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 з’являється з’єднувал. шов. Межа затвердіння (фронт кристалізації) рухається вгору зі швидкістю зварювання. Е. з. виконують різними прийомами залежно від типу електродів, способів введення їх у зварювал. проміжок (зазор) та підведення зварювал. струму в зону зварювання. Найширшого застосування в зварювал. 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 з’єднувати деталі склад. 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 звар. з’єднань 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.

Зварювал. установки для виконання Е. з. складаються з власне зварювал. апарата та пристроїв для необхід. маніпуляцій зі зварюваним виробом. Вони бувають спеціалізованими або універсальними і застосовуються для Е. з. прямоліній., кільцевих швів та швів склад. конфігурації. Зварювал. апарати є стаціонар. або перенос. типу. Їх можна переміщувати безпосередньо по стику зварюваного виробу чи по окремій колоні. Вітчизн. зварювал. апарати виготовляють в Електрозварювання інституті НАНУ (Київ) та на Каховському заводі електрозварювального обладнання (Херсон. обл.).

Е. з. як процес з’єднання метал. виробів розробили Б. Патон і Г. Волошкевич. Успіш. вирішенню низки теор. і практич. завдань сприяла співпраця Інституту електрозварювання НАНУ з НВО технології машинобудування, Інститутом металургії та матеріалознавства РАН (обидва – Москва), Моск. тех. університетом ім. Баумана, С.-Петербур. політех. університетом, ЦНДІ конструкц. матеріалів «Прометей», ЦНДІ технології суднобудування (обидва – С.-Петербург), Новокраматорським машинобудівним заводом (м. Краматорськ Донец. обл.), Ленінгр. метал. заводом (С.-Петербург), Таганроз. котлобуд. заводом «Червоний котельник», Барнаул. котельним заводом, Урал. заводом важкого машинобудування (м. Єкатеринбург), Іжор. заводом (м. Колпіно Ленінгр. обл.; усі – РФ), заводом «Азовмаш» (м. Маріуполь Донец. обл.).

Е. з. сприяло швидкій післявоєн. відбудові нар. господарства. Завдяки цьому виду зварювання розпочато виготовлення нового класу зварно-литих, зварно-кованих та прокатно-звар. великорозмір., масив. високоякіс. звар. металоконструкцій. На основі процесу Е. з. створ. цілу низку нових технол. способів – електрошлак. підживлення та обігрівання злитків, переплавлення, литво, наплавлення (див. також Електрошлакова технологія). 1958 спосіб і устаткування для Е. з. відзначено Ґран-Прі на Міжнар. 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

Рекомендована література

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.