2 Семестр……………………………………………………………………………… Дуговая сварка в защитных газах

Электрошлаковая сварка

При электрошлаковой сварке основная часть теплоты, необходимой на нагрев и плавление основного и электродного металла, поступает за счёт прохождения электрического тока через флюс – шлак. Сварка этим способом осуществляется обычно при вертикальном расположении свариваемых деталей и с принудительным формированием металла шва.

Подлежащие сварке детали 10 собираются на скобах 6 с зазором 20 – 30 миллиметров. Чтобы предотвратить вытекание жидкого металла и шлака из плавильного пространства и обеспечить нормальное формирование шва 8, по обе стороны зазора стыка прижимаются охлаждаемые водой медные плзуны или пластины 7.

Шлаковая ванна 3 образуется за счёт расплавленного флюса, занимающего пространство между кромками соединяемых деталей и формирующими устройствами. Образование шлаковой ванны обычно осуществляется дуговым процессом. Возбуждаемая в начальный период сварки дуга между электродной проволокой 4 и дном кармана 9, после расплавления некоторого количества флюса шунтируется расплавленным электропроводным шлаком и гаснет. Дуговой процесс заменяется шлаковым. Электродная проволока 4 подаётся в плавильное пространство роликами механизма подачи с заданной скоростью. К электроду то подводится при помощи мундштука 5. Электрический ток, проходящий через сварочную проволоку 4 и токопроводящий шлак 3, нагревает расплав и поддерживает в нём температуру выше температуры плавления основного металла и электрода.

Установка электрошлаковой сварки.

За счёт этого шлак расплавляет электродную проволоку и кромки свариваемых деталей. Механизм для подачи электродной проволоки и формирующие ползуны соединены с подвижной частью тележки электрошлаковой установки и по мере выполнения шва перемещаются вверх со скоростью сварки.

С помощью электрошлаковой сварки за один проход можно сваривать металл толщиной от 12 мм и более, и это наиболее производительный процесс из всех существующих способов сварки.

Спец. методы сварки………………………………….

……………………………………………………………………………………..

ЭЛЕТРИЧЕСКАЯ, ТЕПЛОВАЯ И ЭФФЕКТИВНАЯ ТЕПЛОВАЯ МОЩНОСТЬ ПРОЦЕССА ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СВАРКИ ПЛАВЛЕНИЕМ

Электрическая мощность (Вт) для ЭДС плавлением может быть выражена уравнением:

P = I_св٠U_св (1)

I_св – ток, протекающий по сварочной цепи, А;

U_св – напряжение в дуге или в шлаковой ванне, В.

Электрическая энергия, потребляемая при сварке, в основном превращается в тепловую энергию. Поэтому полную тепловую мощность сварочной дуги или шлаковой ванны в ваттах (не учитывая потери, связанные со световым излучением и химическими реакциями) можно определить по уравнению:

Q = kI_свU_св (2)

k – коэффициент, учитывающий влияние, оказывающее несинусоидальностью кривых напряжения и тока на мощность дуги.

k на постоянном токе принимают равным 1, на переменном принимается равным 0,7 – 0,97.

Характер использования полной тепловой мощности процесса можно установить по тепловому балансу. Из графиков теплового баланса видно, что только часть полной тепловой мощности процесса расходуется на нагрев и плавление основного и электродного металла на сварку, что характеризует эффективную тепловую мощность процесса.

Эффективная тепловая мощность процесса электрической сварки плавлением есть количество теплоты, введённой источником в изделие в единицу времени. Другая часть это потери теплоты при сварке.

Эффективная тепловая мощность определяется по формуле:

Q_эф = Q η = k I_свU_св η (3)

η = Q_эф / Q (4)

где η – эффективный к.п.д. нагрева изделия, который представляет отношение эффективной тепловой мощности дуги к полной тепловой мощности.