СВАРКА И РЕЗКА МЕТАЛЛОВ

Электрошлаковая сварка

Электрошлаковая сварка разработана Институтом электро­сварки им. Е. О. Патона и является высокопроизводительным спо­собом автоматической сварки.

Схема электрошлаковой сварки показана на рис. 102. Сваривае­мые детали 1 располагаются вертикально со значительным зазором

Рис. 102. Схема процесса электро­шлаковой сварки

между кромками. С двух сторон зазор закрыт медными ползунами 2, охлаждаемыми водой, цирку­лирующей по трубкам 7. В зону сварки с помощью механизма спе­циальной сварочной головки не­прерывно и автоматически пода­ются сварочная проволока 4 и флюс. Дуга между проволокой и металлом горит только в начале процесса. В дальнейшем при об­разовании достаточно большого слоя жидкого шлака дуга гас­нет и ток проходит только через расплавленный шлак 3.

Тепло, выделяющееся при прохождении тока через жидкий шлак, обеспечивает расплавле­ние флюса, проволоки и кромок свариваемого металла. Сварочная головка перемещается по свари­ваемым листам снизу вверх вместе с ползунами 2, которые формуют жидкий металл 5 шва 6. Свароч­ная зона расположена около верх­ней части ползунов. Количество тепла, выделяемое при прохожде­нии тока через слой расплавленного шлака, определяется по фор­муле

Q = 0,24-Д/,

где Q — количество тепла, ккал/сек)

U — падение напряжения в шлаковом пространстве, в;

I — ток, идущий от электрода к изделию через шлак, а.

Напряжение,-необходимое для электрошлакового процесса, со­ставляет 30—45 в, что несколько выше напряжения горения дуги между металлическими электродами.

Применяется также многоэлектродная сварка с подачей в зону сварки одновременно от 3 до 18 проволок или присадочных стерж­ней, что повышает производительность процесса сварки. При
сварке толстых листов концу электродной проволоки придается колебательное движение параллельно свариваемым кромкам, что обеспечивает более равномерный их прогрев.

На рис. 103 показаны способы шлаковой сварки несколькими электродами. Многоэлектродным способом (рис. 103, бив) свари­вают металл толщиной до 2000 мм.

Электрошлаковой сваркой можно выполнять также кольцевые швы, используя для этой цели специальные сварочные головки и ползуны соответствующей формы.

Основные преимущества электрошлаковой сварки перед руч­ной сваркой и автоматической сваркой под флюсом следующие:

1. Сваривают детали очень большой толщины.

2. Значительно повышается производительность сварки; напри­мер, при сварке металла толщиной 100—110 мм производительность электрошлаковой сварки выше производительности автоматиче­ской сварки под флюсом в 5—6 раз; ручной в 19 раз.

3. Упрощается выполнение трудоемких операций по подготовке изделий под сварку: исключается необходимость скоса кромок и возможна замена строжки на кромкострогальных станках обрез­кой кромок кислородом под прямым углом к поверхности листа. Исключаются операции по последующей подрубке и заварке кор­ня шва.

4. Повышаются механические свойства наплавленного металла, ликвидируются такие внутренние дефекты, как шлаковые включе­ния, непровары, трещины, газовые поры и пр. благодаря исполь­зованию способа принудительного формирования шва, надежной защите жидкого металла от окружающей среды и особенно благо­приятным условиям кристаллизации металла сварочной ванны.

5. Возможна замена сварочной проволоки пластинами большого сечения, что повышает производительность процесса.

6. Сокращается удельный расход электроэнергии, флюса и при­садочного металла.

7. Возможно легирование наплавленного металла посредством электродных проволок, керамических флюсов и легирующих доба­вок.

8. Возможна сварка закаливающихся сталей (хромоникель - молибденовой, хромокремнемарганцевой и др.) без образования трещин в околошовной зоне.

9. Удешевляется стоимость изготовления и обеспечивается эко­номия металла вследствие замены цельнолитых и цельнокова­ных изделий сварнолитыми, сварноковаными и сварнопрокатными конструкциями.

Применение способа электрошлаковой сварки на заводах тяжело­го машиностроения, строительстве доменных печей и других объектах позволило увеличить выпуск и сократить сроки изготов-

103. Способы многоэлектродной электрошлаковой сварки:

Cv <-с

а — трехфазиая сварка металла толщиной до 450 мм тремя электродами, с возвратно поступательным движением, 6—многоэлек тродная сварка металла неограниченной ширины, в—сварка с применением пластинчатых электродов, /—затвердевший металл шва, 2 —жидкий металл шва, 3 — жидкий шлак, 4 —• электроды, б — формующие шов передвижные башмаки

леиия тяжелого прокатного кузнечно-прессового и энергетического оборудования, снизить расход энергии и сварочных материалов, повысить качество сварных изделий. Например, изготовление Но­во-Краматорским заводом сварных ковочных прессов усилием 4000 и 6300 tn со станинами из проката толщиной 80—160 мм взамен цельнолитых сократило цикл изготовления на два месяца, снизи­ло вес станины со 115 до 92 т и высвободило значительные мощно­сти литейного и механических цехов.

Методы электрошлаковой сварки все время совершенствуются и применение ее непрерывно расширяется. В ближайшие годы про­изводство конструкций, выполненных электрошлаковой сваркой, должно возрасти не менее чем в два раза.

Флюс для электрошлаковой сварки должен образовывать при плавлении шлаки, обладающие требуемой вязкостью и электропро­водностью. Слишком жидкие шлаки могут вытекать через зазоры между ползунами и металлом, а слишком вязкие и тугоплавкие могут отжимать ползуны и вызывать образование подрезов у по­верхности шва. Газопроницаемость флюса должна быть минималь­ной, иначе шлак будет разбрызгиваться и нарушится процесс свар­ки. При излишне высокой электропроводности флюсов тепловыде­ление может быть недостаточным, что приводит к появлению непро - варов. Слишком низкая электропроводность ухудшает устойчивость процесса сварки.

Для электрошлаковой сварки применяют специальные флюсы марок ФЦ-7, АН-8, АН-22 и др. (см. табл. 23). Для получения мелкозернистой структуры металла шва при электрошлаковой сварке в его состав вводят модификаторы — титан, алюминий, ванадий, а также применяют термическую обработку изделия после сварки (нормализацию или закалку с последующим отпуском).

Сварку ведут в вертикальном положении. Кромки листов обре­зают перпендикулярно их поверхносги без скоса. Листы собирают под сварку с зазором от 20 до 35 мм в зависимости от их толщины. Снизу приваривается временная начальная планка, а сверху — две конечные. При сварке швов значительной длины к листам при­вариваются также крепежные скобы. После сварки планки и скобы срубают.

Важное значение при электрошлаковой сварке имеет уровень расплавленного шлака, а следовательно, и глубина шлаковой ван­ны, от чего зависит устойчивость и характер процесса сварки, а также качество сварного шва

Поэтому в установках для электрошлаковой сварки применяют­ся специальные устройства, автоматически регулирующие уровень сварочной ванны. В ползуне на уровне расплавленного металла имеется охлаждаемый щуп. При удалении щупа от металла в шлак изменяется напряжение между щупом и металлом, что вызывает

соответствующее изменение скорости перемещения сварочного автомата по шву,

В табл. 34 приведены технологические режимы электрошлако - вои сварки. С помощью электрошлаковой сварки можно сваривать стыковые, тавровые и угловые соединения, используя соответст­вующую форму башмаков, ограничивающих поверхности шва (рис. 104).

Рнс 104. Виды соединений, выполняемых электрошлаковой сваркой:

1 и 2 — стыковые, За 4 — тавровые, 5, 6 и 7 — угловые

Таблица 34

Режимы электрошлаковой сварки

Толщина сваривае мого метал­ла, мм

Диа

метр

элект­

рода.

мм

Число

элект­

родов

Поперечные

колебания

Ток, а

Напр я жение,

в

Глуби на ван­ны, мм

Ширина зазора между кромка ми, мм

Способ пита­ния током

40—60

3

1

Отсут­

ствуют

500—600

40—42

45—50

20—24

От однофаз­ного транс­форматора

60-150

3

1

30—50 коле­баний в час

600—620

42—46

50—60

24—27

То же

60—100

3

2

Отсут­

ствуют

500—600

42—46

45—55

24—27

»

80—100

3

3

То же

600—620

42—46

50—70

24—271

От трехфаз­

100—450

3

3

30—50 коле­баний в час

600—700

42—48

60—80

26—28J

ного транс­форматора ТШС-1000-3 с жесткой характерис­тикой

Наиболее часто электрошлаковым способом сваривают толсто­стенные барабаны паровых котлов высокого давления из теплоустой­

чивой низколегированной стали. Барабан сваривается из двух продольных половин, каждая из которых имеет в сечении форму полуокружности. Обе половины собираются вместе, соединяются

Рис. 105. Установка для электрошлаковой сварки продольных швов-

/ — котельный барабан, 2 и 3 — сварочные автоматы, 4 и 5 — металлические конструк­ции сварочного стенда

скобами и устанавливаются вертикально на специальный стенд (рис. 105). В этом положении оба продольных шва барабана соеди­няют электрошлаковой сваркой двумя автоматами, работающими одновременно.

СВАРКА И РЕЗКА МЕТАЛЛОВ

Выбор профессионалов — как подобрать инверторный сварочный аппарат

Инверторные сварочные полуавтоматы представляют собой передовые технологические решения в области сварки, обеспечивающие высокую эффективность, удобство использования и широкий диапазон применения. Они стали незаменимым инструментом в различных отраслях, включая строительство, производство …

Аппарат для сварки: какой выбрать

Самый популярный способ крепления металлических деталей – сварка. И заниматься ею можно не только во промышленных масштабах. В быту сварочные работы используются также часто, причем речь не всегда о сварщиках, …

Расходные материалы, необходимые для сварки

Чтобы выполнить сварку прочно и качественно, недостаточно иметь только сварочный аппарат. Дополнительно потребуется подобрать расходные материалы с учетом вида свариваемого металла. Перед началом работы определите, что именно вам нужно, и …

Как с нами связаться:

Украина:
г.Александрия
тел./факс +38 05235  77193 Бухгалтерия

+38 050 457 13 30 — Рашид - продажи новинок
e-mail: msd@msd.com.ua
Схема проезда к производственному офису:
Схема проезда к МСД

Партнеры МСД

Контакты для заказов оборудования:

Внимание! На этом сайте большинство материалов - техническая литература в помощь предпринимателю. Так же большинство производственного оборудования сегодня не актуально. Уточнить можно по почте: Эл. почта: msd@msd.com.ua

+38 050 512 1194 Александр
- телефон для консультаций и заказов спец.оборудования, дробилок, уловителей, дражираторов, гереторных насосов и инженерных решений.