Електрошлакове зварювання

Розроблене в інституті електрозварювання ім. Патона і має принципову відмінність від раніше перерахованих способів. Теплова енергія, що використовується на плавлення металів виробу і електродів, утворюється за рахунок теплоти, що виділяється в об'ємі розплавленого флюсу (шлакової ванни) при проходженні скрізь нього переважно змінного струму. Шлакова ванна не тільки нагріває метал виробу і електроду, але й надійно захищає розплавлений метал від шкідливої дії повітря.

Шлакова ванна 4 утворюється розплавленням флюсу, що заповнює простір між кромками основного металу 1 і повзунами 2, що охолоджуються водою і щільно притиснуті до поверхонь деталей, що зварюються. Процес починається з плавлення флюсу електричною дугою, що виникає між нижньою з'єднувальною планкою і електродом 5. Довжина шлакової ванни визначається зазором між зварювальними поверхнями (20-40 мм). Глибина шлакової ванни залежить від технологічних умов (складу основного металу, режиму зварювання, 25-70 мм).

Струм до шлакової ванни підводиться через метал 1 виробу і занурений у шлакову ванну 4 електрод, що плавиться 5 за допомогою мундштука 6. Проходячи через шлакову ванну, струм нагріває її до температури, що перевищує температуру плавлення основного і електродного металів. Шлак розплавляє кромки метала виробу і електрод і утворює зварювальну (металеву) ванну 3. По мірі накопичення і збільшення об'єму рідкого металу шлакова ванна витісняється догори і відтік тепла в нижніх шарах рідкого металу зварювальної ванни стаю більшим, ніж його приток від шлакової ванни, що викликає кристалізацію металу і утворення шва, що з'єднує кромки.

Такий шов має високі показники міцності і використовується при зварюванні литих, кованих і прокатних конструкцій (барабани парових котлів, хімічна апаратура, корпусні деталі механічних і гідравлічних пресів і прокатних станів, робочі колеса гідравлічних турбін тощо). Крім того, електрошлаковий процес використовується для виконання наплавочних робіт.

Інші способи зварювання плавленням. Дугове зварювання в середовищі захисного газу.

Запропоноване в кінці 19 ст. Бернардосом. Цей процес будується на витисненні оточуючої атмосфери з зони плавильного простору захисним газом (рис. 28.5).

Зварювання в середовищі захисних газів широко використовується в приладо- і машинобудуванні для виробів з вуглецевих низьколегованих конструкційних і високолегованих сталей, сплавів алюмінію, магнію, нікелю, міді, а також тугоплавких хімічно активних металів: титану, цирконію, танталу, молібдену.

Захисні гази (аргон, гелій, СО₂, N₂, Н₂). При зварюванні використовуються постійний або змінний струм. Зварювання постійним током прямої полярності (= - деталь, - - електрод) відрізняється більшою стабільністю процесу і кращим формуванням шва.

При зварюванні сплавів на основі алюмінію і магнію краще використовувати змінний струм тому, що у моменти, коли виріб є катодом, відбувається руйнування окисної плівки і очищення поверхні.

Сили, що виникають при взаємодії заряджених часток і магнітних полів (магніто динамічні сили) здатні перевершити силу тяжіння і тому дають можливість зварювання стельових швів.