Зварювання електрошлакове: різновиди і сутність

Зварювальні операції з металами в більшості своїй грунтуються на хіміко-термічних процесах плавлення. Залежно від застосовуваної оснащення, активних витратних матеріалів і в цілому технічних умов організації процесу, змінюються і характеристики одержуваного продукту. Головним завданням зварника є формування міцного шва, здатного протистояти навантаженням, які також будуть припадати на основну конструкцію. В цьому відношенні зварювання електрошлакове не є найкращим рішенням на сьогоднішній день, оскільки класичне електродугове вплив дозволяє утворювати більш вигідні для подальшої експлуатації шви. Однак застосування шлакових ванн для процесу розплаву забезпечує чимало інших переваг, заради яких цю технологію використовують великі підприємства.

Сутність електрошлакового зварювання

Методика електрошлакового зварювання заснована на застосуванні тепла, яке виробляється в процесі розплаву матеріалу. Отримана термічна енергія і виступає тим самим фактором, який забезпечує зварювальну операцію. Як матеріал, який піддається расплавкі, застосовують шлакову основу. Збудником процесу розплаву є електричний струм, тому в організації процесу використовується спеціальний генератор. До особливостей процесу можна віднести той факт, що зварювання електрошлакове може виконуватися тільки в умовах вертикального розміщення заготовок. Під дією тепла, що виробляється рідкий метал, який утворюється в ході оплавлення електродних дротів і зварювальних елементів, заповнює собою простір між деталями. Щоб утримати рідку ванну шлаку і металу від зайвого перетікання, з різних сторін робочої ванни встановлюються охолоджуються водою повзуни. У міру заварки шва вони піднімаються і не дають робочої масі витікати.

Технологічний процес

Починається зварювальний процес з порушення дуги, яка буде утворюватися між деталями і електродними дротами. Теплова енергія дуги розплавляє флюс, після чого і створюється та сама шлаковая ванночка, рівень якої буде підніматися. Завдяки властивості електропровідності, плавлений флюс починає шунтировать дугу, зупиняючи її горіння. При цьому розплавлення і нагрів флюсу тривають за рахунок теплового впливу, джерелом якого виступить струм, що подається до рідкого шлаку. Тобто технологія електрошлакового зварювання ґрунтується на передачі тепла від шлаку, який не тільки виділяє енергію під дією струму, але і може безпосередньо передавати її робочим деталей.

Електрод і цільової метал зв`язуються між собою саме за допомогою шлаковой ванни. Далі формується і металева ванна. Для цього можуть знадобитися різні проміжки часу, в залежності від характеристик матеріалу. Головне полягає в тому, що металева рідка основа лежить за рівнем нижче шлаковой ванни, але також вимагає підключення формувальних повзунків, що стримують витікання. Для цього використовують мідні повзунки, що охолоджуються водою.

Відео: Види зварювання в будівництві

різновиди зварювання

Підходи до виконання даного методу розрізняються за типом застосовуваного електрода. Наприклад, класична схема передбачає використання електродного дроту, яка в міру розплавлення подається в шлакову ванну. При такому підході майстер повинен повідомляти електродів ще і зворотно-поступальні горизонтальні рухи, що забезпечує рівномірність прогріву деталей, що зварюються по всій товщині.

Інший метод передбачає застосування електродів з великим перетином або пластин. В цьому випадку електрод буде займати більшу частину простору, утвореного зазором між заготовками. Використання пластин також поширене. При такій схемі електрошлакове зварювання виконується з розрахунком на розмірне відповідність активних елементів деталей. У всякому разі їх форма повинна бути схожою на зварюються заготовки. Пластини нерухомо укріплюють в зазорі і в залежності від стану шлаковой ванни можуть подаватися на робочу область у міру виконання операції.

Устаткування для зварювання

Як і при традиційній електродугової звірці, в даному випадку використовується спеціальний апарат. Для визначення його особливості треба відзначити, що електрошлакове методика, на відміну від інших поширених технологій зварювання, може реалізовуватися при щільності струму, складової 0,1 а / мм², що в сотні разів менше, ніж при тому ж дуговом способі. Для виконання цього завдання використовують автомати, відповідні декільком умовам. В першу чергу техніка повинна забезпечувати зазор між різними краями ванни. Друга умова виражається в тому, що обладнання для електрошлакового зварювання повинно допускати вертикальне формування свариваемого шва. І останнє значуще умова полягає тому, що зварювання повинна виконуватися в один підхід. В якості додаткового обладнання також застосовуються подають дріт ролики, токоподводящий мундштук, повзуни з планками і трубки для охолодження водою.

Відео: Види зварювання і наплавлення металу в уповільненому режимі

Витратні матеріали для зварювання

Активна основа для такої зварювання - це згадані електроди, які можуть мати кілька нерухомих осей. Подача до шлакової ванні забезпечується при постійній швидкості. Крім шлаку і електродів, також може застосовуватися плавиться мундштук. Залежно від вимог до одержуваному результату оператор може управляти расходниками таким чином, що процес буде виконуватися з тим або іншим ступенем інтенсивності - поправка на маніпуляції з тими ж електродами з метою підвищення прогріву також робиться з урахуванням типу металу. Взагалі, з точки зору складності для майстра, є дуже нелегким процес електрошлакового зварювання з контактним принципом впливу. Зазвичай контактно-шлаковая методика застосовується у випадках, коли необхідно приварити стрижні до плоскої поверхні.

переваги технології

Одним з головних переваг методу є можливість зварювання без необхідності попереднього поділу кромок, оскільки процес реалізується з наявністю зазору між робочими деталями величиною до 3 см. Також зварювання електрошлакове відрізняється високим коефіцієнтом наплавлення, що в результаті дає і фінансові переваги у вигляді економії на організації заходу. Плюси будуть відчутні і після завершення операції. Справа в тому, що зварювання цього типу забезпечує симетричне розташування шва по відношенню до осі. Даний фактор виключає утворення кутових деформацій, що в підсумку спрощує монтаж деталей з їх коригуванням.

Відео: ЕШС Електро Шлакова Зварювання

Сфера застосування

Можливості використання даної методики визначають як раз і її недоліки. Цей метод недоцільно застосовувати в більшості типових зварювальних робіт. Найчастіше технологія задіюється в будівельних і промислових умовах. Наприклад, виготовлення масивних станин, монтаж турбінного обладнання, інсталяція товстостінних барабанів і котельних агрегатів - це лише частина поширених операцій, в яких використовується електрошлакове зварювання. Застосування цього методу на виробництвах дозволяє здійснювати збірку великогабаритних конструкцій. Принциповим же відмінністю електрошлаковою техніки від інших способів відомості металевих елементів є допущення можливості заміни кованих або литих масивних деталей звареними аналогами, виконаними з дрібних виливків або поковок.

висновок

З цілої низки причин навіть в цільових областях цієї технології не завжди допускається її застосування. Обмеження в основному пов`язані з технологічними недоліками, які роблять використання методу недоцільним. Наприклад, зварювання електрошлакове буде неефективною, якщо її планується використовувати на майданчику, де також присутні чутливі до термічної дії матеріали. Тобто з економічних міркувань і якості отриманого стику технологія виправдовує себе, але виникає інший нюанс. Така зварювання відрізняється великою зоною теплового впливу, відповідно, в роботі зі стаціонарним розташуванням деталей все суміжні з ними матеріали будуть також піддаватися сильному температурного впливу.