Центральный металлический портал РФлучшие сервисы для Вашего бизнеса

 ГЛАВНАЯ   МЕТАЛЛОТОРГОВЛЯ   ОБЪЯВЛЕНИЯ   ПРАЙСЫ   КОМПАНИИ   СТАТЬИ   РАБОТА   ФОРУМ   ГОСТы   МАРОЧНИК   КАЛЬКУЛЯТОР   БИРЖЕВЫЕ ЦЕНЫ   ВЫСТАВКИ  

Полезные статьи -> Сварка, резка и пайка металлов -> Электрошлаковая сварка -> Сущность процесса электрошлаковой сварки -> Сущность процесса электрошлаковой сварки

Сущность процесса электрошлаковой сварки

Оглавление статьи Страницы статьи:  1  2  3  4  5  6  7  8  9  10 

свариваемыми кромками. В этот период металлическая ванна только возникает и увеличивается в объеме, свариваемые кромки еще недостаточно прогреты, и на начальном участке шва образуются дефекты: непровары, шлаковые включения, поры. Поэтому электрошлаковую сварку начинают в специальном технологическом кармане, образуемом, например, начальными планками. После сварки начальный участок шва удаляют.

Так как условия устойчивого горения дуги противоположны условиям устойчивого электрошлакового процесса, расплавление флюса выполняют на параметрах режима, отличающихся от таковых в период последующей электрошлаковой сварки. Ток в первом случае существенно ниже, чем во втором, в то время как напряжение сварки значительно выше. Рекомендуется использовать металлические порошки. При сварке металла относительно малых толщин (менее 20 мм) возбуждение дуги и наведение шлаковой ванны особенно затруднительно, так как плотность тока настолько мала, что не обеспечивает при жесткой вольт-амперной характеристике источника тока устойчивого горения дуги.

Увеличение скорости подачи электродной проволоки с целью повышения устойчивости дуги невозможно из-за того, что проволока может коснуться формирующего устройства. При этом возбуждается электрическая дуга между проволокой и формирующим устройством, и последнее выходит из строя.

Существует способ стабильного наведения шлаковой ванны, который заключается в следующем. На первой стадии процесса электрод подключен к источнику тока через дополнительное сопротивление, которое обеспечивает падающую вольт-амперную характеристику. Скорость подачи электродной проволоки поддерживают при этом небольшую, не более 100 м/ч. Напряжение между токоподводящим мундштуком и образующейся шлаковой ванной превышает номинальное напряжение дуги и составляет 42—46 В. Такое напряжение способствует быстрому расплавлению флюса, а малая скорость подачи электродной проволоки — сокращению длины начального дефектного участка шва. После наведения шлаковой ванны скорость подачи электрода увеличивают, а дополнительное сопротивление шунтируют силовым контактором.

При электрошлаковой сварке электродами большого сечения шлаковую ванну наводят заранее с помощью неплавящегося электрода, используя для этого вспомогательный тигель, и заливают затем в пространство между свариваемыми кромками.

1.8. ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ ПРИ ЭЛЕКТРОШЛАКОВОЙ СВАРКЕ

В шлаковой ванне протекает большая часть физико-химических процессов, ответственных за состав и свойства металла шва. Эти процессы неразрывно связаны с взаимодействиями между

шлаковой ванной — с одной стороны, и атмосферой, основным металлом, электродным металлом, а также металлической ванной— с другой стороны; между металлической ванной и электродным металлом, а также основным металлом; между основным металлом и атмосферой и электродным металлом и атмосферой. Схема этих взаимодействий показана на рис. 1.23. Пронумерованными стрелками обозначены совокупности физико-химических процессов между взаимодействующими компонентами. Отсутствие стрелок между атмосферой и металлической ванной отражает тот факт, что между ними нет прямого контакта, и они взаимодействуют через шлаковую ванну (процессы 1—4) и в некоторой мере — через основной и присадочный металлы (процессы 7—10, 13—16).

К процессам 1 следует отнести поглощение шлаком газов и паров, содержащихся в атмосфере. Это прежде всего окисление шлака, растворение в нем водорода и азота. Шлаковая ванна, в свою очередь, выделяет в атмосферу пары, большей частью летучие компоненты шлаковой композиции, а также газообразные продукты взаимодействия шлака с металлом: фториды, бориды, сернистые соединения и др. (процессы 2). Эти пары оказывают защитное действие, предохраняя электродный металл, нагреваемый вблизи шлаковой ванны до высоких температур, от прямого контакта с воздухом. Особенно большое значение указанный факт имеет в случае электрошлаковой сварки плавящимся мундштуком, поскольку последний периодически оплавляется над шлаковой ванной.

Д. А. Дудко с соавторами предложили идею о создании дополнительной защитной среды над шлаковой ванной. В качестве такой среды можно использовать активные и инертные газы. Последние применены при электрошлаковой сварке активных металлов, например титана.

Присадка на поверхность шлаковой ванны раскислителей, например, в виде порошка позволяет получить дополнительное

количество теплоты в шлаковой ванне и одновременно воздействовать на химический состав шлака.

К процессам 2 можно отнести также насыщение атмосферы над шлаком ионами, в результате чего повышается ее электропроводимость и может быть спровоцировано возбуждение дуги между электродной проволокой и шлаковой ванной и между плавящимся мундштуком и свариваемой кромкой.

К процессам 3 и 4 относятся, прежде всего, раскисление металла ванны, если флюс является раскислителем по отношению к нему, или, наоборот, окисления, если флюс кислый. В качестве раскислителей можно применять сплавы типа сили-кокальция, силикомарганца или ферросплавов, вводимых во флюс, а также низшие окислы, например ТiO, которые при взаимодействии с окислами металлической ванны окисляются до высших (ТiO2). Такие реакции при электрошлаковой сварке происходят редко. Они более типичны для электрошлаковой пайки.

Удаление окислов из металлической ванны может происходить также по реакциям других типов:

образования комплексных окислов;

образования фторида металла при взаимодействии окисла металлической ванны с фтористым кальцием и кремнеземом шлака

Реакция может происходить при электрошлаковой пайке с применением шлаков, содержащих борный ангидрид. Реакция имеет место при электрошлаковой сварке с использованием кремнийсодержащих флюсов, в состав которых входит и фтористый кальций.

Более типична для электрошлаковой сварки реакция окисления металла шлаком, в результате которой происходит легирование металла шва элементами, например марганцем и кремнием, переходящими в металл из шлака. Реакция этого типа происходит при использовании кислых шлакoв, например АН-8 или АН-348-А. Описанный способ легирования металла шва более характерен

для дуговой сварки под флюсом. При электрошлаковой сварке реакция идет значительно слабее, поскольку расход шлака невелик, и последний быстро обедняется соответствующими элементами. Легирование шва при электрошлаковой сварке осуществляют обычно через проволоку сплошного сечения или порошковую. Известен способ легирования путем добавления легирующих элементов непосредственно в шлаковую ванну на границу ее с металлической ванной.

На границе между шлаковой и металлической ваннами происходит также обмен водородом, серой, азотом и другими элементами. Установлено, что шлаковая ванна может передавать металлической ванне водород, усвоенный ею из воздуха, особенно при повышенной влажности или в случае течи формирующих ползунов. Таким же путем может поступать в металл шва азот воздуха, но для этого необходимо предварительное образование нитридов на границе между металлом и атмосферой, например, при помощи дуги, возникающей между электродом и шлаком. Однако такое явление имеет место при нарушении режима сварки. Поэтому в обычных условиях азот практически не переходит из атмосферы в металл шва.

Между шлаковой ванной и жидким металлом происходит обмен серой и фосфором. Род и полярность тока влияют на этот обмен, как и на другие металлургические реакции при электрошлаковой сварке. При сварке на постоянном токе происходит электролиз шлака, вызывающий выделение газов в приэлектродных областях и перераспределение анионов и катионов в промежутке между электродами.

Природа химического взаимодействия между шлаковой ванной и электродным металлом (процессы 5—6) (см. рис. 1.23) такая же, как и между шлаковой ванной и металлической ванной, с тем, однако, отличием, что взаимодействия в первом случае энергичнее, чем во втором. Особенно энергично взаимодействия происходят на стадии капли при ее образовании на конце плавящегося мундштука и переносе через шлаковую ванну. Это объясняется более высокой температурой капли по сравнению с металлической ванной и большей удельной поверхностью раздела со шлаком.

Взаимодействие электродного металла с металлической ванной (7, 5), а также основного металла с металлической ванной (9, 10 на рис. 1.23) заключается в получении расплава, который после кристаллизации образует металл шва. Доля их участия в металле шва зависит от ширины зазора между свариваемыми кромками и глубины оплавления последних.

На границе между твердым основным металлом и металлической ванной, а после ее кристаллизации — металлом шва протекает диффузионный обмен водородом, углеродом и легирующими элементами. Диффузия оказывает большое влияние на состав, структуру и свойства переходной зоны между швом и основным металлом, особенно при сварке и наплавке разнородных материалов.

Взаимодействие шлаковой ванны с основным металлом (11, 12, см. рис. 1.23) заключается, главным образом, в нагреве последнего теплотой, выделяемой в шлаковой ванне, и растворении газов, адсорбированных на поверхности свариваемых кромок. Одновременно происходит очистка поверхностей кромок от окислов. О наличии такой реакции свидетельствует тот факт, что после удаления шлаковой корки поверхности кромок приобретают характерный белый цвет и металлический блеск. Последнее обстоятельство используют в полной мере при электрошлаковой пайке.

Перспективны для электрошлаковой пайки флюсы, обеспечивающие удаление окисных пленок. Особенная их ценность состоит в том, что в реакции не принимают участие токсичные хлориды или фториды металлов. Флюсы указанного типа содержат низшие окислы и имеют ненасыщенные валентные связи с положительной валентностью. Их можно получить путем добавления в кислый флюс сильных раскислителей.

Взаимодействие между электродным металлом и атмосферой, как и между основным металлом и атмосферой сводится, по существу, к окислению поверхности металла и адсорбции на нем газов. В результате реакции металла с влагой происходит усвоение водорода и образование на поверхности металла ржавчины.

Помимо перечисленных процессов при электрошлаковой сварке и особенно пайке большое значение имеет смачивание шлаком поверхности основного и электродного металлов. Без смачивания невозможен физический контакт между металлом и шлаком и химическая очистка первого вторым.

Оглавление статьи Страницы статьи:  1  2  3  4  5  6  7  8  9  10 

Автор: Администрация   Общая оценка статьи:    Опубликовано: 2012.04.10   

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

ЛИЧНЫЙ КАБИНЕТ:



запомнить  Регистрация

Металлоторговля:
Объявления
Прайсы (по торг. позициям)
Прайсы (в файлах)

Марки металлов
Калькулятор веса металла

Новости

НОВЫЕ ОБЪЯВЛЕНИЯ

12:50 Заклепки алюминиевые ударные оптом

12:47 Продаются круги шх15 оптом.

10:48 Купим подшипники разные

08:49 Труба ТФ 89х7 НД-2-2-20 2У1

07:39 Сварочные агрегаты АДД 2х2502, АДД 2х2502 П, АДД 2х2502 ПВГ

07:39 Сварочный генератор ГД 2х2503, генератор ГД 4004,

07:39 Дизельные электростанции АД 150

17:51 Металлорежущие станки плазменной и газовой резки

17:50 Проектирование и изготовление пресс-форм

17:11 Пресс-форма по образу или оригиналу изделия

НОВОСТИ

26 Марта 2017 17:32
Снос моста экскаватором с гидромолотом

22 Марта 2017 14:08
Необычные строения из алюминия в Японии (17 фото)

20 Марта 2017 23:31
Станки и оборудование специалисты смогут выбрать на выставке Mashex Siberia

27 Марта 2017 11:12
Выпуск чугуна в ЕС за 2 месяца вырос на 2%

27 Марта 2017 10:06
”Челябинский цинковый завод” в 2016 году увеличил чистую прибыль в 1,7 раза

27 Марта 2017 09:50
Китайский выпуск нержавеющей стали в 2016 году вырос почти на 16%

27 Марта 2017 07:16
На ”УАЗ” завершена модернизация роботизированной линии окраски кузова

26 Марта 2017 17:23
В Подольске представлен новый электробус КАМАЗ

НОВЫЕ СТАТЬИ

Распространенные марки стали для химического оборудования - сравнение и особенности

Высоколегированные жаропрочные стали для печного оборудования

Изготовление зубчатых колес и деталей по чертежам

Металлический штакетник и металлические решетки

Покупка картриджей в Москве – выгодное решение актуального вопроса

Пищевое оборудование из нержавеющих сталей

Лист нержавеющий холоднокатанный AISI 310S

Нержавеющий холоднокатанный и другие виды листового проката по AISI

Эффективность технологии ультразвуковой очистки поверхностей

Фурнитура и комплектующие для откатных ворот

Конструкция и особенности наиболее применяемых видов силовых трансформаторов

Основные виды натурального камня

Труба из нержавеющей стали: классификация и область применения

Разновидности труб из коррозионностойкой стали и их применение в бытовых и промышленных условиях

Труба нержавеющая 20Х23Н18 для химпрома

Лист нержавеющий AISI 409 - особенности марки и применение

Использование трубы нержавеющей 12Х18Н10Т в машиностроении и других остраслях

Труба нержавеющая 10Х17Н13М2Т в отраслях промышленности

 ГЛАВНАЯ   МЕТАЛЛОТОРГОВЛЯ   ОБЪЯВЛЕНИЯ   ПРАЙСЫ   КОМПАНИИ   СТАТЬИ   РАБОТА   ФОРУМ   ГОСТы   МАРОЧНИК   КАЛЬКУЛЯТОР   БИРЖЕВЫЕ ЦЕНЫ   ВЫСТАВКИ  

Компания "РДМ" предлагает металлопрокат.

Рейтинг@Mail.ru

О портале : Информация и правила : Реклама : Тарифы для компаний : Наши контакты : Связаться : Личный кабинет : Регистрация

2009-2017 © Любое копирование материалов без активной ссылки на metallicheckiy-portal.ru запрещено!
Использование материалов в печатных изданиях только с разрешения администрации портала.