9.1 Сущность и техника э.Ш.С. Область применения эшс

Расплавленные шлаки являются проводниками электрического тока. При ЭШС дугового разряда нет, а основным тепловыделяющим элементом является шлаковая ванна. Количество выделяемого тепла - Q = I²R_et, где Q - количество теплоты, Вт; I - сварочный ток, А; R_e - сопротивление шлаковой ванны, ом; t - время протекания тока, с.

Температура (сварки стали) шлакового расплава 1700...1900 ^оС. Под действием высокой температуры шлаковой ванны расплавляется основной металл и сварочная проволока. Капли электродного металла, проходя через слой шлака, рафинируются (удаляются газовые и шлаковые включения). Металлическая ванна 5 (рис. 9.1) защищена шлаковой ванной от взаимодействия с воздухом.

Температура (сварки стали) шлакового расплава 1700...1900 ^оС. Под действием высокой температуры шлаковой ванны расплавляется основной металл и сварочная проволока.

Капли электродного металла, проходя через слой шлака, рафинируются (удаляются газовые и шлаковые включения). Металлическая ванна защищена шлаковой ванной от взаимодействия с воздухом (литой и кованый металл).

Область применения ЭШС. ЭШС применяется для изготовления конструкций из стали, никелевых сплавов, титана, Аl, меди и их сплавов.

Рис. 9.1. Схема ЭШС. 1 - свариваемые детали толщиной s; 2 - мундштук для подачи электрода; 3 -электрод; 4 - шлаковая ванна глубиной h_s; 5 – металлическая ванна глубиной h_м; 6 - медные водоохлаждаемые скользящие ползуны; 7 - сварной шов.

Диапазон свариваемых толщин от 8 до 2500 мм.

Теоретически ЭШС можно сваривать материал неограниченной толщины. ЭШС металла 40 мм применяют только взамен РДС вертикальных швов, когда кантовка изделий в нижнее положение невозможна.

ЭШС в ряде случаев при 60 мм более экономична, чем под флюсом.

Лекция № 24

9.2 Разновидности эшс

Примеры разновидностей ЭШС приведены на рисунках 9.2 – 9.7.

Рис. 9.2. ЭШС одной проволокой без колебаний	Рис. 9.3. ЭШС одной, двумя или тремя проволоками с колебаниями
Рис. 9.4. ЭШС одной проволокой диаметром 5 мм без введения мундштука в зазор	Рис. 9.5. ЭШС одной проволокой с увеличенным «сухим вылетом»
Рис. 9.6. ЭШС с использованием сопутствующего принудительного охлаждения	Рис. 9.7. ЭШС одной проволокой и порошкообразной присадкой

Примеры ЭШ наплавки см. рис. 9.8 – 9.10.

Рис. 9.8. Вертикальные поверхности	Рис. 9.9. Плоские поверхности

Рис. 9.10. Цилиндрические поверхности

Сварка проволочными электродами. Различают следующие виды сварки:

• сварка одной проволокой (- сварка одной, 2-мя или 3-мя проволоками с колебаниями( > 50 < 500 мм);

• 1 проволока -  до 50 мм; - 2 проволоки -  до 200 от 100 мм; - 3 проволоки -  от 150 до 500 мм;

• сварка электродами без введения мундштука в зазор (малые толщины);

• сварка с увеличенным вылетом электрода;

• сварка с подогревом вылета электрода от независимого источника;

• сварка с присадочным материалом (проволока, пластина … и т.д.).

Сварка плавящимся мундштуком и электродами большого сечения. Плавящийся мундштук представляет собой набор пластин, стержней с каналами для подачи сварочной проволоки. Мундштук копирует форму зазора, его толщина – 15…25% ширины зазора. В зазоре мундштук размещен неподвижно. Способ используется, когда время сварки более 12...15 часов. Диапазон свариваемых толщин от 20....2500 мм (см. Рис. 9.11).

а)	б)
в)	г)
Рис. 9.11. ЭШС плавящимся мундштуком и электродами большого сечения: а - с прямолинейными швами; б - трубчатым мундштуком; в и г - одной, двумя или тремя пластинами (в - обычными, г - широкими с продольными разрезами

Производится 1, 2 или 3-мя пластинами сплошного сечения, подключенными к одному или нескольким источникам питания. К разновидностям относят: сварку двумя пластинами, включенным по бифилярной схеме; сварку 1, 2 или 3-мя пластинами, имеющими продольные разрезы для обеспечения равномерности проплавления.

Они используются для сварки прямолинейных швов длиной не более 1500 мм металла толщиной 30...1000 мм, а при бифилярной схеме - до 2000 мм. Толщина пластин составляет до 1/3 ширины зазора.

Специальные способы ЭШС. К ним относят: сварку порошковой проволокой, порошковой лентой, ленточными электродами; сварку с применением дополнительных неплавящихся (чаще вольфрамовых) электродов для дополнительного подогрева шлаковой ванны; сварки с дополнительной защитой шлаковой ванны струей инертного газа или активного (СО₂, N₂) газов. (инертный газ - Ar - для сварки титановых сплавов); электрошлаковая наплавка; контактно-шлаковая сварка.

Лекция № 25