Сварка электродными пластинами

Процесс сварки ведется одной или несколькими пластинами (рис. 3.42). По мере расплавления электродные пластины подаются в сварочную ванну автоматически. Процесс применяется для сварки швов с прямоугольным сече-нием (шириной до 2м и высотой до 1м). В качестве электродов применяют пластины толщиной 5...12мм и длиной до 3,5г. Толщина пластины не превы-шает 1/3 зазора между сварочными элементами.

Рисунок 3.42- Схема электрошлаковой сварки пластинчатым электродом; стрелками указанное направление подачи электродов

Ширина пластин не превышает 150мм. Количество пластин зависит от ширины шва. Плотность тока 0,3...2,5 А/мм² (400...2500А на одну пластину). Скорость сварки электродными пластинами определяется по формуле

где V_пл - скорость подачи пластины;

F_пл - поперечное сечение пластины;

F_з - поперечное сечение зазора;

n - количество пластин.

Ширина пластин определяется мощностью источника питания и толщи-ной соединяемых элементов.

При сварке электродными пластинами обеспечивается равномерный наг-рев кромок соединяемых элементов, поэтому не нужно возвратно-поступатель-ное перемещение их вдоль зазора.

Для принудительного формирования шва применяют неподвижные съемные медные водоохлаждаемые устройства или стальные остающиеся подкладки, изготовленные из стали, близкой по составу к основному металлу.

Преимущество процесса по сравнению с ЭШС проволочными электро-дами является простота сварки, сварочной аппаратуры и повышение произ-водительности.

Сварка плавким мундштуком

Для сварки изделий сплошного криволинейного профиля с переменным сечением в зазор между свариваемыми кромками на всю длину сварного соди-нения неподвижно располагают стальную пластину с пазами, или несколько пластин, которым предоставляется форма продольного сечения свариваемых деталей с приваренными трубками или проволочными спиралями для пропуска электродной проволоки(рис.3.43)

а - общий вид; б - положение составного пластинчатого электрода в зазоре сварочного стыка

Рисунок 3.43- Схема электрошлаковой сварки плавким мундштуком

При сварке швов сложной конфигурации используется процесс ЭШС плавким мундштуком выполняющего роль присадочного металла и предс-тавляет собой пластину к которой приварены направляющие трубки для по-дачи сварочной проволоки.

Мундштук копирует форму сварочного стыка. Его толщина составляет 15...25% ширины зазора. Направляющие трубки для подачи присадочного проволоки диаметром 2..3мм располагают на расстоянии 30...70мм. Количество трубок на плавком мундштуке зависит от толщины сварочного стыка.

Мундштук крепится в зазоре между свариваемых элементов неподвиж-но. Он должен быть надежно закреплен и изолирован от кромок на протяже-нии всего цикла сварки. Он изолируется стеклотканью или электроизолятора-ми. В процессе сварки происходит расплавление мундштука и электродной проволоки, подаваемой автоматически механизмом подачи. Принудительное формирование шва подобно сварке электродными пластинами. Применение плавкого мундштука позволяет уменьшить количество присадочного прово-локи.

Сечение плавкого мундштука меньше чем электродных пластин, поэ-тому предельные плотности тока колеблются в пределах 3...7 А/мм² (общая ве-личина тока изменяется от 500 до 1500 А). Скорость сварки плавким мундшту-ком определяется по формуле

где - площадь поперечного сечения мундштука.

Контактно-шлаковая сварка

Применяется для соединения деталей, которые имеют в сечении круг-лую, квадратную или сложную форму(рис.3.44).

Стрелками обозначено: а - направление перемещения формирующего ползуна; б - возвратно-поступательные движения электродов;

В - направление подачи стержня в шлаковую ванну

Рисунок 3.44 - Схемы электрошлакового наплавки (а) и контактной электрошлаковой сварки (б)

Плотность сварочного тока колеблется в пределах 0,3...0,5А/мм². Этот способ напоминает контактную сварку. При этом детали располагаются одна над другой с определенным зазором, на нижнюю деталь закрепляется специ- альний охлаждаемый медный кокиль. Для быстрого наведения электрошла-кового процесса между торцами сварочных деталей укладывается несколько кусков электропроводного флюса (АН-25). Также засыпается сварочный флюс и к деталям подводится ток (100А). При прохождении сварочного тока эти куски расплавляются, образовывая небольшую сварочную ванну, которая постепенно увеличивается за счет расплавления сварочного флюса. После расплавления всего флюса, засыпанного в кокиль, за счет теплоты, которая виделяется в шлаковой ванне, нагреваются и оплавляются концы сварочных деталей и образовывается металлическая ванна. Когда ее объем достигает необходимых размеров, ток выключается, а верхний стержень быстро сбли-жается к нижнему до соприкосновения - процесс сварки заканчивается.

Токоподвод кэлектродной проволоке осуществляется через скользящий контакт с пластинчатым расплавляющимся электро­дом (мундштуком). Один из приемов наплавки плоских поверх­ностей показан на рис. 3.44, а. При кон-тактно-шлаковой сварке (рис. 3.44, б) стержней различного поперечного сече-ния после образования металлической ванны необходимого объема происходит выключение сварочного тока и осаждение верхнего стержня. Этим способом можно приваривать стержни к плоской поверхности.