Сварка при производстве электромонтажных работ

Электрошлаковая сварка

Электрошлаковая сварка тяжелых алюминиевых шин выполняется на установках типа А-550У с механизированным устройством для формовки стыка и закреп­ления шин на время сварки (см. § 1-6). На производственных базах монтажных организаций или заводах, заготовляющих оши­новки, установка встраивается в соответствующую технологиче­скую линию.

Пластинчатые электроды для сварки изготовляются из алю­миния той же марки, что и свариваемые шины. Размеры электро­дов приводятся в табл. 9-13. Длина их зависит от ширины свари­ваемых шин, ширина определяется толщиной шин, которая равна 20 мм. Концы электродов на участке 250 мм несколько заостряют. Электроды заблаговременно очищают от окиси и обезжиривают.

Флюсы, предназначенные для ручной электрической или га­зовой сварки алюминия, не могут быть по ряду причин исполь­зованы при электрошлаковой сварке, поэтому для данного про­цесса были созданы специальные флюсы марок АН-302 и АН-303. Роль флюсов при электрошлаковой сварке не ограничивается только переводом окиси алюминия в шлак, они являются также источником теплоты для расплавления кромок шин и электрода. Флюс перед употреблением должен быть тщательно просушен при температуре около 250° С.

Подготовка к сварке включает в себя следующие операции: обрезку шин (или шин и пакетов лент) под прямым углом и за­чистку кромок; установку шин вертикально в устройстве для формовки стыка с зазором 50 мм; закрепление электрода в элек­тро до держателе аппарата для сварки и опускание его до упора в нижнюю входную планку; засыпку первоначальной порции флюса. в зазор между торцами шин (примерно одну треть количе­

ства, требующегося на сварку); настройку аппарата для сварки на заданный режим (установка сменных шестерен механизма подачи электрода, переключение сварочного трансформатора на заданное напряжение).

Установка и формовка шин являются весьма ответственными операциями ввиду большого объема образующихся расплавлен­ного шлака и жидкого металла, возможности вытекания их в слу­чае некачественного уплотнения.

Шины устанавливают между боковыми формующими щеками таким образом, чтобы концы их входили на 5 мм в углубления (канавки), имеющиеся в щеках. Щеки зажимают с помощью пнев­моцилиндра при нажатии соответствующей кнопки. Необходимо следить, чтобы шины были надежно поджаты и к входной планке, что осуществляется механизмом вертикального поджима. Необ­ходимый зазор между кромками шин обеспечивается с помощью шаблонов, закладываемых между торцами шин на период под­готовки их к сварке. На верхние ребра шин устанавливают вы­водные планки толщиной 80 мм, служащие для размещения шлаковой ванны при окончании сварки (см. рис. 1-4, а). Эти планки могут быть изготовлены из графитированного угля, стали или меди.

Входная планка должна иметь канавку глубиной 20—25 мм и шириной, равной ширине канавки в формующих щеках. Это необходимо для частичного образования в этой канавке шлаковой ванны с целью начального прогрева нижних кромок шин. Электрод опускают до упора во входную планку. Расположение его в центре зазора между шинами и между формующими щеками регули­руется с помощью механизмов продольной и поперечной коррек­тировки, имеющихся в аппарате для сварки.

Режимы сварки приводятся в табл. 9-13, а схема технологиче­ского процесса —на рис. 1-4.

В начале сварки, когда происходит дуговой процесс для перво­начального расплавления флюса и образования шлаковой ванны, электрод перемещают вверх с минимальной скоростью. В этот период, который продолжается 30—40 с (см. рис. 1-4, а, б), вруч­ную воздействуют на регулятор скорости подъема электрода. При возрастании тока до значения, предусмотренного для сварки шин данного сечения (контролируют по амперметру), работу переводят на автоматический режим с помощью специального переключателя. В это же время в шлаковую ванну засыпают остальной флюс (см. рис. 1-4, в).

По окончании процесса, когда шлаковая ванна подойдет к верх­ним кромкам выводных планок (см. рис. 1-4, а), снижают ток до 2—2,5 кА и переходят снова на ручное управление. Вслед за этим отключают сварочный ток (см. рис. 1-4, д). При движении электрода в последующие 10—15 с заполняется усадочная рако­вина. Электрод в это время плавится за счет остаточного тепла шлаковой ванны.

После Затвердевания металла шва стык освобождают из фор­мующего устройства, для чего отводят подвижную щеку, и соеди­нение тщательно очищают от шлака с помощью вращающейся или ручной проволочной щетки.

Режимы электрошлаковой сварки отработаны таким образом, что скорость подъема электрода равняется скорости его плав­ления.

Электрошлаковая сварка дает плотные швы — без пор, тре­щин и включений как при соединении шин, так и при соединении шин с пакетами лент. При сварке шин большого сечения, которые имеют обычно предел прочности при растяжении около 70 МПа (7 кгс/мм2), прочность сварных швов равнозначна прочности шины. Производительность электрошлаковой сварки шин боль­ших сечений приблизительно в 2—3 раза выше, чем сварки уголь­ным электродом, и в 10—15 раз выше, чем полуавтоматической аргонодуговой многопроходной сварки. Так, например, для шины сечением 430x60 мм продолжительность сварки (время воздействия дуги или продолжительность электрошлакового про­цесса) равна: 3,5 мин — электрошлаковой, 6 мин — угольным электродом и 40 мин — полуавтоматической аргонодуговой.

Экономический эффект при электрошлаковой сварке составляет около 50% от стоимости работ по полуавтоматической аргоно­дуговой сварке.