Електрошлакове зварювання

ЕЛЕКТРОШЛА́КОВЕ ЗВА́РЮВА­Н­НЯ — вид електрозварювання, що ґрунтується на викори­стан­ні як джерела на­гріва­н­ня роз­плавленого шлаку, через який пропускають електричний струм. Під час Е. з. у просторі, обмеженому кромками зварюваних зразків та формуючими при­строями, утворюють ванну роз­плавленого флюсу (шлаку), в яку через мундштуки занурюють металевий електрод. Струм, протікаючи від кромок через шлак. ванну до електродів, на­гріває їх аж до роз­плавле­н­ня. Найбільша частка теплової енергії виділяється в шлак. ванні. У свою чергу, роз­плавлений метал стікає на дно шлак. ванни та утворює метал. ванну, внаслідок кри­сталізації (знизу) якої між кромками зʼявляється зʼ­єд­нувальний шов. Межа затверді­н­ня (фронт кри­сталізації) рухається вгору зі швидкістю зварюва­н­ня. 

Е. з. виконують різними при­йомами залежно від типу електродів, способів введе­н­ня їх у зварювальний проміжок (зазор) та під­веде­н­ня зварювального струму в зону зварюва­н­ня. Найширшого за­стосува­н­ня в зварювальному виробництві набули методи зварюва­н­ня дротяними електродами, плавкими мундштуками та електродами великого пере­різу, пере­важно пластинами. Використовують також Е. з. з подава­н­ням сипучих домішок, під­вищеним вильотом дротяного електрода та ін. За­звичай дротяним електродом діаметром 3 мм зварюють метал товщиною до 60 мм. При Е. з. плавким мундштуком можна зʼ­єд­нувати деталі складної форми та практично необмеженої товщини. Найбільша товщина деталей, яку зварювали за допомогою цього методу, сягає 2600 мм. Стико-шлак. зварюва­н­ня за­стосовують пере­важно для виготовле­н­ня виробів у ви­гляді стержнів пере­різом 200–300 мм². Загалом за допомогою Е. з. виконують будь-які типи зварних зʼ­єд­нань та швів, його за­стосовують при виробництві металокон­струкцій із нині ві­домих марок вуглецевих та легованих сталей, а також титану, алюмінію, міді та сплавів на їхній основі.

Зварювальні установки для викона­н­ня Е. з. складаються з власне зварювального апарата та при­строїв для необхідних маніпуляцій зі зварюваним виробом. Вони бувають спеціалізованими або універсальними і за­стосовуються для Е. з. прямолінійних, кільцевих швів та швів складної конфігурації. Зварювальні апарати є стаціонарними або пере­носним типу. Їх можна пере­міщувати без­посередньо по стику зварюваного виробу чи по окремій колоні. Вітчизняні зварювальні апарати виготовляють в Електрозварюва­н­ня ін­ституті НАНУ (Київ) та на Каховському заводі електрозварювального обладна­н­ня (Херсон. обл.).

Е. з. як процес зʼ­єд­на­н­ня металевих виробів роз­робили Б. Патон і Г. Волошкевич. Успішному вирішен­ню низки теоретичних і практичних зав­дань сприяла спів­праця Ін­ституту електрозварюва­н­ня НАНУ з НВО технології машинобудува­н­ня, Ін­ститутом металургії та матеріало­знавства РАН (обидва — Москва), Московським тех. університетом ім. Баумана, Санкт-Петербурзьким політех. університетом, ЦНДІ кон­струкц. матеріалів «Прометей», ЦНДІ технології суднобудува­н­ня (обидва — Санкт-Петербург), Новокр­аматорським машинобудівним заводом (м. Кр­аматорськ Донец. обл.), Ленін­градським метал. заводом (Санкт-Петербург), Таганрозьким котлобуд. заводом «Червоний котельник», Барнаульським котельним заводом, Уральським заводом важкого машинобудува­н­ня (м. Єкатеринбург), Іжорським заводом (м. Колпіно Ленін­град. обл.; усі — РФ), заводом «Азовмаш» (м. Маріуполь Донец. обл.).

Е. з. сприяло швидкій післявоєн­ній від­будові народного господарства. Завдяки цьому виду зварюва­н­ня роз­почато виготовле­н­ня нового класу зварно-литих, зварно-кованих та прокатно-зварних великорозмірних, масивних високо­якісних зварних металокон­струкцій. На основі процесу Е. з. створено цілу низку нових технологічних способів — електрошлакове підживле­н­ня та обі­гріва­н­ня злитків, пере­плавле­н­ня, литво, наплавле­н­ня (див. також Електрошлакова технологія). 1958 спосіб і устаткува­н­ня для Е. з. від­значено Ґран-Прі на Між­народній ви­ставці у Брюс­селі.

Літ.: Электрошлаковая сварка. К.; Москва, 1956; К., 1959 (англ. перекл. — К., 1959); Бельфор М. Г., Сущук-Слюсаренко И. И., Лычко И. И., Синчук А. Г., Ющенко И. В. Основное оборудование и технологическая оснастка для электрошлаковой сварки. К., 1977; Электрошлаковая сварка и наплавка. Москва, 1980; В. Е. Paton et al. Eleсtroslag Welding and Surfacing. Moscow, 1983. Vol. 1–2; Патон Б. Е., Дудко Д. А., Ющенко К. А., Лычко И. И., Сущук-Слюсаренко И. И. Электрошлаковая сварка. Итоги и пер­спективы развития // АС. 1997. № 5.

Б. Є. Патон, І. І. Личко

Завантажити статтю