Разновидности электрошлаковой сварки и возможные области ее применения

Благодаря особенностям, которые изложены в предыдущем параграфе, электрошлаковая сварка нашла широкое применение в различных отраслях промышленности.

Этому также способствовало совершенствование способа элекрошлаковой сварки и появление новых ее видов.

Впервые электрошлаковая сварка выполнялась одной неподвижной (рис. 116, а) либо перемещающейся по толщине свариваемого металла (рис. 116, б) электродной проволокой диаметром 2,0 или 3,0 мм. Оказалось, что неподвижным электродом можно сваривать металл толщиной до 60 мм, перемещающимся - до 150 мм. Для сварки более толстого металла пришлось увеличить количество электродных проволок. При этом было установлено, что с увеличением количества электродов усложняются сварочная аппаратура и техника выполнения сварки. Из всех видов многоэлектродной сварки наиболее приемлемой оказалась сварка тремя электродами, перемещаемыми по толщине свариваемого металла. Этим способом можно сваривать металл толщиной до 500 мм.

(Рис. 116) Схема электрошлаковой сварки: а - одной неподвижной проволокой, б - одной проволокой с возвратно-поступательным перемещением по толщине свариваемого металла

При сварке соединений металла толщиной более 500 мм и длине шва не более 1,5 м оказалась возможной подача электродов в зону сварки сверху. В связи с этим стали применяться электроды в виде пластин больших сечений. Использование пластинчатых электродов упростило сварочную аппаратуру и в значительной степени повысило производительность сварки толстого металла. Количество пластин выбирают в зависимости от толщины свариваемого металла; кроме того, следует учитывать и то обстоятельство, что наиболее рациональна сварка тремя электродами, так как в этом случае можно подключиться ко всем фазам источника питания (рис. 117) и тем самым обеспечить равномерную его загрузку.

(Рис. 117) Схема электрошлаковой сварки тремя пластинчатыми электродами: 1 - электроды, 2 - формирующие подкладки, 3 - шов

При выборе количества пластинчатых электродов следует также учитывать, что с увеличением ширины пластины снижается устойчивость сварочного тока. Применение чрезмерно широких пластин вызывает сильное колебание тока, в результате чего нарушается электрошлаковый процесс или в сварном соединении появляются непровары. Поэтому в тех случаях, когда для трехэлектродной сварки требуются чрезмерно широкие, пластины, следует переходить на шестиэлектродную схему сварки. При этом к каждой фазе источника питания, подключается по два электрода, которые группируются так, чтобы соседние электроды подключались к разным фазам.

Дальнейшему развитию электрошлаковой сварки способствовало то обстоятельство, что пластинчатый электрод оказалось возможным заранее поместить в зазор между свариваемыми кромками на всю длину сварного соединения и через специальные каналы в нем подавать электродную проволоку. В этом случае пластина является не только плавящимся электродом, но и мундштуком для направления электродной проволоки. Такой вид электрошлаковой сварки называется электрошлаковой сваркой плавящимся мундштуком (рис. 118). С его появлением стали успешно сваривать изделия сложного криволинейного профиля с переменным сечением.