Процесс электрошлаковой сварки можно объяснить как комбинацию дуговой и контактной сварки. Это связано с тем, что дуга создается в самом начале процесса, а затем сварка производится за счет сопротивления используемого флюса. Этот процесс широко используется во многих отраслях тяжелой промышленности. Электрошлаковая методика применяется для сварки тяжелых металлических деталей.
Зачем она нужна
Довольно эффективно сваривать небольшие металлические детали традиционными методами сварки. Но когда речь идет о работе с материалами толщиной более 30 мм, подходящей заменой может стать электрошлаковая сварка. Она является однопроходной, поэтому очень удобно сваривать толстые материалы.
С помощью электрошлаковой сварки выполняются прямолинейные, криволинейные и кольцевые швы. Считается более целесообразным применять ЭШС при работе с толстостенными конструкциями из низкоуглеродистых, среднеуглеродистых, низко-, средне и высоколегированных сталей. Также ЭШС прекрасно подходит для сварки изделий из чугуна и цветных металлов, таких как алюминий и титан.
Основным преимуществом ЭШС является высокая производительность. За один проход проваривается металл на всю толщину, не нужно делать много проходов, сокращается время сварки.
Минимизируются затраты на расходные материалы, объем шлака составляет не более 5% от объема металла, затраты на электроэнергию небольшие, нет потерь, свойственных дуговой сварке.
Высокий коэффициент полезного действия. При минусе временных и денежных затрат – большой объем работ хорошего качества.
Минимизируется человеческий фактор: автоматически выдерживается заданное расстояние электрода до детали.
Сокращается время подготовительного этапа, разделки кромок не требуется. Заваривается прямолинейный зазор между деталями.
Электрошлаковая наплавка
При электрошлаковой наплавке плавление ленточного электрода происходит в ванне расплавленного флюса за счет тепла, выделяемого в результате прохождения электрического тока через токопроводящий жидкий шлак. Агломерированный флюс, шлак которого должен иметь достаточную электропроводность, насыпают с одной стороны – перед лентой.
Процесс, начинающийся как дуговой быстро переходит в электрошлаковый. За лентой остается длинная сварочная (наплавочная) ванна, покрытая расплавленным медленно остывающим шлаком – источником интенсивного инфракрасного излучения. Температура шлаковой ванны - около 2300°С. Ванна выделяет видимое свечение и инфракрасное излучение. Тепловые нагрузки заставляют применять водяное охлаждение контактных губок.
Для электрошлаковой наплавки необходимо использование флюса с высоким содержанием флюоритов кальция (CaF), обеспечивающих хорошую проводимость флюса при высоких температурах. Производительность процесса ЭШН существенно выше, чем у дуговой наплавки, и достигает при использовании ленты сечением 0,5х60 мм до 28 кг/час, а доля участия основного металла в наплавленном слое составляет 6…10%
При электрошлаковой наплавке одинарным ленточным электродом сечением 0,5х60 мм и более применяется внешнее магнитное управление. Это улучшает качество формирования внешней поверхности валиков, исключает возможность появления подрезов, измельчает структуру наплавляемого металла за счёт более активного, чем при дуговой наплавке, перемешивания жидкой ванны и, тем самым, изменения условий ее кристаллизации.
Дополнительно следует отметить, что более медленное остывание наплавленного металла при электрошлаковом процессе, улучшает дегазацию и увеличивает сопротивление порообразованию. Окислы легче покидают ванну расплава и переходят в шлак. Наружный плакированный слой получается более чистый с металлургической точки зрения и менее чувствителен к образованию горячих трещин и коррозии.
Электрошлаковая наплавка лентой размером 0,5х60 мм и 0,5х90 мм является в настоящее время широко распространенным процессом нанесения антикоррозионного покрытия.
Таким образом, применение однослойной антикоррозионной электрошлаковой наплавки позволяет существенно уменьшить трудозатраты за счет повышения производительности процесса в 1,5-2,5 раза и понизить расход дорогостоящих сварочных материалов (нержавеющей ленты и флюса) в 2 раза без понижения эксплуатационной надежности наплавляемых изделий нефтехимического, атомного и другого оборудования.
Компания «ИТС-Астана» может предоставить ряд высокопроизводительных наплавочных головок и источников питания для выполнения качественной электрошлаковой наплавки изделий различной конфигурации и назначения.
