Електрошлакове зварювання

Електрошла́кове зва́рювання (англ. Electroslag welding, ESW  — зварювання плавленням, під час якого нагрівання здійснюється теплом, що виділяється під час проходження електричного струму між електродом та з'єднуваними заготовками через розплавлений шлак^[1].

Цей спосіб зварювання застосовують при виготовленні конструкцій зі сталі різноманітних марок і класів, нікелевих сплавів, титану, алюмінію, міді та сплавів на їх основі. Діапазон товщин, що можуть зварюватись становить від 8 до 2500 мм. Теоретично електрошлаковим процесом можна з'єднувати метали необмеженої товщини.

Схема процесу електрошлакового зварювання

Електрошлакове зварювання розробив у 1950-х роках колектив Інституту електрозварювання ім. Є. О. Патона.

Основи технології

Електрошлакове зварювання (ЕШЗ) — вид електрошлакового процесу, зварювальна технологія, що використовує для нагрівання зони плавлення тепло шлакової ванни, що нагрівається електричним струмом. Шлак захищає зону кристалізації від окислення і насичення воднем. У холодному металі розчинність водню на два порядки нижче, ніж у рідкому, а в атмосфері водню завжди вистачає. Тому, якщо метал без спеціального захисту розплавити, а потім швидко охолодити, то виходить водень може спровокувати утворення тріщин. Процес зварювання є бездуговим. На відміну від дугового зварювання для розплавлення основного і присадного металів використовують теплоту, що виділяється при проходженні зварювального струму через розплавлений електропровідний шлак (флюс). Потім електрод занурюють в шлакову ванну, горіння дуги припиняється і струм починає проходити через розплавлений шлак. Зварювання виконують знизу вгору найчастіше при вертикальному положенні зварюваних деталей із зазором між ними. Для формування шва по обидві сторони зазору встановлюють мідні повзуни-кристалізатори, охолоджувані водою. У міру формування шва повзуни переміщаються в напрямку зварювання.

Класифікація методів

За видом електроду розрізняють електрошлакове зварювання дротяним або пластинчастим плавким електродом і плавким мундштуком^[1]; за наявності коливань електроду — без коливань і з коливаннями електроду, за числом електродів — одно-, дво- і багатоелектродним. Зазвичай електорошлакове зварювання застосовують для з'єднання деталей товщиною від 15 мм до 600 мм. Електрошлаковий процес використовують також для переплавки сталі з відходів та одержання виливків. На практиці процес електрошлакового зварювання втілений в життя, зокрема, у вигляді апарату АД-381Ш, який розроблений в Інституті електрозварювання ім. Є. О. Патона НАН України. АД-381Ш складається з 4 модулів, двох подавальних механізмів, в яких можна окремо регулювати швидкість подачі дротів. Всі процеси контролюються і регулюються за допомогою блоку управління. АД-381Ш має два електроди діаметром 3 мм, на кожен з яких підходить струм не більше 100 А, при швидкості подачі електрода від 0 до 450 м/год. Швидкість переміщення автомата вагою 60 кг — від 2 м/год до 6 м/год. Для роботи апарату потрібна подача трифазної напруги 380 В і 50 Гц.

Див. також

• Електрошлакове наплавлення