Параметры режима эшс и их влияние на форму шва.

1. Ширина зазора (зависит от толщины).

Таблица 5.1 Зависимость ширины зазора от толщины.

S, [мм]	16 – 30	30 – 80	80 – 500	500 – 1000	1000–2000
Bрасч	18	22	26	30	30
Bсб	19 – 20	24 – 25	28 – 32	36 – 40	40 – 42

При уменьшении сборочного зазора объем шлаковой ванны уменьшается, уменьшается температура разогрева металла, уменьшается глубина проплавления торцевых кромок, ухудшается форма ванны и возникает вероятность появления осевых трещин.

2. Диаметр электрода. Стандартные 2,5 – 3 мм.

3. Количество электродов. Зависит S деталей.

при S<50, n=1, Vк=0

S150, n=0, Vк0

S=100300, n=23, Vк=0

S=150450, n=3, Vк0

Если количество электродов больше 2, то рассчитывается расстояние между электродами для получения более равномерного провара:

d_n-n=(S+₁-2₂)/n

S – толщина,

₁=18

₂=45 при g_п=2,5;

₂=0 при g_п=810.

4. Напряжение шлаковой ванны выбирают в зависимости от толщины металла по графику:

Рис. 5.4. Зависимость скорости сварки (1) и напряжения (2) от толщины соединяемого металла

на рис.5.4 где 1 – зависимость скорости сварки от толщины металла и 2 – зависимость U от S

При увеличении U на шлаковой ванне увеличивается теплота, увеличивается глубина проплавления торцов, уменьшается возможность появления осевых трещин, улучшается форма. При чрезмерном возрастании U – кипение шлаковой ванны, возможность появления дугового разряда.

При уменьшении U – могут возникнуть непровары, даже замыкания.

5. Сила сварочного тока.

I_св = А + В^.S/n_э;

А = 220...280

В = 3,2...4

I_св = 2,2V_пп + 90

V_пп – скорость подачи электродной проволоки.

При увеличении Iсв, увеличивается глубина проплавления торцов, возрастает подача электродов, возрастает скорость сварки.

6. Скорость подачи электродов.

V_пэ = Iсв(1,6...2,2)

V_пэ = Uсв^.F_н / F_dэ

F_н = S^.b [см²]

b – расчетная

7. Скорость сварки (по графику) или по формуле:

=7,85 г/см²

k_у=1,051,1

8. Глубина шлаковой ванны: 40 – 50мм. При увеличении глубины шлаковой ванны уменьшается глубина проплавления торцов, стабильность процесса увеличивается. При чрезмерном увеличении глубины шва могут возникнуть непровары.

9. Род тока – переменный трехфазный.

10. Сухой вылет электрода – расстояние от места токоподвода до шлаковой ванны. lc = 60...80.

При увеличении lc, увеличивается скорость плавления, увеличивается скорость подачи проволоки, увеличивается скорость сварки, но изменяется мундштук.

11. Скорость колебания электродов (Vкэ  40 м/ч). зависит от скорости подачи проволоки. При увеличении Vкэ глубина проплавления торцов уменьшается и наоборот. Для равномерного распределения металла электроды должны задерживаться у края ванны, время задержки электрода t_п = 4...5с.

12. Флюс – расходуется очень мало, поэтому шов легировать с помощью флюса нельзя.

Техника электрошлаковой сварки

Электрошлаковой сваркой изготовляют стыковые, угловые и тавровые соединения. Стыковые соединения обычно собирают на П - образных скобах (рис. 5.5), временно привариваемых с одной стороны стыка. Эти скобы сохраняют определенный зазор по всей высоте соединения и обеспечивают возможность установки мед­ных охлаждаемых ползунов. Для возбуждения дуги и перевода электродугового процесса в электрошлаковый в начале шва при­варивают входной карман. Для вывода усадочной раковины в конце шва приваривают выводные планки.

Процесс сварки начинают с возбуждения дуги во входном кармане, куда предварительно' засыпают небольшое количество флюса. После расплавления флюса и наведения шлаковой ванны дугу растягивают и обрывают, в результате чего дуговой процесс переходит в электрошлаковый. Электрошлаковый процесс проте­кает бесшумно и спокойно. По мере уменьшения глубины шлако­вой ванны в нее небольшими порциями подсыпают свежий флюс.

В верхней части стыка кромки деталей сильно нагреваются, что может привести к значительному увеличению ширины шва. Во избежание этого перед окончанием свар­ки необходимо уменьшить напряжение на шлаковой ванне или ввести в нее дополни­тельный присадочный материал. Процесс сварки заканчивается на выходных план­ках, куда выводится образовавшаяся уса­дочная раковина. После остывания сварно­го соединения участки швов, расположен­ные на входном кармане и выводных планках, сре­зают способом газовой резки.

О

Рис. 5.5 Сборка стыко­вого соединения под электрошлаковую сварку: 1 — выводные планки, 2 — свариваемые детали, 3—входной карман, 4 — П - об­разные скобы

сновная трудность выполнения спосо­бом электрошлаковой сварки кольцевых швов заключается в замыкании конечного и начального участков шва. Выполнение кольцевого шва (рис. 5.6) начинают в спе­циальном кармане, который состоит из го­ризонтальной и наклонной вставок и распо­лагается несколько ниже горизонтального диаметра. Разведение электрошлакового процесса производится одним электродом при большом его вылете без вращения изделия. Электрошлаковый аппарат при этом переме­щается вертикально вверх. Перед окончанием процесса заварки кар­мана подключаются остальные электроды, вертикальное перемещение аппарата прекращается, а изделие приводится во враще­ние. В таком положении свари­вается почти весь шов.

Начальный участок шва имеет дефекты, в виде непроваров, поэтому его вместе с карманом " удаляют способом кислородной или дуговой рез­ки в то время, когда ведется наложение кольцевого шва. Ввиду незначительной скоро­сти сварки (вращения изде­лия) вырезка дефектного места трудностей не представляет. После того как вырезанное начало шва примет вертикальное положение, на него устанавливается охлаждаемый водой медный кокиль и вращение изделия прекращается. Окончательное замыкание коль­цевого шва производится при вертикальном перемещении элект­рошлакового аппарата несколько выше горизонтального диамет­ра. Полученный при этом прилив металла в месте замыкания шва срезается методом кислородной резки.

Рис. 5.6. Схема выполнения кольцевого шва способом электрошлаковой сварки: а — начало процесса, б — замыкание кольцевого шва; 1, 2 — горизонтальная и наклон­ная планки кармана, 3 - медный ползун, 4 — токоподводящие мундштуки с электродной проволокой, 5 — медное кольцо, 6 — медный кокиль, 7 — металлическая ванна 8 — шлаковая ванна, 9 — линия вырезки дефектного участка начала шва, 10 — сварной шов

Рис. 5.7 Общий вид установки для выполнения кольцевых швов электро­шлаковой сваркой

Другой способ замыкания шва состоит в том, что по мере уменьшения сварочного пространства между концом и началом шва электроды поочередно выводятся из работы и окончание свар­ки осуществляют только одним электродом. Общий вид установ­ки для выполнения кольцевых швов толстостенных цилиндров электрошлаковой сваркой приведен на рис. 5.7.