобы разбирают и образуется ровная и крепкая спайка. Но это не конечный этап, ведь требуется почистить готовый шов, удаляя поверхностные трещины и раковины. Технологичные рейки, которые монтировались в начале процедуры, срезают угловой шлифмашиной или остальным инструментом. Технология выполнения электрошлаковой сварки дает возможность получить высококлассный экземпляр, который можно подвергать следующей ковке и штамповке. Нужно сказать, что методика показывает очень хорошую эффективность на конструкторском уровне кольцевых соединений.

Технология электрошлаковой сварки

Не обращая внимания на всю сложность, большинство предприятий активно практикуют подобный подход. А дело все в том, что получившееся соединение выходит настолько качественным, что оно схоже с главной структурой заготовки. При всём этом отпадает надобность в отливке и ковке множества деталей. Также электрошлаковая сварка менее затратная, а схема, на которой отлично заметны все шаги, говорит прямым тому доказательством.

Прогресс не стоит без дела, и из года в год появляются свежие приёмы, позволяющее решить трудные задачи металлургии. Относятся совершенствования не только к возникновению новых устройств, но и к обнаружению материалов нового поколения. Следует отметить, что в приоритете такой «эволюции» стоит автоматизация и компактность установок, а еще привычка нанесения спаек.

Способы сваривания

Все действия направлены на соединение ограниченного круга металлов, которые проникают под класс низкоуглеродных и среднеуглеродных. Крайне редко допускаются легированный вид. Также все плиты должны содержать достаточную толщу. Всего есть три разновидности сегодняшней электрошлаковой сварки:

• С использованием непрерывной подачи присадочного электрода, направляющегося слева на право. Ход контакта носит возвратно-поступательный характер, что даёт большую плотность взаимные действия;
• С эксплуатацией плоских контактов, заменяющих ползуны из медной материи. Такой подход сопровождается меньшим расходом присадок, но электроды повинны замечательно подходить под форму заготовок;
• 3-ий – комбинация 2-ух предыдущих видов. Тут участвую сразу несколько видов контактов, где плоский зафиксирован на месте, а плавящийся подаётся в энергичную среду.

Каждый вид используется в зависимости от критериев грядущего предмета и параметров сплавляемой материи.

Какие используют флюсы

Флюсы и шлаки для электрошлаковой сварки это одно и тоже. Эта субстанция считается ведущей, и она должна подходить определённым условиям:

• обеспечение старта реакции по максимуму небольшой период времени и с любым напряжением;
• проплавление кромок на самом высоком уровне;
• большие атрибуты и крепость готового шва;
• простота чистки излишков по окончанию действий.

Также для каждой процедуры требуется подбирать собственную разновидность вещества. К примеру, для низколегированных или углеродистых типов железа предназначается АН-8. Режимы его прокалки составляют 400-500 °С. В состав гранул входят оксиды кремния, марганца, кальция, магния, алюминия. В наплавленном металле будет содержаться 0,12% фосфора и 0,1% серы.

Для высоколегированных предназначается АН-22. Эта материя похожа на стекловидное строение жёлтого цвета. Что же касается режима прокалки, то он должен доходить 650-800 °С.

Флюс для электрошлаковой сварки

Во время обработки нержавеющей стали применяются флюсы АН-45 и его аналоги. Но при расплавлении этого вещества встречается большое выделение фтористых газов, что считается основным минусом. Технологичные свойства имеют следующий характер:

1. Прекрасное образование шва с плавным переходом к основе изделия.
2. Невысокая предрасположенность к появлению трещин и сколов.
3. Размер зёрен может быть 0,25-3,0 мм.
4. Неплохая определимость шлаковой корки.

Встречаются и менее распространенные разновидности. К примеру, АН-9, АНФ-1, АНФ-7. Любой из элементов выделяется химическим составом, температурой плавления и собственным видом, которые должны ещё и подходить ГОСТу.

Подготовка изделия к процессу сваривания

Торец предмета с размерами не больше 20 см отделывают газорезателем. Необходимость данной процедуре появляется из-за нужды исправить гребни и выхваты: они должны быть 0,2-0,3 см, с отклонением от прямого угла не больше 0.4 см. Поверхность более толстых изделий из металла проходит стадию воздействия механики, а весь прокат чистят от окислов и коррозии с помощью наждачной машины. Литьё и ковка должны быть обработаны по подобной методике, и на расстоянии 8 см от торца.

Если находится необходимость в соединении 2-ух прокатов с различными слоями, то в работе применяют ступенчатую систему ползунов, либо над металлической поверхностью большей толщины проводят убирание нужного слоя. При скреплении кольцеобразных сплавов разница в диаметре стыка не должна быть выше 0,5, а сдвиг более 1 мм. Из перечисленного выше делаем вывод, что эти действия имеют ювелирный характер. Но здесь содержится очередной существенный фактор: чтобы вышла качественно сделанная деталь, всю разметку необходимо делать с меньшим отступом в большую сторону. Это требуется делать из-за деформации, которая появляется в ходе влияния жаром.

Исполнение возбуждения ЭШ процесса

Эта реакция начинается в начале, когда в ванной расплавляется флюс и вся территория разогревается до рабочей температуры. Также на качество оказывает большое влияние подготовка.

Всего есть два способа наведения шлаковой ванны:

• твёрдый старт. Тут плавка выполняется за счёт электрической дуги, с дальнейшим шунтированием и подсыпанием нового шлака;
• жидкий старт. Здесь в пространство для работы добавляют флюсовую материю в жидком состоянии. Её заранее расплавляют в печи.

Применение первого пункта просит больше энергетических расходов из-за увеличения силы тока. Также на днище рейки сыпется перемолотый порошкообразный металл, который содействует получению сварочной дуги. В течении всей работы приходится следить за расходными материалами, и иногда добавлять их.

Материалы и оборудование при проведении ЭШС

Одним из распространенных станков для этой процедуры считается А535. Он предназначается для однопроходной ЭШС с переменным электротоком. Но эта установка подходит для ограниченной электрошлаковой сварки.

Важно добавить, что устройство прекрасно управится со спайкой кольцевых и продольных швов, их диаметр будет не больше 300 мм.

• напряжение сети – 380 В;
• частота тока – 50 Гц;
• кол-во стержней – 3 шт;
• диаметр проволки – 3 мм;
• толщина металла – до 450 мм.

Аппарат для электрошлаковой сварки А535

Иное оборудование — А550. Электрошлаковая сварка воспользовавшись его помощью проходит по подобному сценарию, но здесь отличительны его некоторые параметры и свойства. Большинство производителей рекомендуют сделать модель по личному заказу, где его напряжение как правило составит 380 В, 415 В с частотой 50 Гц. Также можно задать высоту хода автомата, в зависимости от размеров заготовки.

С целью улучшения качеств изделия могут добавляться разные присадки. Они тоже подаются напрямую в резервуар, где перемешиваются с основным веществом и помогают в течении всего действия.

Плюсы и минусы способа ЭШС

Ведущей положительной чертой этого влияния считается возможность сваривания предметов очень больших габаритов. Благодаря открытию данной методики стало легче конструировать и ремонтировать тяжелые объекты. Прочие позитивные характерности процесса электрошлаковой сварки:

• высочайшие критерии продуктивности во время работы с крупногабаритными пластинами;
• консервативное электропотребление и добавочных веществ из расчёта на 1 кг;
• безукоризненные качество закрепления, которое наделено схожестью со структурой главного материала;
• нет необходимости в разделывании кромок, что заметно облегчает предварительные действия.

К описанию реальных параметров можно дополнить, что эта привычка считается более экономной, и в теории можно создать шов любой толщины в один проход.

Область использования

Область использования любой электрошлаковой сварки имеет ограниченный круг специализации. Чаще к ней прибегают в строительстве крупного транспорта, к примеру, торговых судов. Также ЭШС помогает в строительстве массивных мостов, где качество соединения и крепость играют жизненно существенную роль.

Конструкции, сваренные электрошлаковой сваркой

Конкретно такой манерой сваривают опорный волок толстолистового прокатного стана, вес которого составляет более 100 тонн, а сечение в пару квадратных метров. Во время исследования и совершенствования оказалось, что ЭШ сварку можно применять в различных металлургических манипуляциях: электрошлаковый переплав. Отличие тут в том, что ток подводится не к проволоке, а к электроду из переплавляемого материала. Само расплавленное вещество собирается в ёмкости, которая охлаждается путём движения воды по замкнутому контуру.

Если вы нашли погрешность, пожалуйста, выдилите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.