Режим электрошлаковой сварки (ЭШС)

Под режимом электрошлаковой сварки принято понимать совокупность ряда составляющих, которые определяют устойчивость процесса, размер, форму и качество соединения, при этом следует учесть особенности данного вида сварки.

Принципиально электрошлаковый процесс представлен на рис. 1.

Рис. 1. Схема процесса электрошлаковой сварки: 1- свариваемое изделие; 2- электрод; 3- мундштук; 4- ползун медный; 5- шлаковая ванна; 6- ванна расплавленного металла; Н – глубина проплавления; h_ш – глубина шлаковой ванны; l_сух- высота сухого вылета электрода, hм-глубина сварочной ванны, расплавленного металла.

К особенностям этого вида относится:

- формирование шва производится в вертикальном направлении (по длине соединения);

- сварочная ванна образуется сразу по всей толщине соединяемых элементов, т.е. длина сварочной ванны не меньше толщины деталей;

- процесс обладает высокой устойчивостью (возможна сварка при плотности тока j=0.1 А/мм²);

- эффективность процесса (к.п.д.) от 0,6 до 0,95, если применить понятие эффективности сварочной дуги и это зависит в первую очередь от теплоотвода в формирующем устройстве.

Режим электрошлаковой сварки.

Величина сварочного тока (Iсв) или плотность тока (j≈0,3 ÷60 А/мм²) либо скорость подачи электрода (Vnn);

Напряжение на шлаковой ванне (U шл ≈ 12÷40В);

Сухой вылет электрода (lсух ≈ 60÷80 мм);

Глубина шлаковой ванны (hш ≈ 20÷70 мм);

Глубина сварочной ванны (hм ≈ 20 мм);

Зазор между свариваемыми кромками (t) зависит от толщины свариваемого изделия (табл. 1).

Таблица 1.

Величина зазора и толщина свариваемого изделия, мм

При сварке больших толщин используют:

а) многоэлектродную сварку. Электроды равномерно расположены вдоль зазора на расстоянии 30 ÷ 50 мм и количество электродов соответственно определяется по выражению:

nэ = S / 30 ÷ 50 , (шт)

и плотность тока при этом на электрод составляет j = 15 ÷ 60 А/мм².

б) пластинчатый электрод или составной из нескольких пластин с зазором между ними ~ 10 ÷ 20 мм, практически на всю толщину свариваемой детали. Толщина пластины 2 ÷ 4 мм и плотность тока на электроде j = 0,3 ÷ 2,5 А/мм^2.

Процесс обладает высокой производительностью наплавки. Коэффициент наплавки αн = 25 ÷ 35 г/ (А ∙ час).