Что такое электрошлаковая сварка: ЭЛЕКТРОШЛАКОВАЯ СВАРКА — это… Что такое ЭЛЕКТРОШЛАКОВАЯ СВАРКА?

Содержание

ЭЛЕКТРОШЛАКОВАЯ СВАРКА — это… Что такое ЭЛЕКТРОШЛАКОВАЯ СВАРКА?

ЭЛЕКТРОШЛАКОВАЯ СВАРКА

сварка, при к-рой для плавления осн. металла и электрода используется теплота, выделяющаяся при прохождении электрич. тока через шлаковую ванну — расплавл. флюс (см. рис.). Различают Э. с. электродной проволокой — для образования швов неогранич. длины при толщине металла до 500 мм; пластинчатым электродом — для сварки швов, не превышающих 1,5 м; плавящимся мундштуком — для сварки прямолинейных швов на заготовках большой толщины (> 500 мм) и для соединения деталей сложной формы.

Схема электрошлаковой сварки: 1 — свариваемая деталь; 2 — шлаковая ванна; 3 — шлакоудерживающее приспособление; 4 — сварной шов; 5 — ванна жидкого металла; 6 — металлический электрод

Большой энциклопедический политехнический словарь. 2004.

  • ЭЛЕКТРОХОД
  • ЭЛЕКТРОШЛАКОВОЕ ЛИТЬЁ

Смотреть что такое «ЭЛЕКТРОШЛАКОВАЯ СВАРКА» в других словарях:

  • электрошлаковая сварка — шлаковая сварка Сварка плавлением, при которой для нагрева используется тепло, выделяющееся при прохождении электрического тока через расплавленный шлак. [ГОСТ 2601 84] [Терминологический словарь по строительству на 12 языках (ВНИИИС Госстроя… …   Справочник технического переводчика

  • Электрошлаковая сварка — – сварка плавлением, при которой для нагрева используется тепло, выделяющееся при прохождении электрического тока через расплавленный шлак.    [ГОСТ Р ИСО 857 1 2009] Рубрика термина: Сварка Рубрики энциклопедии: Абразивное оборудование,… …   Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов

  • ЭЛЕКТРОШЛАКОВАЯ СВАРКА — сварка плавлением металлов в месте соединения. Источником нагрева металла служит теплота, которая выделяется при прохождении электрического тока через расплавленный шлак, находящийся в зазоре между соединяемыми деталями …   Большой Энциклопедический словарь

  • электрошлаковая сварка — 4.2.7.1 электрошлаковая сварка (72): Сварка плавлением, при которой используют теплоту, выделяющуюся в вылете плавящегося электрода или электродов и в токопроводящей шлаковой ванне при прохождении тока, при этом металлическая ванна и шлаковая… …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

  • электрошлаковая сварка — сварка плавлением металлов в месте соединения. Источником нагрева металла служит теплота, которая выделяется при прохождении электрического тока через расплавленный шлак, находящийся в зазоре между соединяемыми деталями. * * * ЭЛЕКТРОШЛАКОВАЯ… …   Энциклопедический словарь

  • Электрошлаковая сварка — Схема процесса электрошлаковой сварки Электрошлаковая сварка (ЭШС)  вид электрошлакового процесса, сварочная технология, использующая для нагрева зоны плавления тепло шлаковой ванны, нагреваемой электрическим током …   Википедия

  • Электрошлаковая сварка

    — Electroslag welding Электрошлаковая сварка. Процесс сварки плавлением, в котором нагрев при сварке производится пропусканием электрического тока через расплавленный проводящий шлак (флюс), содержащийся в шлаковой ванне, образованной охлаждаемыми… …   Словарь металлургических терминов

  • электрошлаковая сварка — [electroslag welding] сварка, при которой свариваемые поверхности нагреваются пропусканием электрического тока через слой флюса, засыпаемого между кромками; применяется для соединения деталей весьма больших толщин и особенно эффективна при… …   Энциклопедический словарь по металлургии

  • Электрошлаковая сварка —         шлаковая электросварка; см. Сварка …   Большая советская энциклопедия

  • электрошлаковая сварка — Syn: электрошлаковое сваривание …   Металлургический словарь терминов

Электрошлаковая сварка: технология и особенности процесса


3D сверлениеЭлектрошлаковая сварка – это способ соединения металла большого сечения, который достаточно популярен на сегодняшний день. Его нельзя назвать единственным способом сварки толстого металла, но одним из самых используемых однозначно. Популярность заключается в том, что этот способ применим для обработки стали и чугуна разнообразного химического состава, для сварки меди, алюминия, титана и других соединений. Серьезным позитивным отличием данного метода есть сваривание металлов за один раз, невзирая на сечение свариваемых материалов. В процессе сваривания нет необходимости удалять шлак, кроме того, в процессе произведения сварки перед каждым следующим проходом нет необходимости настраивать сварочный аппарат.

Особенности такого типа соединения деталей заключаются в использовании разных проволочных электродов, а также электродов разной толщины. Электрошлаковая сварка ‘nj достаточно экономичный вид сварки с высоким уровнем производительности. Что характерно, эти показатели увеличиваются при увеличении сечения металла, который сваривается.

Среди недостатков такого типа сваривания можно назвать всего несколько пунктов. К ним можно отнести:

  • минимальная толщина металла, который можно сваривать 16 мм;
  • максимальное сечение металла при сваривании этим способом составляет 40 мм;
  • такой вид сварки используют при создании лишь вертикальных швов на металлоконструкциях, и не используется для получения горизонтальных соединений.

Рассмотрим технологические особенности электрошлаковой сварки.


Сварочное производствоИзвестно, что при сварке используются флюсы, особенностью которых является образование шлаков при расплавлении, которые прекрасно проводят электричество. Кроме того, в расплавленном шлаке при протекании сварочного тока образуется достаточное количество тепла. Эти процессы и лежат в основе электрошлаковой сварки. Два элемента: электрод сварочного аппарата и поверхность металла, который сваривается, контактируют через протекающий по расплавленному шлаку электрический ток или другими словами, через создаваемую ванну расплавленного шлака. Энергия, которая выделяется в шлаковой ванне, обеспечивает значительный нагрев электрода и свариваемого материала. Результатом есть то, что материал электрода и края свариваемого металла расплавляются. Как результат, стекают на дно ванны, формируя ванну расплавленного металла.

Материал электрода при подачи его отдельными каплями проникает сквозь жидкообразный шлак, при этом меняя свой состав. Основное назначение ванны шлака – это защита от воздействия на ванну расплавленного металла окружающей среды, особенно воздуха. При производстве сварки продукты горения и воздух, которые выделяются в расплавленном материале, поднимаются и оседают на поверхности шва. После сваривания шов получается хорошего качества.

Таким образом, сварочная ванна двигается вдоль линии сваривания, постепенно заполняя и выравнивая пространство между свариваемыми деталями. При этом специальные уплотнители поддерживают ванну при перемещении, вследствие чего расплавленный металл не растекается.

Электрошлаковая сварка: технологии, типы ЭШС, флюсы

Электрошлаковая сварка относится к одному из видов соединения металлических конструкций, однако по своему принципу существенно отличается от электродуговой, которую каждый себе способен представить. Причем отличается не только сущность процесса соединения деталей, но и область применения этой сварки. Общим является только то, что кромки деталей сильно нагреваются. Но природа передачи количества теплоты здесь иная.

Электрический ток, проходя по электроду, разогревает и плавит шлак, являющийся флюсом. Такой способ сварки, хоть и не является тривиальным, зато имеет преимущество при ведении сварки в вертикальных плоскостях. Можно указать и еще одну область применимости электрошлаковой сварки. Примером служит ситуация, когда толщина деталей составляет десятки миллиметров.

Технология

Расплавленный шлак в устройстве является своеобразным теплоносителем. Между краями деталей, которые необходимо соединить, образуется пространство, оно выполняет роль ванны, в которой плавится шлак. По бокам зазоры закрываются медными ползунами. Ползуны отводят тепло, поэтому оснащаются трубками с водой. Снизу формируется специальный «карман». В течение процесса ползуны перемещаются вдоль всего шва. После того, как шлак засыпан, останется подать ток через мундштук на электрод. Электрическая цепь замыкается через электрод на саму привариваемую деталь.

Важнейшим условием сварки является высокая температура в ванне, которая может достигать 1700°C градусов. Значение взято условно, так как важно, чтобы эта температура существенно превышала температуру плавления материала заготовки и металла электрода.

Изначально образуется электрическая дуга, но она сразу гаснет после плавления проволоки-электрода. Далее наблюдается элементарное тепловое действие электрического тока, который пропускается через шлак. Основной процесс сварки можно назвать бездуговым.

Для того, чтобы представить себе схему устройства электрошлаковой сварки, достаточно познакомиться со словесным описанием процесса. В процессе плавления электрода и металла на кромках расплавленная субстанция погружается на дно шлаковой ванны, образуя при этом металлическую ванну. Из этой ванны при дальнейшей кристаллизации будет формироваться шов. Электрод должен подаваться в направлении «сверху вниз». Благодаря приведенной технологии, образовавшаяся ванна называется принудительной. Ее как раз и применяют при работе с вертикальными швами. Неотъемлемым этапом этой технологии служит искусственное охлаждение металлической ванны.

Теперь рассмотрим, какую роль в процессе играет сам шлак, он служит теплоносителем и преобразователем. Электрическая энергия превращается в тепловую и передается участкам свариваемых поверхностей. Одно из требований к составу шлака – высокая степень электропроводности. Способность шлака проводить электрический ток зависит от состояния вещества. В кристаллическом виде шлак обладает высоким сопротивлением, которое постепенно падает при нагревании и плавлении. Зависимость сопротивления от температуры обычно не нашла практического применения, поэтому главная задача разработчиков процесса заключается в обеспечении постоянной температуры флюса.

Разные по составу шлаки обладают различной проводимостью. Шлак с примесями титана проводит ток даже в нерасплавленном состоянии. Еще одна составляющая, которая часть применяется, — фтористый кальций. Такие примеси позволяют рационализировать процесс, так как снижают затраты на этапе трансформации дуговой фазы в электрошлаковую.

Типы

Для определения способа классификации следует выделить тот параметр, который будет обладать отличительными свойствами. В случае ведения электрошлаковой сварки (ЭШС) нет однозначности. К примеру, можно разделить процессы по методу формирования ванны. В таком случае сварка делится на два типа: со свободным формированием ванны и с принудительным.

Чаще всего классификация связана с различием электродов, а также с различными способами их погружения.

  • Сварка с проволокой. Электрод в виде проволоки постепенно подается в зону шлаковой ванны. По мере расплавления ее необходимо постоянно добавлять. Сам электрод подвижен, он может поступательно перемещаться в горизонтальной плоскости. Кромки свариваемых деталей прогреваются равномерно по всей толщине. Специалисты отмечают сложность процесса, так как он требует достаточного опыта.
  • Сварка с пластинами. При неизменном принципе данный вид сварки отличается тем, что электроды выполнены в виде пластин. Их подача в ванну осуществляется в определенные интервалы времени. Количество расплавленного металла должно быть достаточным, чтобы перекрыть зазор, сформировав качественный шов. Сам аппарат имеет более простую конструкцию, так как электроды-пластины не приводятся в движение по горизонтали. Сюда же следует отнести сварку электродами большого диаметра. Сечение такого стержня может быть любым и выбирается, исходя из геометрии заготовки.
  • Сварка с плавящимся мундштуком. Если рассмотреть принципиальную схему данного процесса, то она представляет собой комбинацию двух описанных типов сварки. В качестве электрода используется подающаяся проволока. Она фиксируется в зазоре и остается неподвижной на плоскости. Расплавленного металла достаточно, чтобы наполнить металлическую ванну. Подобный тип сварки используют при работе со сложными конструкциями, так как по толщине кромок и по длине шва практически нет ограничений.

Устройства электрошлаковой сварки имеют сложное строение, но каждый функциональный элемент выполнен по стандарту ГОСТ 15164, в котором определены параметры сварки. При работе с деталями, имеющими толстые кромки, применяют устройства ЭШС с колебательными движениями электродов, обеспечивающих равномерное прогревание, либо устройства с пластинами и электродами большого диаметра.

При использовании проволоки можно получать швы толщиной от 20 до 600 мм. Пластинчатая установка позволяет получать более широкие швы, однако длина шва не должна превышать 1,5 м. В некоторых случаях могут быть использованы чугунные электроды.

Используемые флюсы

Как было упомянуто выше, шлак может иметь различный состав, определяющий его физические свойства. Они учитываются при работе с тем или иным материалом. Различают несколько видов флюсов для ЭШС.

  • Флюс АН-348А характерен высоким содержанием железа с валентностью, равной 3. Данный шлак применяют при сварке нелегированных сталей.
  • Флюс ФЦ-7. По своим характеристикам похож на предыдущий. Нашел применение в процессах, где образуется шлаковая ванна небольшой глубины.
  • Флюсы АН-8, ФЦ-21 или АН-22 рассматриваются в одной категории, как низкокремнистые марганцевые смеси. Применяются для сварки углеродистых и среднелегированных сталей, а также сталей перлитного класса.
  • АН-9 и АН-25 – безмарганцевые флюсы. Были разработаны еще в довоенное время. Именно они использовались при сварке танковой брони.
  • Нержавейку приходится сваривать с использованием флюса АНФ-5.

Особенности

Здесь можно выделить не только отличительные характеристики полученных результатов, но и подчеркнуть все достоинства и недостатки данного вида сварки. При ведении дуговой сварки выделение газов приводит к такому неприятному последствию, как разбрызгивание металла. В этом плане ЭШС имеет явное преимущество. Шлаковую ванну не нужно закрывать защитными листами. В процессе сварки шлак дозируется небольшими порциями. В итоге повышается производительность процесса при одновременном снижении энергозатрат.

Если продолжать сравнение, то станет очевидно, что кромки заготовки, которые начинают частично плавиться, находятся на значительном расстоянии от электрода. В дуговой сварке электрод расположен гораздо ближе к поверхности.

Следует отметить и экономию материала. От всей доли наплавленного металла шлак составляет только 5%. Флюс при дуговой сварке расходуется в десятки раз быстрее. ЭШС незаменима в отрасли тяжелого машиностроения, где часто приходится иметь дело с массивными деталями. За один проход можно соединить две заготовки толщиной до 200 мм. Но этим возможности установки не ограничиваются. При наличии нескольких электродов толщина может быть существенно выше.

Сам процесс также обладает определенными преимуществами. Сварка не требовательна к колебаниям электрического тока. Нет такой необходимости в его регулировке, как при ведении работ при дуговой сварке. На подготовительном этапе не нужно обрабатывать кромки.

К недостаткам можно отнести ограничение по направлению сварки. ЭШС позволяет формировать только вертикальные швы. В качестве исключения рассматриваются случаи с небольшим отклонением шва от вертикали. Другим недостатком считается невозможность прерывания процесса. Шов должен быть наложен за один проход. Отрицательные температуры окружающей среды не позволят вести сварку. Отсутствие обработки кромок компенсируются затратами времени на изготовления кармана и крепление ползунов.

Электрошлаковая сварка — Сварка металлов


Электрошлаковая сварка

Категория:

Сварка металлов



Электрошлаковая сварка

Многолетние исследования в Институте электросварки им. Е. О. Патона по вертикальной сварке под флюсом с принудительным формированием привели к созданию принципиально нового способа электросварки, получившего название электрошлаковой сварки. Этот вид сварки плавлением тесно связан с дуговой сваркой под флюсом: процесс начинается, как дуговая сварка, и постепенно переходит в электрошлаковую, которая при нарушениях снова легко переходит в дуговую сварку. В обоих случаях сходны общая технологическая схема, флюсы, одинаковы электроды, источники питания током. Но имеется и весьма существенное, принципиальное различие: при электрошлаковой сварке отсутствует дуговой разряд, что дает основание считать электрошлаковую сварку самостоятельным способом электросварки.

Источником нагрева при электрошлаковой сварке является тепло, выделяющееся при прохождении электрического тока через расплавленный шлак.

Схема электрошлаковой сварки, показанная на рис. 134, во многом совпадает со схемой вертикальной дуговой сварки под флюсом с принудительным формированием. Основное отличие заключается в том, что при электрошлаковой сварке подбирают режим, быстро подавляющий дуговой разряд и переводящий процесс сварки в электрошлаковый. В установившемся состоянии в пространстве между кромками свариваемых деталей и шлако-удерживающими приспособлениями расположена ванна расплавленного шлака, в которую погружен плавящийся металлический электрод. Ток, проходящий между электродом и основным металлом через расплавленный шлак, подогревает его и поддерживает в нем высокую температуру и электропроводность.

Температура шлаковой ванны должна превышать температуру плавления металла. Расплавленные основной и электродный металлы образуют ванну жидкого металла 5 под шлаковой ванной;

затвердевающий расплавленный металл образует сварной шов, соединяющий свариваемые кромки.

Электродная проволока непрерывно подается в ванну по мере плавления, а шлакоудерживающие приспособления, обычно медные башмаки, охлаждаемые водой, перемещаются вверх соответственно повышению уровня металлической ванны. Подвижные башмаки называются ползунами. Не всегда необходимы два ползуна, часто бывает достаточно одного, а при коротких швах шлакоудерживающие приспособления могут быть неподвижными и образующими кокиль для наплавленного металла.

Рис. 1. Схема электрошлаковой сварки: а — одноэлектродной; б — трехэлектродной

Шлак, получаемый расплавлением флюса, периодически подаваемого в ванну, представляет собой расплавленный электролит, проводимость которого быстро растет с повышением температуры. Охладившийся и затвердевший шлак практически не проводит тока и является изолятором.

Флюсы для электрошлаковой сварки должны отвечать дополнительным требованиям: иметь высокую температуру кипения, отличаться минимальным газообразованием при высоких температурах, иметь низкие стабилизирующие свойства, плохо поддерживать горение дуги и даже подавлять его, способствуя переходу дугового процесса в электрошлаковый.

Затрудняют горение дуги и способствуют установлению электрошлакового процесса увеличение глубины шлаковой ванны, применение переменного тока. Уменьшение глубины шлаковой ванны повышает устойчивость дуги и переводит электрошлаковый процесс в дуговой. Поэтому электрошлаковая сварка начинается с дугового разряда, пока не образуется шлаковая ванна достаточной глубины. Тепловыделение в шлаковой ванне происходит неравномерно: наиболее интенсивно на конце электрода и в небольшом прилегающем к нему объеме шлака. В этой наиболее активной зоне наблюдается значительное падение напряжения; отделяются капли нагретого электродного металла, несущие значительное количество тепла. Температуры в сварочной ванне быстро выравниваются интенсивными конвекционными потоками. Установившийся электрошлаковый процесс обычно идет спокойно, с малым выделением газов и незначительным разбрызгиванием.

Расход флюса на образование тонкой шлаковой корки под ползунами очень мал и составляет не более 5% наплавленного металла, в 15—30 раз меньше, чем при обычной сварке под флюсом. Снижается и расход электроэнергии на 1 кг наплавленного металла, так как уменьшается расход энергии на плавление флюса.

Возможна сварка за один проход металла больших толщин: одним неподвижным проволочным электродом можно сваривать металл толщиной до 60 мм. При возвратно-поступательном движении электрода можно сваривать металлы толщиной до 150 — 200 мм, а одновременная работа нескольких электродов позволяет сваривать практически металлы сколь угодно больших толщин за один проход; имеется опыт сварки металлов толщиной до 2000 мм. Ввиду малого количества шлака и сравнительно слабого его взаимодействия с металлом наплавленный металл легируют исключительно электродной проволокой. Значительные глубина металлической ванны и продолжительность пребывания металла в жидком состоянии способствуют удалению неметаллических включений и пузырьков газа из металла. Конфигурация ванны уменьшает возможность транскристаллизации и образования горячих трещин.

Замедленные нагрев и охлаждение зоны термического влияния устраняют явления закалки; скорость нагрева и охлаждения в разных точках зоны влияния в 10—100 раз меньше, чем при дуговой сварке; во много раз больше продолжительность пребывания металла при высоких температурах — более 1000 °С, вызывающих рост зерна; ширина зоны влияния больше в несколько раз.

Наплавленный металл при электрошлаковой сварке, в противоположность обычной сварке под флюсом, образуется главным образом за счет расплавленного электродного металла; Доля основного металла легко может быть снижена до 10—20%.

Для электрошлаковой сварки требуются сравнительно небольшие удельные мощности. Электродная проволока обычно применяется диаметром 3 мм, сварочный ток на один электрод 00-900 а, рабочее напряжение 30—50 в, вылет электрода 100—500 мм. Большой вылет электрода, нагреваемый сварочным током, и расплавленный шлак ускоряют плавление электрода почти в 2 раза по сравнению с дуговой сваркой.

В результате замедленного нагрева и охлаждения часто наблюдается крупнозернистая структура наплавленного металла и зоны термического влияния; для улучшения структуры после сварки требуется нормализация изделия. Замедленное охлаждение обычно дает несколько пониженные значения прочности сварного соединения по сравнению с дуговой сваркой.

Электрошлаковая сварка, как правило, выполняется в вертикальном положении; сварка в наклонном положении, а тем более в нижнем еще не вышла из стадии лабораторных исследований.

Формы соединений, выполняемых электрошлаковой сваркой, достаточно разнообразны; чаще всего применяется стыковое соединение, возможны также тавровое и угловое соединения.

Сварка изделий сколько-нибудь сложной формы затруднительна, освоены пока швы постоянного сечения на всем протяжении, прямолинейные и кольцевые, лежащие в вертикальной плоскости. В прямолинейных швах необходимы вспомогательные начальные, или входные и выводные, или конечные планки.

В начале сварки проходит некоторое время, пока устанавливается устойчивый электрошлаковый процесс. До этого момента участок шва получается неудовлетворительным, со значительными непроварами. Этот участок необходимо разместить на начальных планках. В конце шва скопляются неметаллические включения и образуется значительная конечная усадочная раковина. Неудовлетворительный конечный участок шва необходимо разместить на выводных планках. По окончании планки удаляют кислородной резкой.

Электрошлаковая сварка — сварка плавлением, при которой для нагрева металла используется тепло, выделяющееся при прохождении электрического тока через расплавленный электропроводный шлак.

По ГОСТ 19521—74 электрошлаковая сварка классифицируется: – по виду электрода — проволочным электродом, пластинчатым электродом, плавящимся мундштуком; – количеству электродов с общим подводом сварочного тока — одно-, двух- и многоэлектродная; – наличию колебаний электрода — без колебаний и с колебаниями.

Электрод и основной металл связаны электрически через расплавленный шлак. За счет тепла, выделяемого в шлаковой ванне при прохождении электрического тока, металл электрода и кромки основного металла оплавляются и стекают на дно расплава, образуя металлическую ванну. В начале процесса сварки возбуждается электрическая дуга, после расплавления флюса и образования шлаковой ванны жидкий флюс заливает и гасит дугу и дуговой процесс переходит в электрошлаковый.

Свариваемые детали собирают вертикально без скоса кромок, с зазором 20—40 мм. Для формирования шва и удержания жидкого металла и шлака от вытекания применяют специальные формующие устройства — подвижные или неподвижные медные ползуны, охлаждаемые водой, или остающиеся пластины. Кристаллизующийся в нижней части металлической ванны расплавленный металл образует шов.

К основным параметрам электрошлаковой сварки относятся: скорость сварки, сварочный ток, скорость подачи электродов, напряжение сварки, толщина металла, приходящегося на один электрод, расстояние между электродами. Вспомогательные составляющие режима: зазор между кромками, глубина шлаковой ванны, состав флюса, скорость поперечных колебаний электрода, вылет электрода, сечение проволоки и др. При использовании электродных проволок глубина шлаковой ванны обычно 25—70 мм, скорость подачи проволоки 100—500 м/ч.

Рис. 2. Схема процесса электрошлаковой сварки

Сварку пластинчатым электродом применяют для сравнительно коротких швов высотой до 1,5 м. Вместо пластин можно применять расходуемые электроды, т. е. стержни круглого, квадратного и

других сечений. В этом случае значительно упрощается аппаратура для сварки.

Сварка плавящимся мундштуком как бы объединяет способы сварки проволочными и пластинчатыми электродами. В пластинчатом электроде делают пазы или к нему приваривают трубки для подачи электродных проволок. При сварке пластина остается неподвижной и является плавящимся мундштуком, по которому подается проволока. Этим способом можно сваривать швы сложного криволинейного профиля.

Электрошлаковую сварку осуществляет специальными электрошлаковыми аппаратами, которые обеспечивают подачу в зону сварки электрода, поддержание устойчивого электрошлакового процесса и перемещение вдоль шва по мере его образования.

Электрошлаковая сварка имеет следующие особенности и преимущества: – металл практически любой толщины можно сваривать за один проход, поэтому производительность сварки в 5—15 раз выше, чем при многослойной автоматической сварке под флюсом, при этом (как правило) не требуется разделки кромок; – вертикальное положение металлической ванны, повышенная температура ее верхней части и значительное время нахождения металла в расплавленном состоянии способствуют удалению газов и неметаллических включений из металла шва; – малый расход флюса, обычно не более 5% от массы наплавленного металла.

Недостатком электрошлаковой сварки является значительный перегрев металла околошовной зоны, что приводит к снижению пластических свойств, поэтому требуется (как правило) последующая высокотемпературная обработка для получения требуемых механических свойств сварного соединения.

Электрошлаковую сварку применяют для сварки сталей, алюминиевых и титановых сплавов толщиной более 25 мм. Основные виды сварных соединений, выполняемых электрошлаковой сваркой, показаны на рис. 3.

Рис. 3. Основные виды сварных соединений, выполняемых электрошлаковой сваркой: а, б — стыковые, в, д — тавровые, г — угловые, е — переменного сечения


Реклама:

Читать далее:
Применение электрошлаковой сварки

Статьи по теме:

Что такое электрошлаковая сварка? — Все о сварке

Существует множество небольших производств, где сварщиков немного, но при этом предприятие выпускает вполне качественную продукцию, да еще и большими партиями. Как им удается достичь этого? Все просто: существуют технологии сварки, отличающиеся повышенной производительностью и экономичностью, что позволяет применять их на производствах любого масштаба.

Одна из таких технологий — электрошлаковая сварка, она же ЭШС. Из этой статьи вы узнаете сущность электрошлаковой сварки, ее плюсы и минусы. Мы также расскажем, какое оборудование и расходные материалы применяются для ЭШС сварки.

Содержание статьи

  • Общая информация
  • Разновидности
  • Технология
  • Применяемое оборудование и материалы
  • Достоинства и недостатки
  • Вместо заключения

Общая информация

ЭШС или электрошлаковая сварка — это метод соединения металлов, при котором тепло, плавящее металл, образуется в среде расплавленного шлака. Электрод погружается в шлак, пропуская электрический ток, который тем самым генерирует тепло в шлаке. Такой процесс не требует использования дуги. Зачастую ЭШС применяют при сварке вертикально расположенных деталей, шов ведут снизу вверх.

Разновидности

Существует несколько методов электрошлаковой сварки, их все вы можете видеть на картинке ниже. Метод «а» — ЭШС-сварка с применением одного неподвижного электрода или с небольшими колебаниями. Метод «б» — сварка с применением двух электродов, совершающих колебательные движения. Метод «в» — сварка с применением пластинчатых электродов. Метод «г» — сварка с применением плавящегося мундштука.

Все эти методы имеет свои особенности, достоинства и недостатки, поэтому в рамках этой небольшой статьи мы не будет рассказывать обо всех видах ЭШС сварки. Скажем только, что самый популярный метод — с применением одного, реже двух электродов, которые могут быть неподвижны или совершать колебательные движения.

Технология

Технология электрошлаковой сварки крайне проста. Две детали устанавливают вертикально, оставляя между ними небольшой зазор. Зазор нужно с двух сторон закрыть ползунами, оснащенными трубками с водой для охлаждения. Ползуны нужно перемещать по ходу сварки, чтобы шов равномерно остывал. Снизу зазор нужно дополнительно закрыть специальным «карманом». Затем нужно засыпать флюс в зазор и погрузить в него электрод. Подвод тока осуществляется с помощью мундштука.

Ток проходит через электрод прямо во флюс, и тот начинает плавиться. В последствии образуется шлак, который за счет своей высокой теплопроводности как раз и является тем самым источником тепла, нагревающим металл. Шлак плавит электрод, кромки и способствует образованию сварочной ванны. Дуги в этом процессе нет, как таковой. Флюс защищает сварное соединение от негативного влияния кислорода и улучшает его качественные характеристики. При этом он используется вполне экономично и его расход невелик. Можно использовать обычный флюс для дуговой сварки или флюс особый. Но об этом мы поговорим далее.

Применяемое оборудование и материалы

Оборудование для электрошлаковой сварки стоит недорого и состоит из сварочного аппарата и приборов, выполняющих вспомогательные функции. Обычно оборудование для ЭШС продается в комплекте, что очень удобно. Такой комплект называется сварочной установкой для электрошлаковой сварки. Это, пожалуй, все, что можно сказать про применяемое оборудование.

А вот с флюсами все гораздо интереснее. Для ЭШС нужно применять плавленые флюсы. Если вы собираетесь варить углеродистую или низколегированную сталь, то мы рекомендуем использовать флюсы АН-8, АН-8М, АН-22. Также отдельно отметим флюс АН-47, при его применении швы получаются качественными, а процесс сварки всегда устойчив.

Если вам предстоит сварка легированной стали с повышенной прочностью, то лучше применять флюс АН-9. Для сварки высоколегированной стали отлично подходят флюсы АНФ-1, АНФ-7, 48-ОФ-6. Не забывайте и о флюсе АН-45, с его помощью можно очень качественно сварить стали с антикоррозийными свойствами.  Если нужно сварить чугун, то мы рекомендуем флюсы АНФ-14 и АН-75.

Вы можете применять и другие флюсы, если посчитаете нужным, но учитывайте что они должны соответствовать следующим требованиям:

  • Выполнять свои функции при любом значении сварочного тока или напряжения, а также беспроблемно устанавливать ЭШС процесс.
  • В достаточной степени плавить кромки деталей и способствовать улучшению качества шва, не образуя подрезы или наплывы, трещины, включения и прочие дефекты.
  • Выбранный вами флюс не должен стекать через зазор между деталями.
  • Флюс должен образовывать шлак, который можно потом легко удалить с металла.

Перед сваркой флюс нужно обязательно прокалить в печи. Температура прогрева может варьироваться от 300 до 700 градусов по Цельсию. Температура зависит от типа флюса и подбирается индивидуально, но в любом случае время прокаливая не должно превышать двух часов.

Достоинства и недостатки

У электрошлаковой сварки много достоинств. Во-первых, сама сварка крайне устойчива при любом роде тока. К тому же, она мало чувствительна к каким бы то ни было изменения тока или даже его кратковременным прерываниям. Вам даже не нужно иметь высокую квалификацию, чтобы выполнить шов качественно.

Во-вторых, такая сварка обеспечивает очень высокую производительность труда. Этого удается достичь за счет быстрого плавления электрода. А если у сварщика есть опыт, то ЭШС-сварка и вовсе будет вне конкуренции. Даже небольшой завод сможет производить большие партии разнообразной продукции.

В-третьих, электрошлаковая сварка крайне экономична. Флюс расходуется мало (в 15 раз меньше, чем при классической дуговой сварке), электроэнергия тоже (на 10-20% меньше, чем при дуговой сварке). К тому же, применяемое оборудование и расходники стоят недорого. Для небольших предприятий это очень важный плюс.

В-четвертых, не нужно особым образом подготавливать кромки металла и качественно их обрабатывать. Это основные плюсы. Также отметим, что при ЭШС сварочная ванна хорошо защищена от кислорода.

Но не обходится и без недостатков, хоть мы и не считаем их такими уж существенными. Прежде всего, с помощью ЭШС вы сможете варить только детали, расположенные вертикально или под небольшим углом (отклонение не более 30 градусов). Это существенно сужает возможности сварщика и делает невозможной труднодоступную сварку, например.

Также нет возможности оставить сварку, скажем, в середине процесса, и продолжить ее позже. Вы не сможете варить при минусовой температуре воздухе, иначе шов будет дефектным. Не стоит забывать, что хоть вам и не придется подготавливать кромки, вы все равно потратите время на изготовление «кармана», планок и прочего.

Вместо заключения

Мы постарались кратко, но понятно описать, что такое электрошлаковая сварка. Пользуясь этой статьей, вы сможете применить эту технологию в своей практике, поскольку теперь знаете все марки флюса и особенности проведения сварки. Мы считаем, что ЭШС-сварка просто незаменима на мелких предприятиях, ведь она экономична, производительна и позволяет выпускать относительно качественную продукцию. А вы когда-нибудь прибегали к электрошлаковой сварке? Расскажите о своем опыте в комментариях. Желаем удачи в работе!

Watch this video on YouTube

Особенности применения электрошлаковой сварки

Способ сварки плавлением, характеризующийся нагреванием металла с помощью теплоты от прохождения электротока через расплавленный электропроводящий шлак, называется электрошлаковой сваркой. В данном процессе электрическая мощность практически полностью передается в ванну со шлаком, а от нее уже – к электроду, затем – к основному металлу. Причем расплав флюса одновременно является как средством влияния не металлургический процесс, происходящий в расплаве металла, так и его защитой от неблагоприятного воздействия атмосферной среды. Благодаря меньшей плотности, чем у металла, слой расплавленного шлака, образующийся на поверхности ванны, препятствуя попаданию в нее окружающего воздуха, также очищает капли металла электрода от нежелательных примесей.

 

Технология электрошлаковой сварки

 

Сущность электрошлаковой сварки заключается в использовании данного процесса в качестве источника энергии. При этом достигается максимальная площадь нагрева при минимальной сосредоточенности энергии в месте нагревания. Существует несколько вариантов сварки этим способом. Наибольшее распространение получила сварка с помощью мундштука либо пластинчатых электродов, одним электродом из проволоки либо несколькими, с совершением колебательных движений и без них.

 

 

Электрошлаковая сварка схемой процесса подразумевает объединение в сварочную цепь металлов основного и электродного через шлаковый расплав с прохождением по ним электротока. В ходе этой операции в шлаковой ванне образуется теплота, под действием которой металлы присоединяемых элементов и электрода, оплавляясь и стекая, опускаются на дно расплавленной массы, образуя таким образом сварочную ванну. Начиная сварочные работы, зажигают электродугу, от воздействия которой в процессе расплавления флюсов образуется шлаковая ванна, заливающая дугу. Когда она гаснет,     начинается переход от дугового процесса к электрошлаковому.

 

Необходимое оборудование

 

Ряд особенностей оборудования для электрошлаковой сварки обусловливают ее преимущества, одним из которых является небольшой расход флюсов, составляющий в среднем около 5% массы наплавляемых металлов. Также данным способом можно сваривать заготовки любой толщины даже в один проход. Причем он не требует разделывания кромок, а производительность такой сварки в разы превышает многослойную флюсовую сварку, осуществляемую с помощью автомата. Электрошлаковый способ еще способствует очищению шовного металла от посторонних включений с удалением из него газов. Это происходит благодаря значительным температурам верхнего слоя металлической ванны, расположению ее по вертикали и продолжительному времени пребывания металлов в расплавленном виде.


К недостаткам в работе оборудования для электрошлаковой сварки относится существенное перегревание материалов в зоне около шва. Это может привести к ухудшению его пластических характеристик. Для достижения сварным соединением требуемых механических свойств его дополнительно подвергают специальной высокотемпературной обработке. Также электрошлаковый способ осложнен потребностью в установке перед сваркой специальных технологических приспособлений (карманов, планок и т.п.). Он эффективен лишь в вертикальном или близком к нему расположениях, а остановка его процесса до завершения сварки чревата появлением дефектов в швах.

 

 

Свариваемые установкой электрошлаковой сварки заготовки собираются вертикально без применения скоса кромок, причем размер зазора между ними обычно составляет от 2 до 4 см. С помощью особых формирующих устройств, пластин или медных ползунов с водным охлаждением удерживают расплавленный металл со шлаком от вытекания до образования сварного соединения. Шов формируется в ходе кристаллизации металлического расплава в нижней зоне металлической ванны.

 

 

 

Сварочный процесс производится с использованием специальных аппаратов, обеспечивающих требуемые режимы электрошлаковой сварки. Они способны подавать электроды в область сварки, поддерживать устойчивость электрошлаковых операций и их передвижение по мере необходимости вдоль линии шва. Чаще всего для этих целей используют автоматы, так как более тяжелая аппаратура полуавтоматов труднее передвигается в вертикальном направлении. Каждая автоматическая установка для сварки электрошлаковым способом составляется из самодвижущегося сварочного автомата, который имеет связь с медными башмаками, охлаждаемыми водой и формующими шов; кассет с находящейся в них электродной проволокой; бункера, наполненного флюсом; питающего источника с управляющей аппаратурой. Для выполнения сварки таким способом используют как обычные флюсы, так и специальные, способные образовывать электропроводный расплав.

 

Применение электрошлаковой сварки

 

Сущность процесса электрошлаковой сварки и область применения ее неразрывно связаны. Поскольку технически данный вариант сварки осуществим лишь при толщинах материалов свыше 1,6 см, а экономическая выгода ощутима для заготовок толщиной 2,5-3 см, то наиболее целесообразно его применение в сооружении толстостенных конструкций. Таким образом возможно соединение чугунов и сталей (легированных, низко- и среднеуглеродистых), а также цветных металлов, преимущественно меди и алюминия. Помимо этого, электрошлаковый процесс используют в целях наплавки на изделия из низколегированных или низкоуглеродистых сталей всевозможных сплавов.

 

 

Данный способ сварки позволяет выполнять как прямолинейные швы, так и криволинейные или кольцевые. С его помощью может быть выполнено не только стыковое соединение, но и тавровое либо угловое, хотя они встречаются редко. Это объясняется возможностью их замены на стыковые варианты. Конфигурация получаемых при этом швов допускает переменную кривизну, кольцевое, прямолинейное и переменное сечение. Если купить установку для электрошлаковой сварки, то можно коренным образом изменить всю процедуру изготовления конструкций крупных габаритов. Благодаря ей появится возможность заменить больших размеров кованые и литые заготовки на элементы меньших размеров, изготовленные сварно-кованым либо сварно-литым способом.

Электрошлаковая сварка

Этот вид сварки является принципиально новым процессом соединения металлов, при котором расплавление кромок основного и электродного металла производится за счет теплоты, выделяющейся при протекании тока через шлаковую ванну. При этом шлаковая ванна не только защищает металлическую ванну от вредного действия воздуха, но и служит активным средством металлургического воздействия на расплавленный металл. Схема процесса электрошлаковой сварки показана на рис. 210, а.

Рис. 210. Способы электрошлаковой сварки: а — принципиальная схема; б — сварка одним электродом с неподвижной осью; в — сварка тремя электродами, имеющими возвратно-поступательное движение; г — многоэлектродная сварка: 1 — свариваемый металл; 2 — медные ползуны, охлаждаемые водой; 3 — шлаковая ванна; 4 — электродная проволока; 5 — металлическая ванна; 6 — сварной шов; 7 — трубки для подвода и отвода воды; 8 — капли плавящегося электрода: 9 — капли оплавляемого металла; 10 — величина проплавления кромок металла; 11 — токоподводящий мундштук; 12 — ролики, подающие проволоку в шлаковую ванну.

При электрошлаковом процессе в отличие от дуговой сварки источником нагрева служит ванна сильно перегретого шлака  (с температурой до 2000ºС). Количество теплоты, выделяемой в сварочной ванне, вычисляется по формуле:

Q = 0,24 IU кал/сек.

Положение конца электродной проволоки в расплавленном флюсе, форма и глубина ванны расплавленного металла и распределение температуры в шлаковой ванне определяются режимом сварки и свойствами флюса.Плавление электродной проволоки происходит за счет теплоты, выделяемой в расплавленном флюсе. Как и при дуговом процессе конец электрода на участке от токоподводящего мундштука до поверхности расплавленного флюса предварительно нагревается током. При увеличении длины этого участка (вылета) ввиду более сильного предварительного нагрева скорость плавления электрода, а следовательно, и сварки увеличивается.

По сравнению с дугой шлаковая ванна является менее концентрированным источником теплоты, поэтому нагрев и охлаждение основного металла более медленные.

Обычно электрошлаковая сварка продольных швов производится одним (рис. 210, б), несколькими проволочными (рис. 210, в и г) или пластинчатыми (рис. 211, а) электродами, а также плавящимся мундштуком (рис. 211, б). При этом проволочные электроды в процессе плавления совершают горизонтальные возвратно-поступательные движения. Сварка начинается в нижней части детали на стальной или медной подкладке, где при помощи дуги плавится насыпанный флюс, и после образования шлаковой ванны достаточной глубины процесс переходит в электрошлаковый. Формирование расплавленного металла осуществляется медными охлаждаемыми проточной водой ползунами (рис. 210, б). Для вывода шлаковой ванны и предотвращения образования усадочных трещин и рыхлостей служат выводные планки (рис. 211, в). Сварка кольцевых швов производится при механическом вращении изделия. Процесс сварки начинается аналогично сварке продольных швов. Сварка проволочными электродами наклонных (не более 40 — 45º), вертикальных и криволинейных швов с постоянной кривизной осуществляется сварочными автоматами, движущимися непосредственно по свариваемому изделию. Сварка коротких и прямоугольных изделии большой толщины производится пластинчатыми электродами, которые вводятся в зазор между кромками и погружаются в шлаковую ванну с заданной скоростью.

Рис. 211. Электрошлаковая сварка: а — схема электрошлаковой сварки плавящимся мундштуком: 1 — электродная проволока; 2 — собранный мундштук; 3 — карман с изолятором; 4 — подвижной ползун; 5— металл сварного соединения; 6 — металлическая ванна; 7 — шлаковая ванна; б — схема электрошлаковой сварки пластинчатыми электродами: 1 — свариваемое изделие; 2 — пластинчатые электроды; 3 — шлаковая ванна; 4 — расплавленный металл; 5 — подвижной ползун; в — схема подготовки к электрошлаковой сварке: 1 — начальная планка; 2 — конечные планки

Сварка криволинейных и фигурных швов весьма больших толщин производится плавящимся мундштуком. При этом процессе в зазор между деталями помещается мундштук, остающийся в процессе сварки неподвижным. Мундштук состоит из нескольких трубок (проволочных спиралей), направляющих электродную проволоку в зону сварки, и соединительных планок (рис. 211, б).

Способ контактно-шлаковой сварки состоит в том, что свариваемые детали оплавляются в шлаковой ванне, удерживаемой специальной металлической формой, сдавливаются (при помощи механизма давления) и свариваются (рис. 212). Контактно-шлаковой сваркой выполняются соединения стержней диаметром от 50 до 120 мм. Можно сваривать стержни из сталей различных марок.

Рис. 212. Схема контактно-шлаковой сварки: а — сварка стержней встык; б — приварка стержня к плоской поверхности; 1 — свариваемые стержни; 2 — медный кокиль; 3 — металлическая ванна; 4 — шлаковая ванна.

Основными  параметрами режима сварки являются глубина шлаковой ванны, сухой вылет электрода, величина зазора между деталями, скорость поперечных колебаний проволоки, время выдержки ее у ползунов, диаметр электродной проволоки, и др. Скорость подачи электродной проволоки принимается равной 100 — 400 м/час. Ток и напряжение шлаковой ванны устанавливаются в зависимости от внешней характеристики источника питания. В качестве источников тока используются трансформаторы с жесткими внешними характеристиками. На рис. 213 показана схема автомата для электрошлаковой сварки.

Рис. 213. Схема электрошлакового безрельсового автомата: 1 и 3 — тележки; 2 — тяги; 4 — изделие; 5 — электродная проволока.

При сварке электродами большого сечения (пластинчатыми) параметрами режима являются: скорость подачи электрода, сечение пластинчатого электрода, напряжение и глубина шлаковой ванны.

Общим условием при электрошлаковой сварке является правильный подбор количества электродных проволок, сечения пластинчатых электродов при сварке плавящимся мундштуком и скорость их подачи. Правильный выбор этих параметров обеспечивает и высокие механические свойства сварного соединения, скорость сварки, стабильность процесса и требуемую глубину проплавления.

Назначение флюса при электрошлаковой сварке является легкость возбуждения и стабильность процесса, получение полного провара кромок, хорошее формирование шва и др. Обычные плавленные флюсы (АН-8 и ФЦ-7, а также АН-348 и ОСЦ-45) применяются для сварки углеродистых сталей (Ст. 3, Ст. 4, 25Л, 35Л и др.).

Флюсы, построенные на основе фтористого кальция, применяются для сваркилегированных сталей, содержащих легко окисляющиеся элементы.

Флюсы АН-22 и другие применяются для сварки среднелегированных сталей (25Х3НМ, 30Х2НМ) при условии использования аустенитной электродной проволоки (Св-Х20Н10Г6).

Электрошлаковая сварка широко применяется при изготовлении сварно-литых, сварно-кованых и сварно-прокатных конструкций практически любой толщины: барабанов, котлов высокого давления, крупногабаритных станин, станков, прессов, различного рода валов, корпусов гидротурбин. Процесс применяется также для сварки титана большого сечения.

Что такое процесс электрошлаковой сварки? (11 вещей, которые нужно знать!)

Что такое электрошлаковая сварка?
Определение: Электрошлаковая сварка (также известная как электрошлаковая сварка) представляет собой процесс сварки, который обычно используется для соединения толстых металлов (толщиной от 25 мм до 300 мм) с использованием расплавленного шлака, который расплавляет присадочный металл и поверхность заготовок.

В процессе электрошлаковой сварки тепло вырабатывается электрическим током, который проходит от электрода к заготовке через расплавленный шлак, находящийся между заготовками.

Я знаю, что вы могли этого не понять. Итак, позвольте мне подробно объяснить принцип работы электрошлаковой сварки.

Процесс электрошлаковой сварки (Как это работает?)

Схема электрошлаковой сварки показана на изображении выше.

Вы можете видеть, что металлические пластины имеют толстый размер. Таким образом, для таких толстых заготовок такие процессы сварки, как сварка электродом, сварка MIG, сварка TIG и т. д., не подходят.

Следовательно, электрошлаковая сварка подходит для таких металлических деталей, которые имеют большую толщину (от 25 мм до 300 мм).

Как работает электрошлаковая сварка?

Как показано на схеме выше, в первую очередь заготовки устанавливаются в правильном положении на расстоянии от 15 до 30 мм друг от друга.

Стартовая пластина крепится к основанию заготовок (см. рисунок).

Основная цель размещения стартовой плиты – создать необходимую глубину токопроводящего шлака до того, как ванна расплава войдет в контакт с заготовкой. Этот процесс чем-то похож на процесс дуговой сварки под флюсом.

Затем электрический ток проходит от электрода к металлическим пластинам, подлежащим сварке.

Ток проходит через этот расплавленный шлак, который выделяет тепло из-за резистивного нагрева шлака.

Этого тепла достаточно, чтобы расплавить поверхность заготовок.

Присадочный материал (т.е. электрод) также плавится в расплавленном шлаке, в результате чего между двумя металлическими пластинами образуется жидкая сварочная ванна (см. изображение выше).

Этот расплавленный металл, образующийся при плавлении электрода, собирается под шлаковой ванной.

Можно подать больше электродов, чтобы получить больше расплавленного металла.

Медная форма или медные башмаки предназначены для удерживания расплавленного металла между металлическими пластинами, чтобы расплавленный металл не выливался из бассейна.

Расплавленный металл образует прочное соединение с поверхностью металлических пластин, и этот расплавленный металл постепенно затвердевает.

В процессе затвердевания в сварном шве также расходуется небольшая часть шлака (от 5% до 7%).

Медный башмак перемещается вертикально вверх по мере затвердевания металла внизу.

Медный башмак также снабжен системой подачи охлаждающей воды, которая способствует затвердеванию расплавленного металла.

В начале процесса электрошлаковой сварки дуга образуется между электродной проволокой и стальной подложкой.

Далее плавление электродной проволоки происходит само по себе за счет тепла, выделяемого сопротивлением протеканию тока через расплавленный шлак.

Какие детали можно сваривать электрошлаковой сваркой?

Электрошлаковая сварка обычно используется для сварки стыковых соединений или пластин с квадратным пазом.

Для получения качественных сварных швов минимальная толщина листа должна составлять от 1 до 1,5 дюймов.

Разница между электрошлаковой и электрогазовой сваркой

Электрошлаковая и электрогазовая сварка очень похожи друг на друга и имеют одинаковый принцип работы. Но электрогазовая сварка имеет некоторые дополнительные особенности сварки под флюсом.

В процессе электрогазовой сварки электрическая проволока либо неизолирована, либо покрыта флюсом, и эта электродная проволока защищена от внешней атмосферы с помощью инертного газа.

В процессе электрогазовой сварки в качестве защитного газа используется смесь аргона и двуокиси углерода.

Здесь также используется медный башмак для предотвращения вытекания расплавленного металла из бассейна.

Основное различие между электрошлаковой и электрогазовой сваркой заключается в том, что при электрогазовой сварке используется инертный газ для защиты сварного шва от атмосферных загрязнений. Также имеется непрерывная дуга, которая нагревает сварочную ванну.

Преимущества электрошлаковой сварки

Ниже перечислены преимущества электрошлаковой сварки.

  • Толстые детали толщиной до 400 мм легко свариваются без подготовки кромок (для ускорения процесса используется большее количество электродов).
  • Если во время процесса ЭШС соблюдать надлежащие меры предосторожности, можно получить бездефектные сварные швы.
  • Электрошлаковая сварка высокопроизводительна и может быть использована для изготовления станин машин, барабанов и т.д. Работа, применение, преимущества и недостатки

    Сегодня мы узнаем о принципе электрошлаковой сварки, работе, применении, преимуществах и недостатках со схемой.Электрошлаковая сварка – это нетрадиционный сварочный процесс, при котором создается ванна расплавленного металла. Этот метод представляет собой комбинацию как дуговой сварки, так и сварки сопротивлением, потому что при запуске тепло выделяется за счет образования дуги между электродом и основным металлом (как при дуговой сварке). Это тепло приводит к флюсу расплава и созданию ванны расплавленного металла между электродом и основным металлом. Теперь через эту ванну расплавленного металла протекает ток, и за счет электрического сопротивления выделяется тепло (как при контактной сварке).По этой причине это называется комбинацией дуговой сварки и контактной сварки.

    Электрошлаковая сварка:

    Электрошлаковая сварка представляет собой восходящий процесс сварки. Сварка в гору — это процесс, при котором сварные швы выполняются в вертикальном направлении, а свариваемые листы удерживаются вертикально. Эта сварка выполняется как в один проход, так и в несколько проходов. Прежде чем обсуждать его работу, мы должны узнать о принципе работы аппарата электрошлаковой сварки.

    Принцип:

    Работает по общему принципу выделения тепла за счет дугового и электрического сопротивления.В начале между сварочным электродом и основным металлом возникает дуга, которая стремится расплавить присадочный металл. Этот присадочный металл в некоторой степени заполнит полость. Теперь через эту протяженную поверхность проходит ток, и за счет электрического сопротивления выделяется тепло. Это тепло также способствует расплавлению присадочного металла, который непрерывно подается с ролика. Присадочная проволока непрерывно подается через ролик. Эта проволока, пропущенная через трубку, направляет ее поток. Эта присадочная проволока плавится и заполняет сварной шов, образуя прочное соединение.

     

    Работа машины для электрошлаковой сварки:

    Как известно, электрошлаковая сварка представляет собой процесс сварки в гору, поэтому свариваемые листы удерживаются вертикально на некотором расстоянии. Металл сварного шва или присадочный металл между полостями, образованными между пластинами при плавлении электродов с использованием тепла, образуется при протекании тока. Этот присадочный металл образует металлическую ванну, которая затвердевает в полости сварного шва, поэтому между пластинами создается прочное соединение. Электрошлаковая сварка работает следующим образом.

    • Первый ток течет между сварочным электродом и опорной пластиной. Это создает дугу между электродом и опорной пластиной, которая нагревает флюс или присадочную проволоку. Это тепло приводит к расплавлению присадочного металла и его отложениям в полости сварного шва.
    • Теперь охлаждаемый медный башмак вступает в действие и начинает затвердевать этот присадочный металл в полость сварного шва. Это делается для того, чтобы избежать вытекания металла шва.
    • По мере затвердевания присадочного металла в полости сварного шва через него протекает ток.Он будет выделять тепло из-за электрического сопротивления. Это тепло в дальнейшем используется для непрерывного плавления присадочного металла в полость сварного шва.
    • Присадочный металл непрерывно обеспечивает сквозное расположение роликов, как показано на рисунке.
    • При сварке как медного башмака, так и механизма подачи, движущегося вверх без освещения, образуется целая полость.
    • Создает прочное соединение за один проход. В зависимости от толщины листа используется одно- или многопроходная сварка.

     

    Применение:

    Используется в тяжелой промышленности, где требуется соединение листов толщиной до 80 мм.Этот процесс используется для соединения крупной отливки и поковки для получения очень большой и сложной конструкции. Сварка толстостенных труб большого диаметра, сосудов под давлением, резервуаров для хранения, кораблей и т. д.

    Преимущества и недостатки:

    Преимущества:
    • Скорость охлаждения очень низкая, поэтому нет проблем с холодным растрескиванием.
    • При электрошлаковой сварке не возникает проблем с включениями шлака или пористостью.
    • Процесс полуавтоматический и более быстрый.
    • Более тяжелые секции можно сваривать за один проход.
    • Можно достичь высокой производительности.
    • Низкая стоимость подготовки швов.

     

    Недостатки:
    • Слишком высокая теплоотдача к основанию.
    • Высокая температура сварки требует устройства охлаждения.
    • Медленная скорость охлаждения приводит к столбчатой ​​зернистости в сварном шве.

     

    Это все о принципе электрошлаковой сварки, работе, применении, преимуществах и недостатках с его схемой. Если у вас есть какие-либо вопросы относительно этой статьи, задайте их в комментариях.Если вам понравилась эта статья, не забудьте поделиться ею в социальных сетях. Спасибо, что прочитали это.


    Друг или враг? — Baker’s Gas & Welding Supplies, Inc.

    Почти все сварщики знакомы с концепцией электрошлаковой сварки, и не без оснований, но об этом мы поговорим позже. Прежде всего, поговорим об идее электрошлаковой сварки:


    Концепция
     

    Для толстых материалов отлично подойдет электрошлаковая сварка.Этот процесс считается высокопроизводительным, особенно для однопроходной техники. Во время процесса электрическая дуга зажигается проволокой, которая подается в нужное место сварки, а затем добавляется флюс. По мере добавления флюса расплавленный шлак достигает кончика электрода и гасит дугу. Проволока будет непрерывно подаваться, и и проволока, и трубка будут двигаться вдоль заготовки. Во время процесса будет использоваться медный башмак, чтобы сохранить сварной шов между пластинами во время сварки.Хорошо известно, что этот вид сварки требует довольно много тепла, и в некоторых случаях медный башмак фактически охлаждается водой. В зависимости от толщины свариваемого материала может потребоваться более высокое напряжение. Поскольку дуга гаснет до начала процесса, это нельзя считать формой дуговой сварки.


    Происхождение

    Концепция и процесс электрошлаковой сварки были запатентованы американцем Робертом Хопкинсом в феврале 1940 года.Для тех, кому интересно, номер патента — 2191481, фактический процесс был усовершенствован в Институте Патона в Кейве в СССР на протяжении 1940-х годов, как раз перед тем, как Америка оказалась вовлеченной в то, что впоследствии переросло во Вторую мировую войну. Как и многие технологические разработки того времени, электрошлаковая сварка в конечном итоге была продемонстрирована на всемирной выставке, где ее подхватили несколько производителей автомобилей. Например, General Motors будет использовать его для сварки блоков двигателей и даже при строительстве некоторых зданий.Одним из ярких примеров может служить здание Bank of America в Сан-Франциско, а также здание Security Pacific в Лос-Анджелесе. Использовался ряд различных зданий, а после землетрясения в Нортридже ряд различных зданий нуждался в ремонте; для решения этих проблем использовался процесс электрошлаковой сварки. Следует отметить, что ни на одном из ремонтных работ не было ни одного нарушения сварного шва, что на самом деле весьма впечатляет для нового процесса.


    Запрет электрошлаковой сварки

    В 1977 году Федеральное управление автомобильных дорог решило, что оно будет играть активную роль в использовании электрошлаковой сварки на первичных элементах конструкции, работающих на растяжение.То есть его использование на мостах было запрещено, и во многих случаях его использование на строительных опорах также было прекращено. Запрет действовал почти двадцать лет, и многих интересовали причины этой акции.

    Проблема, отмеченная Федеральным управлением автомобильных дорог, заключалась в том, что количество тепла, необходимое для создания хорошего сварного шва, также приводит к образованию металла сварного шва. Теория заключалась в том, что это приведет к серьезным переломам и в какой-то момент вызовет обрушение конструкции.Однако самой большой проблемой является серьезное непонимание процесса, который, по мнению многих, и стал причиной запрета.


    Новая надежда для электрошлаковой сварки

    В последнее время были опробованы новые методы электрошлаковой сварки, и была разработана усовершенствованная электрошлаковая сварка в узкую щель (NGI-ESW) с надеждой удовлетворить требования прочности мостов для Зоны 2. Следует отметить, что мосты Зоны 2 определяются как те, которые открываются при трении, что обычно означает современные разводные мосты, которые можно найти на реках с интенсивным движением.Понятно, что для этого потребуется более прочный сварной шов, и процесс NGI-ESW дал благоприятные результаты. Одним из самых больших преимуществ NGI-ESW является тот факт, что не требуется предварительный нагрев. Основным недостатком является то, что процесс необходимо выполнять в вертикальном положении. В этом случае максимальная длина сварного шва составляет примерно четыре метра.

    Можно только догадываться, действительно ли когда-либо существовала проблема с электрошлаковой сваркой.Сбоев, связанных с процессом, немного, если они вообще есть, хотя всегда есть несчастные случаи, о которых не сообщается. Некоторые неисправности могут быть связаны с некомпетентностью сварщика, но, в конце концов, только закон физики может решить проблему.

     

    Сообщение Электрошлаковая сварка: друг или враг? впервые появился на Weld My World.

    Электрошлаковая сварка на мосту Нью-Сан-Франциско/Окленд-Бей

    Abstract
    Усовершенствованный процесс электрошлаковой сварки с узким зазором был использован для выполнения 20 сварных швов в основании новой башни Сан-Франциско/Окленд Бэй Бридж.Металлурги из Local 377 (Сан-Франциско) и Local 378 (Окленд) выполнили 20 сварных швов в июне и июле 2011 года. Каждый однопроходный шов имел высоту 10 метров (32,8 фута) и от 100 до 60 мм (от 3,9 до 2,4 дюйма). толстый. Было пять геометрий сварки, включая переходные стыковые соединения и тройники. На изготовление каждого шва уходило около четырех с половиной часов.

    История вопроса
    Продолжается строительство нового моста, который пересекает залив Сан-Франциско между Оклендом и островом Йерба-Буэна. Новый мост расположен к северу от существующего моста, построенного в 1936 году.Старый мост будет демонтирован после открытия нового моста в 2013 году. Новый мост будет состоять из эстакады, самозакрепляющейся подвески (SAS) и переходов на восточной и западной оконечности в Окленд и остров Йерба-Буэна соответственно. Часть SAS моста расположена на восточной стороне острова Йерба-Буэна, а опорная башня находится примерно в 50 м от восточной окраины острова. Тросы самоанкерного подвесного моста крепятся не к прилегающим массивам суши, а к самой проезжей части.Проезжая часть SAS будет иметь длину 1870 футов (570 м).1

    Хотя в настоящее время проезжая часть SAS поддерживается временными металлическими конструкциями, проезжая часть SAS будет поддерживаться одной четырехопорной башней. Опоры башни были возведены с помощью ряда канатных домкратов, которые располагали пятью сегментами на каждой из четырех опор. Общая высота башни составит 525 футов. Этот сварочный проект включал сварку первых десяти метров опор башни в единое целое после установки на фундамент. Бригада металлургов выполняла эти сварные швы в течение примерно двух месяцев в июне и июле 2011 года, используя улучшенный электрошлаковый процесс с узким зазором.Эти сварные швы длиннее любых других известных электрошлаковых швов.

    Процесс электрошлаковой сварки
    Процесс электрошлаковой сварки (ESW) представляет собой процесс контактной (бесдуговой) сварки, в котором электрическое сопротивление шлаковой ванны используется для выработки тепла, расплавляющего сварочный электрод и соединяемые пластины. (Рис. 2) Сварные швы представляют собой однопроходные сварные швы независимо от толщины листа, при этом задокументированные сварные швы толщиной более фута выполняются за один проход. Расплавленный шлак и металл удерживаются медными башмаками с водяным охлаждением, которые перемещаются вверх по стыку по мере продвижения сварного шва от начала внизу до конца вверху.Небольшие количества сварочного флюса добавляются для замены шлака, который затвердевает на медных башмаках. Сварочный электрод (проволока) подается в верхнюю часть соединения и предотвращается от контакта с пластинами расходуемой направляющей, которая также плавится и также входит в состав сварного шва вместе с электродом. Питание подается от стандартных сварочных источников постоянного тока и специально разработанных контроллеров и контрольно-измерительных приборов.

    Корневой зазор был номинально ¾ дюйма (19 мм для каждой толщины листа и типа соединения, а высота всех сварных швов составляла 10 метров.

    Технология ESW (оборудование и обучение) была предоставлена ​​компанией Electroslag Systems (EST&D) в Портленде, штат Орегон, в рамках проекта разработки совместно с Государственным университетом Портленда и American Bridge Company.

    Металлурги
    Бригада металлургов American Bridge/Fluor, состоящая из Дэна Иерачи (суперинтендант сварки), Рори Хогана (бригадир), Алекса Бланко, Девана Мерфи, Джереми Долмана, Рича Гарсии, Джеффа Стоуна и Джеффа Соуза, выполнила 20 сварных швов ESW. Бригада выполнила как настройку, так и фактический запуск всех сварных швов.(Рис. 3)

    Обучение
    Обучение сварке ESW проводилось во время изготовления сварных швов с протоколом аттестации процедуры (PQR). Бригада отработала операцию и сделала в общей сложности шесть сварных швов PQR высотой 8 футов, чтобы квалифицировать людей и процедуры, а также оттачивать навыки по настройке, манипуляциям с охлаждающими башмаками и работе с устройством подачи флюса. Были проведены учения по утечке шлака, чтобы ознакомить бригаду с причинами и мерами по устранению. Была проверена работа всего оборудования, включая сварочные аппараты, контроллеры, регистраторы данных, охладители воды, панель управления потоком охлаждающей воды, устройства подачи проволочных электродов и движение охлаждающих башмаков.В дополнение к PQR высотой восемь футов, один полноразмерный макет сварного шва (переходной шов 80–100 мм, высота 10 м) был выполнен на верфи American Bridge/Fluor в Окленде после того, как сварочное оборудование было доставлено на площадку.

    Подготовка к сварке
    Подготовка к сварке включала установку оборудования доступа, такого как лестницы и средства защиты от падения, приваренные к боковой стороне башни по всей длине сварки. Опорные балки охлаждающего башмака, к которым прижимались зажимы охлаждающего башмака, должны были быть точно расположены под правильным углом и на правильном расстоянии от сварного шва.Сварной шов нужно было максимально очистить от грязи и ржавчины, в идеале до блестящей стали. В начале каждого сварного шва требовался специально подогнанный пусковой колодец, который был разным для каждого сварного шва. Сталь для поддона должна была быть изготовлена ​​по индивидуальному заказу и установлена ​​с достаточной точностью, чтобы предотвратить утечку расплавленного шлакового металла во время сварки. Доступ ко многим сварным швам был затруднен из-за ограниченного пространства между массивными стальными секциями в основании башни. (Рис. 4)

    Из-за длины сварных швов было чрезмерное количество сварочного провода и водяных шлангов.Сварочный провод подавал сварочную мощность на направляющую расходных материалов и заземляющие приспособления. Водяные шланги перемещали охлаждающую воду от водяного охладителя к медным охлаждающим башмакам и обратно к охладителю. Все это оборудование приходилось перемещать и перемещать для каждого сварного шва.
    Другим оборудованием, которое необходимо было разместить, были станция управления сваркой, два охладителя воды, электрический распределительный щит, станция привода сварочного электрода и три сварочных источника постоянного тока. Для каждого сварного шва требовалась одна расходная направляющая.Расходуемые направляющие имеют толщину ¼ дюйма, соответствующую ширину соединения и длину 35 футов. Они хранились в герметичном контейнере, прикрепленном к боковой башне моста, и были извлечены из контейнера на одном из последних этапов установки. Затем они были точно расположены в сварном соединении. Металлурги установили изоляторы через каждые шесть дюймов по всей длине направляющей расходных материалов, чтобы предотвратить ее контакт с опорными плитами и короткое замыкание сварочного тока.

    После установки направляющей охлаждающие башмаки, по три с каждой стороны соединения, были зажаты с каждой стороны соединения.

    Сварка
    Фактическая сварка начинается после нанесения в соединение отмеренного количества начального флюса. За начальным зарядом флюса следует подача напряжения на расходуемую направляющую и запуск проволочного электрода. После того как электрод соприкоснется с основанием пускового поддона и подается электрический ток, рабочий по металлу добавляет оставшийся пусковой флюс с тщательно контролируемой скоростью, чтобы как можно быстрее достичь установившихся условий сварки, не перегружая источники питания.Требуется постоянная связь между пунктом управления (в верхней части сварного шва) и началом сварки (в нижней части сварного шва), которые разделены примерно трехэтажной разницей в высоте.

    После образования сварочной и шлаковой ванны проволочный электрод, непрерывно подаваемый в направляющую, расплавляется и заполняет шов. По мере того, как сварочная ванна продвигается вверх по стыку, нижний медный охлаждающий башмак снимается и помещается над самым верхним башмаком, тем самым перепрыгивая башмаки перед сварочной ванной.(Рис. 5a, 5b, 5c). Опять же, доступ к ручке и точному размещению обуви весом до 40 фунтов был проблемой. Металлургам нужно было постоянно упорядочивать охлаждающие шланги и провода, чтобы избежать спутывания сварных швов.

    Как и следовало ожидать от такой массивной конструкции, время от времени случались неидеальные соединения. Металлурги должны были внести коррективы, чтобы свести к минимуму потребление шлакового пула и скорректировать случайные утечки шлака. Эти корректировки требовали мгновенных решений по размещению охлаждающих башмаков, перемещению башмаков, устранению утечек и пополнению резервуара шлака при подвешивании на высоте до 30 футов над основанием башни.Из 20 отдельных швов и 200 метров общей длины шва только один сварной шов остановился между началом и завершением. Впоследствии этот сварной шов был установлен и завершен без происшествий в тот же день.

    Слесарь на посту управления должен был контролировать и выполнять несколько разных задач одновременно. Во время пуска сварки слесарь должен был включить сварочную цепь, запустить и контролировать скорость электрода, сообщить сварочный ток слесарю, добавляющему флюс, и сообщить всей бригаде соответствующие данные, чтобы каждый слесарь мог отреагировать соответствующим образом.

    После того, как сварка прошла в установившемся режиме, слесарь, руководивший сваркой, должен был постоянно следить за регистратором данных. Для сохранения идеальных параметров сварки и, следовательно, свойств сварного шва были необходимы корректировки скорости подачи проволоки и нормы добавления флюса. Если требовались корректирующие действия, например компенсация утечки шлака, слесарь должен был вносить коррективы на посту управления и координировать дополнительные корректирующие действия на сварном шве. Важная информация, которая постоянно передавалась по радио, включала скорость сварки, слышимые характеристики сварки, геометрию соединения (зазор и выравнивание) и движение охлаждающего башмака.

    Результаты
    Все двадцать сварных швов были успешно завершены примерно за два месяца. Типичный сварной шов после удаления шлака (№ 11, переходной шов от 80 до 100 мм) и соответствующее поперечное сечение показаны на рис. 7 и 8. Сварные швы требуют 100% ультразвукового контроля (UT) и 10% рентгеновского контроля (RT), где это возможно. Многие сварные швы были проверены с помощью УЗК; есть небольшие поверхностные (визуальные) ремонтные работы. Однако по сравнению со временем и ремонтными работами, которые потребовались бы, если бы сварные швы выполнялись другим способом, ЭШС, выполненные бригадой, сэкономили неисчислимое количество времени и усилий.

    Резюме
    Двадцать 10-метровых сварных швов, выполненных металлургами в новой Башне моста через залив в Сан-Франциско/Окленд, потребовали исключительного профессионализма и мастерства. Сварочные работы такого масштаба никогда не предпринимались до этого проекта, и бригада смогла безопасно завершить сварку с минимальными ремонтными работами.

    Благодарности
    EST&D выражает благодарность металлургам за их отличные навыки и самоотверженность. Мы также выражаем признательность остальным инженерам и группам поддержки American Bridge/Fluor, особенно сотрудникам American Bridge/Fluor Джону Каллагану, руководителю проекта PE, Джиму Бауэрсу, менеджеру по контролю качества сварки, и Дэниелу Хестеру, старшему инженеру по эксплуатации.Наконец, персонал из CalTrans и Smith Emery Inspection Service также сыграл неоценимую роль в успешном завершении проекта.

    Ссылки:
    1. baybridgeinfo.org
    2. Zeyher, A., Все государственные лошади, дороги и мосты, Vol. 45, № 5, май 2007 г., стр. 26–30.

    О сварочном аппарате | Электрошлаковая сварка ESW

    Электрошлаковая сварка | Сварка с флюсовым сердечником

    Электрошлаковая сварка представляет собой процесс сварки тяжелых листов в вертикальном положении.При этом коалесценция производится расплавленным шлаком, который расплавляет присадочный металл и поверхности изделия. Это бездуговой процесс, в котором используется резистивный нагрев шлаковой ванны, покрывающей расплавленную сталь.

    Процесс электрошлаковой сварки

    Соединяемые детали располагаются примерно на расстоянии одного дюйма друг от друга, а направляющая трубка электрода (сварочная проволока) располагается между деталями. Медные охлаждающие башмаки крепятся к бокам, низу и верху стыков.

    После сборки компонентов подается питание и проволока подается через направляющую трубку.Когда проволока достигает пускового блока, возникает мгновенная дуга, которая расплавляет гранулированный флюс, образует шлаковую ванну и гасит дугу. Процесс инициируется заполнением соединения флюсом и запуском дуги путем короткого замыкания. Расходуемая направляющая трубка направляет электрод (сварочную проволоку) и проводит сварочный ток к ванне расплавленного шлака. Электрическое сопротивление шлаковой ванны вырабатывает тепло, которое расплавляет проволоку, направляющую трубу и кромки двух соединяемых компонентов.Полученная температура составляет приблизительно 1800 градусов Цельсия на поверхности и 1930 градусов Цельсия внутри под поверхностью. Этого количества тепла достаточно для сплавления кромок заготовок и сварочного электрода.

    Зазор для электрошлаковой сварки

    В ЭШС проволока и направляющие трубки оплавлены флюсом. Затем жидкий металл опускается через шлак в металлическую ванну внизу и затвердевает. Поскольку шлак менее плотный, чем жидкая сталь, он всплывает наверх и защищает металл от воздействия воздуха.При постоянном добавлении сварочной проволоки расплавленная сталь заполняет зазор, затвердевает и сплавляет два компонента. Сварной шов прекращается, когда он достигает верхней части охлаждающих башмаков над поверхностью катания рельса. Ненужные усиления шва удаляются сразу, пока шов горячий.

    А Постоянный ток 750 – 1000 А от генератора постоянного тока с плоским вольтампером. Напряжения нагрузки обычно находятся в диапазоне от 30 до 55 В, поэтому минимальное напряжение холостого хода источника питания должно быть 60 В.Диапазон скоростей электрошлаковой сварки от 17 до 150 мм/с.

    История:

    Для толстолистового проката требуется однопроходная сварка, а не многопроходная сварка. В начале 1950-х годов русские ученые анонсировали однопроходную вертикальную сварку по принципу электропроводящего шлака. В 1959 году в США была внедрена электрошлаковая сварка.

    Приложения:
    • ESW часто используется в конструкционных коробчатых колоннах и широких полках.
    • Производство больших прессов и станков для работы с большими тяжелыми листами.
    • Прочие виды машинного оборудования включают печи, заготовки зубчатых колес, рамы двигателей, рамы прессов, турбинные кольца, термоусадочные кольца, корпуса дробилок, восстановление металлических прокатных валков и ободьев для дорожных катков
    • Сосуды под давлением для химической, нефтяной, морской и энергетической промышленности

    Преимущества:
    • Электрошлаковая сварка может иметь чрезвычайно высокую скорость наплавки, но требуется только один проход независимо от толщины заготовки.
    • В отличие от SAW или других процессов дуговой сварки, при ESW не возникает углового искажения, поскольку сварной шов симметричен относительно своей оси.
    • Высокая скорость сварки и хорошее распределение напряжения по сварному шву.

    • Подготовка соединения часто намного проще, чем другие процессы дуговой сварки.
    • Остаточные напряжения и вызванная деформация невелики
    • Состав флюса по сравнению со сваркой под флюсом (SAW) очень низкий.

    Недостатки:
    • Когда погонная энергия очень высока, а качество сварки может быть довольно низким, включая низкую ударную вязкость из-за крупных зерен в зоне сплавления и околошовной зоне.
    • При электрошлаковой сварке наблюдается тенденция к образованию горячих трещин и чувствительности к надрезам в зоне термического влияния.
    • ESW ограничивается сваркой в ​​вертикальном положении из-за больших ванн расплавленного металла и шлака.
    • Цилиндрические сварные швы с трудом закрываются
    • Электрошлаковая сварка имеет тенденцию к образованию зерен крупного размера.
    • Дуговая сварка под флюсом более экономична, чем электрошлаковая сварка, для соединений диаметром менее 60 мм.

    Электрошлаковая сварка — узнайте о науке и экспертах

    Приведенные ниже эксперты выбраны из списка 213 экспертов со всего мира, ранжированного платформой ideXlab

    .

    Т.W. Eagar — один из лучших специалистов по этой теме на основе платформы ideXlab.

    • Электромагнитные и термические явления течения в
      Электрошлак Сварка

      2015

      Соавторы: А.Х. Дилавари, Дж. Секели, Т. В. Игар

      Абстрактный:

      На основе уравнений Максвелла, турбулентных уравнений Навье-Стокса и уравнения конвективного теплового баланса была предложена математическая модель процесса электрошлаковой сварки .В рецептуре учтены как тромагнитная, так и плавучая силы, приводящие в движение шлак и поток металла. Основным выводом работы является то, что конвекция в области расплавленного шлака оказывает заметное влияние на процесс теплопередачи. Для прямоугольной геометрии с использованием пластинчатых электродов поле течения управляется силами плавучести, циркуляционный поток менее интенсивен, а термический КПД процесса повышается. Напротив, для проволочных электродов (приближенных к цилиндрической геометрии) поток управляется электромагнитными силами, и значительная часть тепловой энергии рассеивается на пластинах.1

    • МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОФИЛЕЙ ТЕХПЕРАТУРЫ И РАЗВЕДЕНИЯ СВАРКИ В
      Электрошлаковая Сварка СТАЛЬНЫХ ПЛАСТИН

      2015

      Соавторы: Деб Т.Рой, Дж. Секели, Т. В. Игар

      Абстрактный:

      В этом документе описана процедура расчета для детального прогнозирования температурных профилей и разбавления сварного шва в Электрошлаковая Сварка листов из мягкой стали.Профили температуры в областях жидкого шлака и жидкого металла рассчитываются в трех измерениях в стационарных условиях. Значения характеристик тепловыделения, необходимые для расчета температурного профиля, рассчитываются путем решения трехмерного уравнения электрического поля в области жидкого шлака. Разбавление сварного шва рассчитывается как функция времени путем решения уравнения нестационарного трехмерного теплового потока для базовой плиты. Хорошее соответствие, достигнутое между прогнозируемыми профилями температуры в опорной плите и доступными измерениями, иллюстрирует возможности модели.Также было получено разумное соответствие между измерениями и прогнозируемыми значениями разбавления в зависимости от изменений межплитного зазора и скорости сварки

    • ПАРАНЕТРИЧЕСКАЯ СТОЙКА
      Электрошлак Сварка ПРОЦЕСС

      2015

      Соавторы: В.с. Риччи, Т. В. Игар

      Абстрактный:

      Отборочные эксперименты были проведены на сварных швах Электрошлак для статистической оценки влияния независимых переменных процесса на зависимые реакции процесса, состоящие из размера зоны термического влияния, разбавления, форм-фактора, скорости сварки и подводимого тепла.Также представлены результаты многоэлектродных сварных швов Электрошлак , выполненных с использованием и без использования дополнительного присадочного материала. Определены способы уменьшения размеров зоны термического влияния при сохранении приемлемого форм-фактора. Можно сделать вывод, что значительного уменьшения размера зоны термического влияния с вытекающим из этого улучшением ударных свойств сварного изделия не следует ожидать, когда тепловложение в процесс уменьшается в пять раз

      .
    • l J ОСНОВНЫЕ АСПЕКТЫ
      Электрошлак Сварка ТИТАНОВЫХ СПЛАВОВ

      2015

      Соавторы: Дж.Х. Девлетиан, В. Э. Вуд, С. Дж. Чен, Т. В. Игар

      Абстрактный:

      Впервые за пределами Советского Союза процесс электрошоковой сварки с использованием консумабной направляющей 1 e был успешно применен для соединения толстых профилей (обычно 25 мм [1″] и 50 мм [2″]) листов из сплава Ti-6Al-4V. .Были исследованы процедуры Welding , механические свойства сварных соединений и микроструктура сварных соединений Ti-6Al-4V, наплавленных методом ЭШС. Из-за сильных ионных свойств расплавленного флюса CaF2 для успешной ЭШС пластин Ti-6Al-4V можно было использовать только переменный ток. Свойства металла сварного шва зависели от чистоты расходуемого материала и микроструктуры. В СВЯЗИ С УНИКАЛЬНЫМИ ХИМИЧЕСКИМИ И ЭЛЕКТРИЧЕСКИМИ СВОЙСТВАМИ ТИТАНА, коммерческие процессы Сварка , используемые для соединения толстолистовых титановых сплавов (толщиной > 25 мм [1 дюйм]), были ограничены газовой вольфрамовой дугой Сварка , плазменная дуга Сварка и электронно-лучевая сварка .Для толстолистового проката Сварка эти процессы либо чрезмерно трудоемки, либо непрактичны. пластина из нержавеющей стали; однако ранее ЭШС никогда успешно не применялась к титановым сплавам, за исключением Советского Союза. С 1950-х годов единственной известной технологией ЭШС титановых сплавов была описанная Гуревичем и др. в советской технической литературе [1-6].Уникальные проблемы, связанные с ЭШС титановых сплавов, являются результатом высокой химической активности титана и относительно высокого электрического сопротивления при повышенных температурах. Высокое удельное сопротивление вызывает обратное плавление присадочного металла из-за чрезмерного омического нагрева. Высокая реакционная способность титана требует, чтобы флюсы имели чрезвычайно низкий кислородный потенциал. К сожалению, многие галогенидные флюсы, хотя и не содержат

    Ф.Мацуда — один из лучших специалистов по этой теме на основе платформы ideXlab.

    • Неоднородность ударных свойств металла шва
      Электрошлак в конструкционных сталях: улучшение ударных свойств металла шва ЭШС в конструкционных сталях (1-й отчет)

      Международная сварка, 1996

      Соавторы: С.Фуджихара, А. Хатанака, Ю. Кикути, Ф. Мацуда

      Абстрактный:

      Резюме Целью данной статьи является уточнение характеристик сварного соединения, особенно ударных свойств металла шва, полученного при сильноточной сварке Электрошлаком Сварке (ESW) и дуговой сварке под флюсом Сварке (SAW), со специальной ссылкой Сварка Процессы, обычно применяемые при изготовлении четырехгранных коробчатых колонн из толстых плит.В испытаниях использовались два типа пластин SM490A толщиной 40 мм. Полученные результаты можно резюмировать следующим образом: ударные свойства металла шва с высокой тепловложением, полученного в стандартных условиях (толщина 40 мм), как правило, таковы, что ESW имеет более низкое значение поглощенной энергии (значение vE), чем SAW. Ударная вязкость металла шва ЭШС с высокой тепловложением неравномерна, и обнаруживаются характерные ударные свойства. Другими словами, значение vE сердцевины металла сварного шва ниже, чем у кромки металла сварного шва.Макроструктура металла сварного шва ЭШС имеет неоднородную морфологию как в сердцевине, так и в ободе. То есть в коре образуется мелкозернистая столбчатая зона…

    • Различия в значениях ударной вязкости сердцевины и обода в металле сварного шва
      Электрошлак : Улучшение характеристик ударной вязкости металла сварного шва ЭШС в конструкционных сталях (2-й отчет)

      Международная сварка, 1996

      Соавторы: С.Фуджихара, А. Хатанака, Ю. Кикути, Ф. Мацуда

      Абстрактный:

      Резюме Целью данной статьи является исследование ударных свойств металла шва, полученного в различных условиях Сварка со специальной ссылкой на Электрошлаковая сварка Сварка (ESW) в качестве процесса с высоким подводом тепла Сварка процесса, обычно применяемого в производстве. четырехгранных толстостенных коробчатых колонн общего назначения многоэтажных зданий.Особое внимание в статье уделяется ударным свойствам металла шва ЭШС в его центре (сердцевина (C)) и на периферии (край (R)). Полученные результаты можно резюмировать следующим образом: значение vE сердцевины металла шва ниже, чем у обода металла шва. Температура перехода поглощенной энергии также выше. Значения vE сердцевины и обода металла шва изменяются с изменением тепловложения Q Welding (варьируются на шести уровнях в диапазоне 10,1 ~ 126,7 кДж/мм), в целом уменьшаясь с увеличивающееся тепловложение.Значение vE ядра ниже, чем у обода. Однако в металле шва, полученном при максимальной погонной энергии (126,7 кДж/мм), сердцевина и кромка имеют практически одинаковые значения vE v…

    р.Б. Турпин — один из лучших специалистов по этой тематике на базе платформы ideXlab.

    • УСТРАНЕНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ДЕФЕКТОВ
      Электрошлак Сварка .ЗАКЛЮЧИТЕЛЬНЫЙ ОТЧЕТ

      1994

      Соавторы: В. Э. Вуд, Д. Г. Аттеридж, Дж. Х. Девиетян, Р. Б. Терпин

      Абстрактный:

      Основными целями этой программы были разработка процедуры Сварка для ремонта сварных швов Электрошлак и определение того, влияет ли ремонт Сварка на усталостную прочность сварных швов Электрошлак .Неотъемлемой частью этих усилий было выявление наиболее вероятных типов дефектов, их причин и возможности эффективного ремонта. Процесс Electroslag Welding (ESW) позволяет получить больший объем бездефектного наплавленного металла, чем другие процессы, используемые для соединения конструкционной стали. Однако при возникновении дефектов ESW не подходит для использования в качестве процесса ремонта, поскольку он ограничен вертикальным положением, однопроходной сваркой по всей толщине .

    И.И. Сущук-Слюсаренко — Один из лучших специалистов по данной тематике на базе платформы ideXlab.

    Wu Yongsheng — Один из лучших специалистов по этой теме на платформе ideXlab.

    • Статус исследований по вертикальной сварке
      Техника и обсуждение по вертикальной сварке ручной СВС Сварка

      Технология горячей обработки давлением, 2011

      Соавторы: Ву Юншэн

      Абстрактный:

      Десять доступных вертикальных Сварка Техника плавления Сварка методы, такие как MMAW (ручная металлическая дуга Сварка ), VPPAW (плазменная дуга с переменной полярностью Сварка ), полуавтоматическая дуговая сварка плавящимся электродом с защитой от СО2 Сварка LBW (лазерный луч , ​​сварка ), вертикальная сварка вниз , ​​сварка , STIG (синхронизация вольфрамовой дуги в среде инертного газа, , ​​сварка ), ESW (, ​​электрошлаковая сварка, , , ​​сварка ), автоматическая дуга, защищенная CO2, 87 GM-3AWEG 9030, сварочный расходуемый электрод ld 9030 или FCAW-EG(Electrogas Welding ), автоплавильный сосуд и самозащитная порошковая проволока, дуговая вертикальная Welding , были суммированы.Между тем, были проанализированы достоинства и недостатки этих методов вертикальной сварки . Наконец, был представлен ручной самораспространяющийся высокотемпературный синтез сварки , а также ценность военного дела и гражданского, кроме того, нынешние проблемы ручной СВС. были обсуждены вертикальные Сварочные , и была указана дальнейшая направленность исследований.

    Является ли электрошлаковая сварка сваркой сопротивлением? – Леониклэр.ком

    Является ли электрошлаковая сварка сваркой сопротивлением?

    Электрошлаковая сварка – это нетрадиционный процесс сварки, при котором создается ванна расплавленного металла. Этот метод представляет собой комбинацию как дуговой сварки, так и сварки сопротивлением, потому что при запуске тепло выделяется за счет образования дуги между электродом и основным металлом (как при дуговой сварке).

    В чем разница между сваркой под флюсом и электрошлаковой сваркой?

    Дуговая сварка под флюсом в качестве источника тепла, флюс в основном для механической защиты и металлургии.Электрошлаковая сварка в шлаковой ванне как источник тепла, помимо флюса для защиты сварочной ванны и металлургического эффекта, главным моментом является термический эффект (теплостойкость шлака).

    Что такое сварка EGW?

    Электрогазовая дуговая сварка (EGW) — это метод сварки плавящимся электродом, разработанный для обеспечения высокоэффективной сварки толстых листов в вертикальном положении за счет стабильного провара. В качестве защитного газа, используемого для EGW, в основном используется CO2, но также используется аргон или газовые смеси аргона и CO2, кислорода или гелия.

    Кто изобрел электрошлаковую сварку?

    Роберт К. Хопкинс
    История. Процесс был запатентован Робертом К. Хопкинсом в США в феврале 1940 г. (патент 2191481) и разработан и усовершенствован в Институте Патона в Киеве, СССР, в 1940-х гг.

    Какое ограничение электрошлаковой сварки?

    Недостатки электрошлаковой сварки: Крупнозернистая структура шва; Низкая прочность сварного шва; Возможно только вертикальное положение.

    Для чего используется электрошлаковая сварка?

    Электрошлаковая сварка используется в основном для соединения пластин из низкоуглеродистой стали и/или профилей большой толщины.Его также можно использовать на конструкционной стали при соблюдении определенных мер предосторожности и на алюминиевых шинах большого сечения.

    Что означает буква G на символе сварки?

    Когда используется символ отделки, он показывает метод отделки, а не степень отделки; например, C используется для обозначения отделки путем выкрашивания, M означает механическую обработку, а G указывает на шлифовку. Когда этот символ помещается на символ сварки, сварные швы должны продолжаться по всему стыку.

    Кто изобрел сварку взрывом?

    Филипчук
    Сварка взрывом, представляющая собой процесс сварки в твердой фазе, вероятно, была открыта случайно Филипчуком, который утверждает, что впервые наблюдал этот эффект при формировании взрывом алюминиевого U-образного канала на стальной матрице.

    Какова скорость электрошлаковой сварки?

    Электрошлаковая сварка позволяет сваривать листы толщиной от 50 мм до более 900 мм, сварка выполняется за один проход. Требуемый ток составляет около 600 А при напряжении от 40 до 50 В, хотя для толстых пластин используются более высокие токи. Скорость перемещения шва находится в пределах от 12 до 36 мм/мин. Качество сварки высокое.

    Как выполняются сварные швы при электрошлаковой сварке?

    В этом пространстве находится сварочная ванна, которая благодаря контакту с медными блоками охлаждается, затвердевает и принимает форму.Электрошлаковую сварку начинают и заканчивают на отводных пластинах. Это известно как стартовые или чистовые выступы — они улучшают качество металла сварного шва.

    Как работает сварочная дуга в электрошлаке?

    Перед сваркой зазор между двумя заготовками заполняется сварочным флюсом. Электрошлаковая сварка инициируется дугой между электродом и заготовкой (или стартовой пластиной). Тепло, выделяемое дугой, расплавляет флюс и образует расплавленный шлак.

    Как определяется температура плавления электрошлака?

    Тепло, выделяемое дугой, расплавляет флюс и образует расплавленный шлак.Шлак, имеющий низкую электропроводность, поддерживается в жидком состоянии за счет тепла, выделяемого электрическим током. Шлак достигает температуры около 3500°F (1930°C). Этой температуры достаточно для расплавления расходуемого электрода и кромок заготовки.

    .

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.