ЗАО "Сварочные технологии"

Из приведенных здесь сведений следует, что электрошлаковая сварка, хотя и относится к сварке под флюсом, но является самостоятельным способом.

Объясняется это тем, что физическая сущность электрошлаковой сварки коренным образом отличается от обычной сварки под флюсом. Кроме того, электрошлаковая сварка обладает рядом специфических особенностей, основные из которых приведены ниже:

1. При электрошлаковой сварке отсутствует дуговой разряд. Это обеспечивает спокойный процесс и тем самым исключает разбрызгивание шлака и металла при жидком шлаковом покрове и больших значениях тока. В результате появляется возможность перемещать электрод по толщине свариваемого металла либо применять несколько расположенных гребенкой электродов. Тот и другой приемы позволяют сваривать за один проход металл большой толщины. В настоящее время освоена сварка металла толщиной до 3 мм.

2. Электрошлаковая сварка металла любой толщины выполняется по зазору одинаковой ширины на всей толщине свариваемого металла. Это исключает необходимость предварительного скоса свариваемых кромок, что значительно сокращает отходы металла и уменьшает расходы на подготовку кромок под сварку.

3. Зазор между свариваемыми кромками при электрошлаковой сварке мало зависит от толщины свариваемого металла. Следовательно, при электрошлаковой сварке по сравнению с другими способами сварки с ростом толщины свариваемого металла резко сокращается расход электродного металла.

4. При электрошлаковой сварке сварочного флюса расходуется в десятки раз меньше, чем при обычной сварке под флюсом, так как количество флюса, подаваемого в зону сварки, определяется количеством шлака, расходуемого на образование тонкой шлаковой корки по усилениям шва.

5. Благодаря малому расходу флюса заметно уменьшается количество тепла, затрачиваемого на его плавление, и, следовательно, при электрошлаковой сварке лучше используется электрическая энергия.

6. Электрошлаковая сварка, как правило, выполняется таким образом, что над кристаллизующимся металлом шва всегда находятся жидкий металл и шлак. Благодаря этому более полно происходит дегазация металла шва и в нем довольно редко образуются поры даже в том случае, если кромки свариваемого металла ржавы, а флюс влажен.

7. Наличие жидкого металла над кристаллизующимся металлом шва способствует вытеснению из него вредных примесей. Благодаря этому швы, выполненные электрошлаковой сваркой, менее склонны к образованию трещин.

8. Металл любой толщины электрошлаковым способом сваривается в один проход. Это позволяет избежать такого дефекта, как шлаковые включения, распространенного при многослойной сварке толстого металла.

9. При электрошлаковой сварке свариваемый металл прогревается равномерно по всей толщине. Равномерно также распределяется по всей толщине свариваемого металла расплавленный металл. Поэтому при электрошлаковой сварке отсутствуют угловые деформации сварных соединений.

Перечисленные особенности показывают, что электрошлаковая сварка является весьма эффективным способом соединения толстого металла, обеспечивающим высокую производительность и экономичность. Лишь то обстоятельство, что соединения, полученные электрошлаковой сваркой, необходимо подвергать высокотемпературной термической обработке, несколько снижает эффективность этого способа. Высокотемпературная термообработка требуется прежде всего потому, что при электрошлаковой сварке сталей, которые применяются для изготовления толстостенных конструкций, в околошовной зоне резко снижается ударная вязкость свариваемого металла из-за его перегрева. И только термической обработкой, вызывающей перекристаллизацию, устраняется перегрев металла.

В случае сварки обычных углеродистых или низколегированных сталей для требуемой перекристаллизации необходима нормализация.

При сварке среднелегированных сталей и особенно улучшаемых сталей такой термообработкой должна быть закалка с последующим отпуском.

Как нормализация, так и закалка с отпуском конструкций, изготовляемых с применением электрошлаковой сварки, требуют крупногабаритных термических печей, которые не всегда имеются на предприятии, нуждающемся в применении этого способа сварки. В последнее время предложены способы перекристаллизации металла в сварном соединении, получаемом при электрошлаковой сварке, которые исключают надобность в крупногабаритных термических печах. Один из способов — нормализация путем местного нагрева специальными газовыми горелками или индукторами, питаемыми токами промышленной частоты.

Отмеченный недостаток может быть устранен, если электрошлаковым способом сваривать сталь, стойкую против перегрева. Сейчас уже имеются данные, свидетельствующие о том, что при определенном химическом составе и специальной технологии выплавки можно получить такую сталь. При электрошлаковой сварке ее снижение ударной вязкости в околошовной зоне весьма незначительно.

Высокой производительностью и экономичностью не исчерпываются достоинства электрошлаковой сварки. Применение электрошлаковой сварки открыло новые возможности для дальнейшего развития машиностроения. С помощью этого способа сварки крупные литые и кованые части конструкций, производство которых из-за их габаритов и массы ограничивается техническими возможностями предприятия, могут быть заменены литосварными, ковано-сварными или сваренными из проката. Иными словами, с появлением электрошлаковой сварки стало возможно уменьшение габаритов и массы отдельных отливок и поковок, что способствует снижению мощности необходимого литейного и кузнечного оборудования и обеспечивает выпуск тяжелых машин на заводах, не располагающих большими литейными кузнечно-прессовыми цехами.

Переход от цельнолитых и цельнокованых крупногабаритных деталей к сварным позволяет также создать новые (более технологичные) конструкции, значительно снизить их массу и сократить цикл производства. При этом можно улучшить качество крупных деталей. Обусловлено это тем, что качество отливок или поковок с увеличением их массы и размеров ухудшается.