Электрошлаковая сварка меди

Электрошлаковая сварка успешно применяется для меди больших сечений. Вследствие высокой теплопроводности меди сварку необходимо вести на больших погонных энергиях. Для сварки меди наиболее приемлем электрод большого сечения пластинчатый (для коротких швов) или пластинчато-проволочный плавящийся мундштук (для швов большой протяженности).

Учитывая, что электрошлаковая сварка исключает возможность введения легирующих элементов через флюс, шов легируют, применяя пластинчатые электроды соответствующего состава Для электрошлаковой сварки меди применяют специальные легкоплавкие флюсы на фторидной основе (например, типа АНМ-10), обеспечивающие устойчивый процесс, подогрев и плавление кромок на требуемую глубину, хорошее формирование швов и легкое удаление шлаковой корки с их поверхности.

Для того чтобы получить максимальную концентрацию теплоты и свести к минимуму тепловые потери, при сварке заготовок из меди применяют специальные формирующие устройства из графита. Ширина зазора между свариваемыми кромками влияет на устойчивость процесса и глубину их проплавления Уменьшение зазора приводит к нарушению стабильности процесса из-за коротких замыканий пластинчатого электрода на изделие, а также к снижению глубины проплавления. При чрезмерно большом зазоре уменьшается производительность сварки и увеличивается расход присадочного ма1ериала. Так, при сварке медных заготовок сечением 140х160 мм принимают зазор 50-60 мм, толщину пластинчатого электрода 18 мм.

Особенностью режимов ЭШС меди являются повышенные сварочные токи, Для заготовок указанного сечения рекомендуется следующий режим сварки Iсв =8000÷10000 A; U =40÷50 В; υ_Э =12-15 м/ч. При ЭШС меди используют возможно более высокое напряжение, при котором процесс протекает еще устойчиво. Это связано с обеспечением высокой эффективной мощности, необходимой для проплавления металла. Однако фторидные флюсы позволяют вести сварку лишь при сравнительно низких напряжениях холостого хода источника питания (до 30 В). При высоких напряжениях необходимо смягчать жесткость внешней характеристики трансформатора путем введения в сварочную цепь дополнительной индуктивной нагрузки. Глубина шлаковой ванны при сварке меди пластинчатым электродом оказывает большое влияние на устойчивость процесса и форму провара. Для приведенного выше режима сварки глубина шлаковой ванны поддерживается в пределах 50-70 мм.

Электрошлаковая сварка меди производится на стандартном сварочном оборудовании. Для сварки пластинчатым электродом используют установку А-550, источник питания трансформатор ТПШ-10/1 или ТШС-3000-3.

При электрошлаковой сварки меди с флюсом типа АНМ-10 обеспечивается надежная защита металлической ванны от взаимодействия с газами атмосферы. Швы имеют характерное транскристаллитное строение, при котором столбчатые дендриты встречаются по оси шва. Они отличаются высокой плотностью. Механические свойства сварных швов, выполненных электрошлаковой сваркой, практически равноценны свойствам основного металла.

Таблица 1. Механические свойства швов на меди, сваренных ЭШС.