11.4 Особенности способа электрошлаковой сварки металлов

В процессе выполнения электрошлаковой сварки благодаря значительному объему жидкого шлака создаются благоприятные условия формования металла сварочного шва с пониженным содержанием вредных примесей газов и неметаллических включений по сравнению со сваркой под слоем флюса.

При электрошлаковой сварке имеет место предварительный нагрев пограничных областей свариваемых заготовок, что способствует снижению скорости кристаллизации металла сварного шва, а также уменьшает последствия термического воздействия на структуру основного металла. Результатом снижения скорости кристаллизации и уменьшения термического воздействия на металл заготовок является предотвращение образования горячих трещин при сварке.

Сварка заготовок больших толщин с использованием других способов производится по технологическим режимам со строгим соблюдением определенных условий выполнения многослойных сварочных швов, что, несмотря на это, не исключает вероятность образования внутренних дефектов в виде шлаковых включений. Электрошлаковый метод сварки исключает появление этого дефекта, так как сварка выполняется за один проход.

Производительность электрошлаковой сварки по сравнению со сваркой под флюсом выше почти в 20 раз с одновременным снижением затрат электрической энергии в 2-5 раз и расхода флюса на сварку в 25-30 раз.

Электрошлаковая сварка выполняется на переменном и постоянном токе. Для выполнения сварки применяются сварочные аппараты трех типов:

а) рельсовые, перемещающиеся по этим направляющим вертикально с определенной скоростью от специального привода;

б) безрельсовые, перемещающиеся по свариваемому изделию от специального привода с механическим креплением к изделию;

в) шагающие магнитные, перемещающиеся по изделию с помощью электромагнитов.

Электрошлаковая сварка используется для углеродистых и легированных сталей, алюминиевых, магниевых, титановых и других металлических сплавов.

11.5 Дуговая сварка в защитных газах

Электродуговая сварка в защитных газах относится по форме используемой для процесса энергии к термическому классу.

Способу сварки плавлением в защитных газах по сравнению с другими способами этого класса сварки присущи следующие положительные качества:

• достаточно широкий диапазон варьирования значениями рабочих параметров для выполнения сварки в любых пространственных положениях;

• возможность сварки металлов заготовок толщиной от десятых долей до десятков миллиметров;

• возможность механизации данного способа сварки с использованием в качестве блока роботизированных комплексов;

• высокая степень защиты расплавленного металла от воздействия окружающей среды;

• отсутствие на поверхности сварочного шва оксидов и шлаковых включений;

• возможность визуального наблюдения за процессом сварки с коррекцией последнего при необходимости;

• более высокая производительность данного способа, например, по сравнению с ручной сваркой;

• сравнительно более низкая стоимость сварки (в случае применения углекислого газа).

Сварка в защитных газах включает следующие виды:

а) сварка в инертных(Ar, He) газах;

б) сварка в активных (CO₂, O₂, N₂, H₂) газах;

в) сварка в смесях (Ar + CO₂ + O₂; Ar + O₂; Ar + CO₂) газов.

Технологические процессы выполнения сварки в среде защитных газов включают ряд особенностей, отличающих их друг от друга. В качестве таких особенностей могут быть: тип защитного газа, характер защиты в зоне сварки, род тока, тип электрода и др.