Automatic Welding, 2013, №07



2013 №07 (04)

2013 №07 (06)

---

«Автоматическая сварка», 2013, № 7, с. 33-40  

Плавление электрода и основного металла при электрошлаковой сварке

Б. Е. Патон¹, И. И. Лычко¹, К. А. Ющенко¹, С. А. Супрун¹, С. М. Козулин¹, А. А. Клименко²

¹ ИЭС им. Е. О. Патона НАНУ. 03680, г. Киев-150, ул. Боженко, 11. E-mail: office@paton.kiev.ua
² ПАО «Сумское НПО им. М. В. Фрунзе». 40004, г. Сумы, ул. Горького, 58. E-mail: klimenko_@frunze.com.ua
 
Реферат
Настоящая статья посвящена вопросам изучения физической природы электрошлаковой сварки путем разработки новых и использования существующих методов исследований процессов сварки плавлением. Изложены результаты изучения процесса электрошлаковой сварки проволочным электродом методом прямых визуальных наблюдений через оптически прозрачную среду явлений, протекающих в свариваемом пространстве, и дальнейшей покадровой обработки материалов скоростной киносъемки. Дан анализ и приведены описания некоторых явлений, наблюдаемых в выбранной базовой ячейке свариваемого пространства: плавление шлака и электрода, образование центрального ядра межэлектродного промежутка в виде шлакометаллогазового разряда плазменного типа, выделение тепловой мощности и ее распространение в свариваемом пространстве, а также численные размеры ее основных геометрических параметров. Полученные уточненные представления о физической природе электрошлакового процесса позволяют более эффективно использовать его преимущества при создании новых технологий и оборудования для производства толстолистовых массивных сварных металлоконструкций. Библиогр. 28, табл. 1, рис. 7.
 
Ключевые слова: электрошлаковая сварка, свариваемое пространство, шлаковая ванна, межэлектродный промежуток, зона наивысших температур, активная зона, ядро межэлектродного промежутка, шлакометаллогазовый разряд плазменного типа, плавление и перенос жидкого металла, образование шва, скоростная кино-, фотосъемка
 
Поступила в редакцию 04.04.2013
Опубликовано 18.06.2013
 
1. Электрошлаковая сварка / Под ред. Б. Е. Патона. — Киев: Машгиз, 1959. — 410 с.
2. Электрошлаковая сварка и наплавка / Под ред. Б. Е. Патона. — М.: Машиностроение, 1980. — 512 с.
3. Волошкевич Г. З. Метод принудительного формирования и его применение // Автомат. сварка. — 1951. — № 1. — С. 3–19.
4. Волошкевич Г. З. Электрошлаковая сварка // Там же. — 1953. — № 6. — С. 3–10.
5. Готальский Ю. Н. К вопросу о взаимодействии между шлаком и металлом при электрошлаковой сварке // Там же. — 1954. — № 5. — С. 38–43.
6. Патон Б. Е. Автоматическое регулирование электрошлаковой сварки // Там же. — 1955. — № 3. — С. 39–50.
7. Волошкевич Г. З. Рентгенографическое исследование плавления электрода и переноса металла //Проблемы электродуговой и контактной сварки. — М.: Машгиз, 1955. — С. 292–300.
8. Походня И. К. Взаимодействие шлака и металла при дуговой и электрошлаковой наплавке высокохромистых ледебуритных сталей // Автомат. сварка. — 1955. — № 5. — С. 44–46.
9. Дудко Д. А., Рублевский И. Н. Некоторые металлургические особенности процесса электрошлаковой сварки // Там же. — 1956. — № 4. — С. 22–29.
10. Волошкевич Г. З. О режимах электрошлаковой сварки // Там же. — 1958. — № 3. — С. 12–17.
11. Подгаецкий В. В. О флюсах для электрошлаковой сварки // Там же. — 1956. — № 4.— С. 30–49.
12. Волошкевич Г. З. Плавление электрода и перенос металла при электрошлаковой сварке // Там же. — 1958. — № 10. — С. 14–21.
13. Дудко Д. А., Рублевский И. Н. Влияние рода тока и полярности на металлургические процессы при электрошлаковой сварке // Там же. — 1958. — № 3. — С. 75–78.
14. Волошкевич Г. З. Температурное поле изделия при электрошлаковой сварке // Там же. — 1961. — № 7. — С. 40–45.
15. Волошкевич Г. З. Стабилизация электрошлаковой сварки // Там же. — 1962. — № 4. — С. 1–5.
16. Волошкевич Г. З. Электрошлаковая сварка // Докладобобщение опубликованных работ на соискание ученой степени доктора технических наук. — Киев: Изд-во АН УССР, 1962. — 45 с.
17. Патон Б. Е. Новый способ электрошлаковой сварки // Свароч. пр-во. — 1972. — № 6. — С. 16–17.
18. Исследование электрошлакового процесса с помощью кино-фото-съемки через прозрачную среду / Д. А. Дудко, Г. З. Волошкевич, И. И. Сущук-Слюсаренко, И. И. Лычко // Автомат. сварка. — 1971. — № 2.— С. 15–17.
19. Перцовский Г. А. Определение температуры ванны при электрошлаковом процессе калориметрическим методом // Сварка: Сб. статей. — М.: Судпромгиз, 1959. — С. 156–162.
20. Пугин А. И., Перцовский Г. А. Расчеты термического цикла околошовной зоны при электрошлаковой сварке // Автомат. сварка. — 1963. — № 6. — С. 14–23.
21. Кох Б. А. Термический цикл электрошлаковой сварки // Свароч. пр-во. — 1962. — № 1. — С. 1–4.
22. Шарапов Ю. В. Температурные поля при электрошлаковой сварке // Автомат. сварка. — 1965. — № 6. — С. 32–37.
23. Шарапов Ю. В. К расчету зоны проплавления при электрошлаковой сварке // Свароч. пр-во. — 1968. — № 6. — С. 13–15.
24. Электрошлаковая технология за рубежом / Б. И. Медовар, А. К. Цикуленко, А. Г. Богаченко и др. — Киев: Наук. думка, 1982. — 320 с.
25. Ando A., Nakata S., Wada H. Studies on the electroslag welding (report 111) // J. Jap. Weld. Soc. — 1970. — 40, № 11. — P. 1104–1110.
26. Brandi S. D., Liu S., Thomas R. D. Eleсtroslag and eleсtrogas welding // AWS Welding handbook. — 2012. — Vol. 6A. — P. 365–379.
27. Electroslag welding: A status report / B. Paton, D. Dudko, K. Yushchenko et al. // Welding J. — 1997. — № 12. — P. 51–58.
28. Yushchenko К. A., Lychko I. I., Sushchuk-Slyusarenko I. I. Effective techniques of electroslag welding and prospects for their application in welding production. — 1999. — 12, Pt 2. — 108 p. — (Welding and Surfacing Reviews).