Мои Конспекты
Главная | Обратная связь


Автомобили
Астрономия
Биология
География
Дом и сад
Другие языки
Другое
Информатика
История
Культура
Литература
Логика
Математика
Медицина
Металлургия
Механика
Образование
Охрана труда
Педагогика
Политика
Право
Психология
Религия
Риторика
Социология
Спорт
Строительство
Технология
Туризм
Физика
Философия
Финансы
Химия
Черчение
Экология
Экономика
Электроника

Сущность процесса.



Электрошлаковая сварка – одна из разновидностей сварки плавлением – основана на выделении теплоты при прохождении электрического тока через расплавленный шлак. Кромки свариваемого металла, находящиеся на некотором расстоянии друг от друга, разогреваются до температуры плавления, и пространство между ними заполняется расплавленным присадочным металлом.

В пространстве, образованном кромками свариваемых изделий 1 и шлакоудерживающими приспособлениями 3, создается ванна расплавленного шлака 4, в которую погружаются металлические стержни-электроды 2 (Рис.58).

Ток, проходя между электродами и основным металлом, нагревает расплав и поддерживает в нем высокую температуру и электропроводимость. Температура шлаковой ванны должна превышать температуру плавления основного и присадочного металлов. Шлак расплавляет погруженный в него электрод и кромки изделия. Расплавленный основной металл вместе с электродным собирается на дне шлаковой ванны и создает металлическую ванну 5 , которая, затвердевая, образует шов 6, соединяющий кромки изделия. По мере расплавления электрод подается вниз.

В конце шва обычно образуется усадочная раковина глубиной до 20…30 мм. Для вывода её за пределы шва над разделкой устанавливают выводные планки высотой не менее 80 мм. Сварку продолжают до переливания шлака через выводные планки.

При надлежащем выборе условий сварки и параметров внешней цепи процесс идет устойчиво при открытой поверхности шлаковой ванны.

Одно из условий получения электрошлакового процесса – наличие достаточно глубокой шлаковой ванны. Получать её легче при вертикальном положении оси шва. Поэтому ЭШС применяют обычно в сочетании с принудительным формированием шва.

Основное назначение шлаков для ЭШС – преобразование электрической энергии в тепловую.

К расплавленному шлаку предъявляют ряд других требований. Он должен защищать расплавленный металл от воздействия кислорода и азота воздуха, а в случае надобности изменять химический состав металла в благоприятную сторону. Кроме того, на шлаки обычно возлагают задачу растворять окислы и загрязнения, находящиеся на поверхности электрода и основного металла, подлежащих расплавлению.

Шлаковая ванна представляет собой расплав солей, окислов, сульфидов и других химических соединений. Расплав обладает ионной проводимостью, подчиняющейся закону Ома в широких пределах температуры и плотности тока.

 

 

Рис.58. Схема процесса электрошлаковой сварки в вертикальном положении с принудительным формированием шва:

1 – кромки свариваемых изделий;

2 – металлические проволочные электроды;

3 – водоохлаждаемые шлакоудерживающие приспособления (ползуны);

4 – ванна расплавленного шлака;

5 – металлическая (сварочная) ванна;

6 – сварочный шов.

 

Для практических расчетов принимают, что вся мощность выделяется в шлаковой ванне, а её значение находят по формуле:

Q=0,24 Ic Us,Дж

Где Ic сварочный ток, А

Us– напряжение сварки, В.

ЭШС от всех известных способов сварки плавлением отличается наиболее высокими погонными тепловложениями на единицу толщины свариваемого металла, что приводит к его перегреву (резкому увеличению зоны термического влияния и росту зерна в ней, зоны остаточных напряжений, большим деформациям). Такие высокие тепловложения приводят к существенному увеличению зоны термического влияния и времени пребывания металла околошовной зоны при высоких температурах, что неблагоприятно сказывается на механических свойствах металла сварного соединения и, в частности, на ударной вязкости.