Рекомендуємо придбати:

Установки для автоматичного зварювання поздовжніх швів обичайок - в наявності на складі!
Висока продуктивність, зручність, простота в управлінні і надійність в експлуатації.

Зварювальні екрани і захисні шторки - в наявності на складі!
Захист від випромінювання при зварюванні і різанні. Великий вибір.
Доставка по всій Росії!

У 1947 році під керівництвом Е. О. Патона почалися дослідження умов формування валика в різних просторових положеннях. Був випробуваний ряд способів отримання вертикальних швів як з примусовим, так і з вільним формуванням: зварювання з поперечними або більш складними коливаннями, переривчаста (точками), зварювання на зниженому струмі (Г.З. Волошкевич, Ю.А. Стеренбоген, С.М . Мандельберг). На підставі цих досліджень було створено теорію формування валика зварного шва і доведена доцільність поширення способу зварювання під флюсом у вертикальному положенні з примусовим формуванням шва водоохолоджуваними повзунами.

Практичне здійснення зварювання під флюсом вертикальних швів вимагало вирішення цілого ряду проблем (введення електрода в закриту оброблення; зниження чутливості до зміни рівня ванни; контроль і регулювання рівня ванни; стабілізація електричного розряду в глибокій шлаковой ванні). Згодом спосіб примусового формування був поширений на горизонтальні шви, розташовані на вертикальній або похилій поверхнях, а також на стельові, У 1948 р на заводі «Запоріжсталь», де будували кілька доменних печей, Г.З. Волошкевичем були зварені автоматом в монтажних умовах чотири досвідчених пояса доменної печі. Наступного року співробітниками ІЕЗ спільно з працівниками тресту «Сталь монтаж» Мінбуду підприємств важкої індустрії був зварений кожух доменної печі об'ємом 1050 м3. Зварювання виконували одним дротяним електродом, що подається в шлакову ванну порівняно великого обсягу. Були доведені істотні переваги нового способу зварювання в порівнянні з застосовуються на заводах: трудомісткість основних операцій знизилася в 2-3 рази, підвищився знімання готової продукції з одиниці площі.

Продовжуючи працювати над технологією дугової автоматичної зварювання під флюсом вертикальних швів з примусовим формуванням, Г.3. Волошкевич виявив, що в деяких випадках (при глибині шлаковой ванни більше 40 мм, перегрів ванни) дугового процес стає нестійким і навіть припиняється, однак електродний метал, флюс і кромки плавляться. Процес плавлення здійснювали за рахунок теплоти провідникові при проходженні струму через рідкий шлак. У 1949 р на основі цього процесу в ІЕЗ почали розробляти електрошлакового зварювання (ЕШС).

Першими взяли участь в освоєнні та вдосконаленні нового виду зварювання Таганрозький котельний завод «Червоний казаняр» (ТКЗ), Барнаульський котельний завод і Новокраматорський машинобудівний завод ім. І.В. Сталіна (НКМЗ). На ТКЗ були зварені посудини високого тиску з товщиною стінки 90 мм. У 1951 р на НКМЗ електрошлакового зварювання застосували при виготовленні статорів гідротурбін масою до 80 т, а пізніше - валів гідротурбін і гідрогенераторів.

Успішне впровадження і подальший розвиток цього нового процесу обумовлено тим, що в ІЕЗ з початку 1950- р розробку електрошлакового зварювання здійснювали за кількома напрямками, одним ІЕ яких було вдосконалення техніки зварювання, а також основного і допоміжного обладнання. Великий економічний ефект дала розроблена в ІЕС (Д.А. Дудко, В.Ф. Грабин і ін.) Технологія електрошлакового зварювання вироби круглого перетину з використанням мідного водоохолоджуваного кокиля, що доповнює коло до квадрата. До 1954 р ІЕЗ була створена техніка замикання кільцевих швів (А. М. Макара, В. Ф. Грабин, І. В. Новіков).

До кінця 1950-х рр. співробітниками ІЕЗ за участю інженерно-технічних працівників ряду заводів була розроблена техніка зварювання всіх типів з'єднання, при цьому для заповнення зазорів використовували дріт, пластини, електроди великого перерізу, порошкові і кускові присадки (рис. 131).

Мал. 131. Схеми ЕШС дротяними електродами, що плавляться мундштуками, електродами великого перерізу, з порошкоподібною присадним матеріалом

До числа найбільш важливих технологічних удосконалень слід віднести зварювання з вузьким зазором між крайками, що дозволяє зменшити обсяг металевої ванни, збільшити швидкість її кристалізації і зменшити зону термічного впливу. Було розроблено кілька прийомів початку процесу зварювання: за допомогою електропровідного в твердому стані флюсу АН-25; загостреним кінцем електрода і порушенням дуги, розплавляється порцію флюсу; заливкою в зазор розплавленого шлаку і ін. Був розроблений оригінальний спосіб контактно-шлакової зварювання, при якому деталі, що зварюються розташовують вертикально (Д. А. Дудко, І. К. Походня), а на кромці (торці) нижньої деталі розводить шлакову ванну (наприклад , за допомогою графітового не плавиться). Після витримки, необхідної для розплавлення кромки, електрод прибирають, а в ванну опускають другу верхню частину виробу і виробляють її осадку, попередньо відключивши джерело живлення. Ця технологія знайшла застосування при масовому виготовленні виробі стрижневого типу і стала прототипом стиків-шлакової наплавлення.

Інший напрямок розвитку електрошлакового зварювання й наплавлення грунтувалося на дослідженні металургійних особливостей процесу, створення високоміцних сталей з хорошою зварюваністю і відповідних зварювальних матеріалів. Були розгорнуті роботи по електрошлакового зварювання алюмінію, міді, титану і сплавів на їх основі. Всю пошукову діяльність координував Б. Є. Патон. У 1952 р була розроблена технологія електрошлакового зварювання корозійностійких сталей (Б. І. Медовар).

Велике значення мали дослідження умов виникнення тріщин при електрошлакового зварювання легованих сталей, а також вплив параметрів режиму зварювання і термообробки на механічні властивості з'єднань (А. М. Макара, Ю.Н. Готальскій, В. Ф. Грабин, І. В. Новіков) . Ці та ряд інших робіт відкрили можливість застосування електрошлакового зварювання сталей, з яких виготовляють конструкції потужного металообробного і енергетичного обладнання.

На початку 1950-х рр. на НКМЗ було організовано виробництво ковочно-штампувальних пресів зусиллям 40 МН. Станини, стійки, архітрав і інші деталі пресів виготовляли з товстолистових елементів за допомогою електрошлакового зварювання. Тільки в 1956 р в результаті переходу до звареної конструкції преса на заводі отримана економія в 2,5 млн. Руб .. У наступному році були спроектовані і розроблені апарати і технологія електрошлакового зварювання більш потужних пресів (рис. 132). На НКМЗ було виготовлено кілька станин прокатних станів зі звареним перетином до 900 х 900 мм, станини для Ашинський, Запорізького і Челябінського металургійних заводів, вали гідротурбін для Куйбишевської і Сталінградської ГЕС. На Ижорском заводі ім. А. А. Жданова (Ленінград) на основі технології, розробленої в співдружності з фахівцями ІЕЗ і ЦНДІ технології машинобудування (Москва), була виготовлена ​​сварнокованая заготівля ротора турбогенератора потужністю 1000 МВт, на НКМЗ - зварна підштамповою плита масою 140 т і робочі циліндри гідропресів. На Уральському заводі важкого машинобудування ім. С. Орджонікідзе (Свердловськ) була освоєна електрошлакове зварювання при виробництві крокуючих екскаваторів, дробарок, пресів. Вироби зварювали з сталей різних марок - від низьковуглецевої до комплексно-легованих (рис. 133-135).

У суднобудуванні освоєння електрошлакового зварювання почалося в 1949 р, в процесі випробування першого зразка апарату для зварювання монтажних стикових швів (трактор ТС-20 з магнітним присосом), створеного в ІЕС (В. Є. Патон). До 1955 року в ЦНДІ ТС були закінчені основні дослідження і почалося впровадження цього процесу в будівництво суден великої водотоннажності (танкерів, суховантажних суден, рефрижераторів і ін.), Що дозволило знизити трудомісткість зварювальних робіт при виконанні монтажних стиків в два рази, а також підвищити рівень механізації зварювальних робіт при будівництві корпусів суден. Використання електрошлакового зварювання при виготовленні штевнів зварювально-литої конструкції для танкерів водотоннажністю 16500 т зменшило собівартість цих деталей в два рази.

У 1954 р Для зварювання прямокутний перетин товщиною до 1000 мм були запропоновані багато-електродні апарати. Однак техніка зварювання великою кількістю електродів (до двох десятків) представляла певні складності. Дротові електроди були замінені одним або декількома пластинчастими електродами (Ю. А. Стеренбоген, А. Н. Сафонніков).

Даний спосіб, вперше реалізований на НКМЗ, дозволив спростити апаратуру і технологію. Але оскільки при цьому неможливо було зварювати протяжні шви, розробили спосіб дугового зварювання мундштуком, що володіє всіма перевагами зварювання дротяним і пластинчастим електродами (Г. 3. Волошкевич, Д. А, Дудко, Л. П, Ерегін і ін.). Електрошлакове зварювання почали застосовувати не тільки для виконання прямолінійних швів, а й швів складного профілю, розташованих у важкодоступних місцях, що з'єднують неповоротні стики труб і т. І. Товщина металу, звареного за допомогою плавиться мундштука, перевищила 2 м.

В кінці 1950-х рр. роботами Г. 3. Волошкевича і І. І. Сущук-Слюсаренко була доведена можливість виготовлення способом електрошлакового зварювання виробів, що мають розміри по 4-6 класам точності. Були встановлені залежності деформацій від параметрів режиму і розроблений спосіб розрахункового визначення зазору. Вперше він був застосований при монтажної зварюванні бандажів обертових цементних печей.

У багатьох випадках електрошлакове зварювання стала завершальною операцією з виготовлення виробу будь-якої форми практично необмежених розмірів і маси з відлитих, кованих і прокатаних заготовок порівняно невеликої маси, завдяки чому відпала необхідність в будівництві підприємств з найпотужнішим технологічним обладнанням. Величезну економію дало також використання електрошлакового зварювання для укрупнення заготовок з подальшою куванням. З метою з'єднання деталей великої товщини в ІЕЗ були розроблені такі способи електрошлакового зварювання: електродними дротами - для швів великої протяжності; плавиться мундштуком - для швів великої протяжності в місцях з обмеженим оперативним простором; пластинчастим електродом - для швів малої протяжності.

Електрошлакове зварювання дозволила не тільки зварювати деталі необмеженої товщини, але і по-новому підійти до створення зварних конструкцій важких машин. Прикладом нового конструктивного рішення великогабаритних деталей є зварювання гідравлічних штампувальних пресів зусиллям 750 МН. Тут замість класичних колон і траверс застосовані товстостінні зварні плити з прокату і проковок. що стало зразком раціонального застосування зварних конструкцій на основі докорінної зміни технології виготовлення великогабаритних деталей (рис. 136).

Одночасно з розвитком зварювальної технології електрошлаковий процес розроблявся стосовно наплавленні. Було запропоновано кілька схем. Крім звичайного наплавляємого шару, здійснюваного з використанням формують плазунів у вертикальному положенні, розроблені процеси наплавлення в нижньому положенні, стикошлаковой наплавлення, наплавлення поверхонь при горизонтальному і вертикальному розташуваннях осі циліндра (рис. 137).

Переваги електрошлакового процесу з середини 1950-х рр. почали реалізовуватися з метою наплавлення зносостійких сплавів, відновлення зношених деталей, облицювання робочих поверхонь, отримання біметалевих заготовок. Електрошлакове наплавлення відрізняється високою продуктивністю. Завдяки достатньої стабільності процесу при низькій щільності струму в електроді можна використовувати в якості плавляться, прутки, пластини, стрижні і т. П. При цьому глибинапроплавлення незначна.

До 1955 року І. К. Походня (ІЕЗ ім. Є. О. Патона) були виконані перші дослідження взаємодії шлаку і металу при електрошлакового наплавлення. Одночасно розробляли способи наплавлення виробів з поверхнею складної конфігурації, важкодоступній для дугових технологій і т. П. Зокрема, була розроблена торцева електрошлакове наплавлення невеликої порції (сталь 3Х2В8) на керни для захоплення злитків. В результаті наплавлення вдалося в 6-8 разів збільшити стійкість кернів і істотно скоротити простої устаткування на металургійних заводах.

Нові можливості отримання наплавлених поверхонь товщиною 20-90 мм відкрив процес електрошлакового наплавлення вертикальних поверхонь (плоских або циліндричних) за допомогою рухливих водоохладаемих плазунів або нерухомих кристаллизаторов. Якщо використовувати формуючий пристрій з формою поверхні, що повторює таку наплавленого шару, то можна уникнути подальшої механічної обробки виробу або істотно зменшити її обсяг.

Значний внесок у вдосконалення технології електрошлакового зварювання на першому етапі впровадження, крім співробітників ІЕЗ, внесли інженери декількох заводів І. Г. Гузенко, В. В. Черних, І. Д. Давиденко, М. Г. Козулін, В. Г. Радченко та ін. У 1950-х рр. в СРСР тривали глибокі теоретичні і експериментальні дослідження, спрямовані на розширення номенклатури зварювальних матеріалів, поліпшення якості металу шва і з'єднання в цілому.

До флюсів, призначеним для електрошлакового зварювання, пред'являють спеціальні вимоги, обумовлені фізико-хімічними особливостями процесу. З 1951 р і ІЕЗ почали цілеспрямовану розробку зварювальних матеріалів. За хімічним складом їх можна розбити на кілька груп: висококремністие марганцеві марок ФЦ-7, АН-348, АН-8; низькокремнистий марганцеві марок 48-Оф-6, АН-25; фторидні марок АНФ-1, АНФ-5 та ін. Досвід застосування електрошлаковоі зварювання показав, що кращими технологічними властивостями при зварюванні вуглецевих і низьколегованих сталей відрізняється флюс марки АН-9У.

Розробка технологічних питань супроводжувалася дослідженнями фізичної сутності електрошлакового процесу, взаємозв'язку між параметрами режиму зварювання і їх впливом на освіту зварного з'єднання (Г. 3. Волошкевич і ін.). Важливе значення мали роботи по стабілізації електрошлакового зварювання, в тому числі з дослідження фізичних процесів в шлакової ванні (Д. А. Дудко і ін.) І властивостей флюсів. Вивчення температурного поля і термічного циклу дозволило розрахувати швидкості нагріву і охолодження ванни і металу в ЗТВ (А. М. Макара, Ю. Н. Готальскій, С. А. Островська та ін.).

Протягом 1950-х рр. Б. Є. Патоном були розроблені принципи автоматичного регулювання процесу ЕШС, що послужили базою для проектування спеціальних джерел живлення апаратів. Теоретичні основи проектування устаткування для електрошлакових процесів були розроблені Б. Є. Патоном і В. К. Лебедєвим. Були встановлені фактори, що впливають на хід процесу, в тому числі на параметри режиму зварювання, фізико-хімічні властивості шлаку, електродного дроту і наявність електромагнітних явище. Авторами доведена можливість саморегулювання процесу, подібна до такої при дугового зварювання. Встановлено основні вимоги до зварювальних трансформаторів, визначені принципові схеми джерел живлення і конкретні конструктивні особливості. Було враховано, що для харчування електрошлакового процесу можна використовувати трансформатор з відносно невеликим опором короткого замикання. Головна особливість трансформаторів, що застосовуються для електрошлакового зварювання, - широкий діапазон регулювання вторинної напруги. Першим спеціалізованим був однофазний трансформатор типу ТШС-1000-1 (В. К. Лебедєв, М. Н. Сидоренко). У 1956 р завершилася робота над створенням трифазних трансформаторів типу ТШС-1000-3 і ТШС-3000-3. Згодом була знайдена більш практична схема трансформаторів, що допускає роздільне регулювання фазних напруг в необхідних межах без потужної комутаційної апаратури.

Для ЕШС розроблялі и вдосконалювалі спеціальну зварювальний апаратуру, джерела живлення , Технологічне оснащення и прістосування. Дерло промисловим апаратом, Впровадження на ТКЗ, БУВ безрейковій апарат А-306 (В. Є. Патон, П. І. Севбо, Р. І. Лашкевич). У 1952 р для зварювання на заводі «Запоріжсталь» і моста через Дніпро в Києві був розроблений рсльсовий апарат А-314 (В. Є. Патон, М. Д. Литвинчук, П. І. Севбо). Цими одноелектродная апаратами виконували зварювання металів товщиною до 60 мм. Для розширення діапазону зварюються товщин до 150 мм вводили механізм горизонтального зворотно-поступального руху електрода (апарат А-310, Р. І. Лашкевич, П. І. Севбо). Апарати А-340, А-350 з трьохелектродної головкою дозволяли з'єднувати метал товщиною до 40 мм. Заміна асинхронних приводів двигунами постійного струму розширила технологічні можливості апарату. Схема і компоновка безрейкового апарату збереглися і в сучасних автоматах для електрошлакового зварювання. Найбільш вдалим апаратом рейкового типу вважається апарат А-372р, розроблений в 1953 р Він відрізняється великою універсальністю. можна зварювати стики товщиною до 450 мм однієї-трьома електродними дротами з коливаннями; здійснювати швидке переналагодження на зварювання прямолінійних або кільцевих швів; проводити зварювання пластинчастими електродами.

У 1956 р В. Є. Патон і П. І. Севбо розробили магнітошагающій апарат типу А-501 для зварювання кутових швів таврових і стикових з'єднань і багатоелектродного (18 електродів) апарат А-480 для ЕШС металу товщиною понад 450 мм. У 1958 році в ІЕЗ вперше в світі були отримані конструктивні схеми, виготовлені і випробувані основні типи апаратів для електрошлакового зварювання (рис. 138). У наступні роки апарати модернізували розширювали сферу застосування електрошлакового зварювання, підвищували надійність процесу. Основні конструктивні рішення, розроблені в СРСР в процесі вдосконалення обладнання для електрошлакового зварювання, були використані закордонними фірмами. Протягом 1960-х рр. в ряді країн випускали апарати різних модифікацій, аналогічні створеним в ІЕЗ ім. Є. О. Патона: SVUZ-ETZ-450 (ЧССР); «Vertomalic S» (фірма «Аркос», Бельгія); AW-2-V (фірма «Брітіш Оксиджен», Великобританія) і ін.

У 1951 р ІЕЗ подав заявку для оформлення авторського свідоцтва СРСР на технологію електрошлакового зварювання. Однак рішення про видачу авторського свідоцтва було прийнято відповідними органами лише в 1956 р Наприкінці червня 1956 р Чехословаччини (Інститут зварювальних машин і технологій) були передані інструкції по електрошлакового зварювання і креслення апарату А-372р. У Києві побував директор Інституту зварювання Чехословаччини І. Чабелка, що ознайомився з технологією ЕШС.

У наступному році відповідно до рішення радянсько-чехословацької комісії з науково-технічного співробітництва Чехословаччина отримала апарат А-372р, виготовлений в ІЕЗ ім. Є.О. Патона. У філії Інституту зварювальних машин і технології (Хотеборж) по документації, також переданої радянським інститутом, був виготовлений одноелектродная апарат для ЕШС і освоєна технологія зварювання листів товщиною 50 мм. У 1958 р чехословацькі колеги продали ліцензію на виготовлення установок для електрошлакового зварювання англійській фірмі «Роквелд» і фірмам в Бельгію. У 1957 році в Чехословаччині опубліковано статтю М. М. Фішкіса про досвід впровадження ЕШС на Московському автозаводі ім. І. А. Лихачова, що описує технологію зварювання різних типів швів і конструкцію магнітошагающего апарату.

Перша радянська ліцензія на технологію і апарат А-372р для ЕШС була продана в 1959 р шведській фірмі «ЕСАБ». Надалі апаратуру для ЕШС експортували до Франції, Румунії, Польщі, Японії, Індії та багато інших країн.

У 1956 р Центральний інститут зварювання в Галле (Німеччина), отримавши апарат А-372р, виготовлений в ІЕЗ ім. Е. О. Патона, а також технічну документацію до нього, взявся за освоєння процесу електрошлаковоі зварювання і його впровадження на підприємствах НДР. У німецьких журналах були надруковані статті Г. 3. Волошкевича і Б. Є. Патона.

У КНР завдяки допомозі спеціалістів нашого інституту (Ю. Н. Готальскій) до кінець 1959 р електрошлакового зварювання застосовували при виготовленні кувальних штампів, парових котлів, прокатного обладнання та ін .. Тут зварювання виконували апаратами і матеріалами, що поставляються з СРСР.

В кінці 1950-х рр. ЕШС знайшла застосування для з'єднань рейок, фланців великого діаметра і т. П. (Швеція), деталей енергетичного обладнання і важких машин (ФРН, Італія, Нідерланди та ін.).

У Великобританії в одній зі статей під незвичайним для наукових матеріалів заголовком «Шлакова зварювання - це міф чи щось більше?» Було дано огляд того, що «встигли за залізною завісою зробити в Радянському Союзі». Тут розповідалося про видатну пріоритетною роботі - принципово нової автоматичному зварюванні вертикальних швів. Крім рекламних матеріалів, в британських журналах було поміщено також опис техніки зварювання прямолінійних і кільцевих швів.

На той час ще не всі зарубіжні фахівці розібралися в суті нового процесу. Деякі з них вважали, що ЕШС заснована на дуговом нагріванні. У США перше повідомлення про електрошлакового зварювання з'явилося в 1957 р в статті під заголовком «Червоні отримують нагороди за поліпшення зварювання». У ній інформували читачів, що Ленінською премією нагороджені творці нового процесу, який може бути використаний для з'єднання металів практично необмеженої товщини за один прохід, не потребує остаточної проковке і в підготовці кромок. У 1959 р була надрукована коротка публікація про можливості електрошлакового зварювання і деяких її технологічні особливості. Крім того, повідомлялося, що можна замовити більш детальну інформацію на цю тему, і що створений в СРСР спосіб електрошлакового зварювання «ретельно вивчається в Канаді і США». У тому ж році викладачі механіко-технічного відділення Манчестерського коледжу науки і технології (Великобританія) М. М. Бараш, В. Б. Хеджібосам, Л. Оксей зробили огляд статей про електрошлакового зварювання, опублікованих в журналах «Автоматическая сварка» та «Зварювальне виробництво »за 1951-1957 рр. Ними наведені докладні схеми одно- і багатоелектродного ЕШС прямолінійних і кільцевих швів.

У 1960 р Д. Томас, президент фірми «Аркос», написав статтю, в якій ознайомив читачів «Велдинг джорнал» з принципами електрошлакового зварювання, схемами відомих в той час одно- і багатоелектродного процесів, технікою зварювання, металургійними особливостями і економічними показниками. У розділі «Історія» він зазначив, що ідея зварювання вертикальних швів і їх формування за допомогою графітових НЕ плавящихся плазунів належить російському інженеру Бенардосу, а принципово новий процес з такою схемою створений в ІЕЗ ім. Є. О. Патона в Києві і спочатку названий в літературі «процесом вертикальної зварювання». У Західну Європу електрошлакове зварювання прийшла ІЕ Братиславського інституту (Чехословаччина), співробітники якого передали технічну документацію Бельгії. Бельгійські металурги поліпшили якість металу шва завдяки застосуванню нових складів дротів і флюсу.

Підсумки становлення та розвитку ЕШС за десять років підвів Б. Є. Патон в програмній доповіді на конгресі Місан в 1960 р (Бельгія). У доповіді детально розглядалися технологія зварювання, металургійні особливості електрошлакового процесу при з'єднанні всіх типів сталей, в тому числі нержавіючих, проводилися численні приклади використання зварювання в важкому енергетичному машинобудуванні, суднобудуванні та інших галузях промисловості СРСР. Б. Є. Патон зазначав: «Електрошлакове зварювання найму застосування більш ніж на 50 заводах в КНР, НДР і Чехословаччини, а також до цього часу її застосування розширюється в Швеції і ФРН. Перші кроки по використанню нової технології роблять фірми США, Великобританії і Франції ».

17-21 квітня 1961 о Нио-Йорк відбулася 42-я щорічна конференція Американського зварювального товариства, на якій з великим доповіддю виступив Б. Є. Патон. Він детально зупинився на наукових засадах ЕШС, її енергетичних характеристиках, техніці зварювання, обладнанні і областях застосування, в тому числі при зварюванні великих виробів з конструкційних сталей, легованих сталей, титану, а також електрошлакового наплавлення. На цій же конференції було представлено доповідь Ф. Дж. Данхіера з Брюсселя від товариства «Аркос Сосьєте анонім». Він приділив увагу історії електрошлакового зварювання, підкреслив, що «піонерні винахід» було зроблено в СРСР в 1949 р і знайшло перше промислове застосування в 1950 р Данхнер також зазначив, що спосіб був переданий Чехословаччині. Чехословаччина в 1958 р продала проект в Бельгію, де він отримав назву «вертоматік». До 1960 р електрошлакового зварювання використовували в декількох східно-європейських країнах, а також в Японії і Китаї. Данхнер докладно описав технологію і техніку виготовлення товстостінних конструкцій сухого доку в Антверпені, барабанів цементних печей в Бельгії, посудин високого тиску у Франції і Англії, котлів парових турбін в Шотландії, потужних гідравлічних пресів в Німеччині і Японії і т. Д. До цього часу в Бельгії був також накопичений досвід ремонту виробів за допомогою електрошлакового зварювання (суднових валів та ін.).

В Японії ЕШС була вперше випробувана на будівництві доменної печі Кіміцуского металургійного заводу (фірма «Сінніхон сейтецу Ко, Лтд»). У судо- і котлобудуванні широко використовували радянські зварювальні апарати типу А-820м. Японською фірмою «нічім» були придбані зварювальні апарати А-1304 та А-550У з трансформаторами ТШС-3000/3 нТШС-10000/1. Апарати змонтовані на одному з підприємств фірми «Суміта кемікл Ко» для виготовлення алюмінієвої ошиновки електролізних ванн. Співробітники Інституту електрозварювання надали їм технічну допомогу в освоєнні процесу електрошлакового зварювання алюмінію (А. Г. Синчук).

У 1956 р вийшла перша в світі монографія, присвячена електрошлакового зварювання, під редакцією Б. Є. Патона. У 1959 р було випущено Друге, значно доповнене видання, перекладене потім на англійську мову. Зарубіжні фірми отримали детальну інформацію про новий процесі, що значно полегшило освоєння ними ЕШС. В наступні роки була видана нова монографія англійською мовою.

У 1958 р світова громадськість отримала можливість познайомитися з електрошлаковою зваркою на всесвітній виставці в Брюсселі, Тут новий вид зварювання був удостоєний вищої нагороди - Гран-прі (медалі та дипломи були видані ІЕЗ і ТКЗ) (рис. 139). У наступні роки електрошлакового зварювання демонстрували на багатьох міжнародних, галузевих і інших виставках. Періодично в СРСР видавали збірники праць і монографії, в яких підбивалися підсумки останніх досягнень в розробці ЕШС. Ці узагальнення ставали цінними довідковими посібниками для технологів, конструкторів і керівників підприємств.

В кінці 1950-х рр. розширили дослідження, спрямовані на поліпшення якості зварних з'єднань, створення спеціальних сталей, які не потребують застосування термообробки після ЕШС (А. М. Макара, І. В. Новіков, А. С. Іскра і ін.). Фізико-хімічні особливості корозійно і жаростійких, а також жароміцних сталей зумовили застосування широких формують плазунів і накладок, фторідних флюсів і т.п. Завдяки рішенню цих проблем ЕШС стала однією з провідних технологій в хімічному та енергетичному машинобудуванні, в ракетобудуванні. Був розроблений також спосіб ЕШС чавунних деталей великого перерізу. Для забезпечення заданого хімічного складу легованих чавунів були застосовані відповідні зварювальні матеріали.

Способом електрошлакового зварювання електродом, що плавиться (Д. М. Рабкин, А. Я. Іщенко, А. Г. Сіпчук і ін.) Можна було зварювати вироби з алюмінію і його сплавів практично необмеженої товщини. Як електродного матеріалу використовували зварювальні дроту, пластини і плавляться мундштуки, а також спеціальний флюс АН-А301. В ІЕЗ був розроблений спосіб електрошлакового зварювання пластинчастим електродом відразу декількох стикових швів кільцевих виробів за один прохід.

Основна проблема, що виникла під час зварювання титану, полягала в необхідності створення флюсу, що виключає забруднення металу шва шкідливими домішками і має щільність, що не перевищує таку рідкого металу. В ІЕЗ ім. Е. О. Патона були створені такі флюси (С. М. Гуревич та ін.). Висока якість зварних з'єднань стало можливим за умови захисту зони зварювання інертним газом. Електрошлакове зварювання - найбільш ефективний спосіб зварювання деталей з титанових сплавів товщиною понад 30 мм, що знайшов застосування при виготовленні конструкцій спеціального призначення, наприклад, в хімічному машинобудуванні.

У зв'язку з розвитком металургії виникла потреба у виготовленні обладнання з міді завтовшки понад 40 мм. При цьому не вдавалося отримати якісне з'єднання дуговими способами зварювання. В ІЕЗ був створений спосіб ЕШС міді, особливість якого полягала у використанні великої погонной енергії і легкоплавких флюсів на основі фторидів лужноземельних металів. Електрошлакове зварювання міді пластинчастим електродом застосовували при виготовленні бандажів і кристаллизаторов з мідної смуги замість фрезерування заготовок з мідних плит. Тут же був розроблений і спосіб електрошлакового наплавлення міді і її сплавів на сталь без проплавленняосновного металу (Г. 3. Волошкевич і ін.). Біметалічні з'єднання отримували при різних схемах розташування зварювальної ванни і наплавляються поверхонь, що дозволяло наносити шари міді товщиною 1-5 мм як на плоскі поверхні, так і на внутрішні і зовнішні тіла обертання (рис. 140).

Серед численних досліджень слід особливо відзначити вивчення фізичних процесів в шлакової ванні шляхом фото- і кінозйомки (Д. А. Дудко, Г. 3. Волошкевич, І. І. Сущук-Слюсаренко, І. І. Личко, І. Кенігсмарк). Результати експериментів і кінофільм, знятий в ІЕЗ ім. Е. О. Патона, викликали великий інтерес учасників міжнародного симпозіуму, присвяченого 100-річчю від дня народження Є. О. Патона. Були виконані і Інші дослідження, в тому числі розроблені розрахункові схеми глибини проплавлення крайок, оцінена теплова ефективність процесу (Г. 3. Волошкевич, В. А. Винокуров, Л. П. Ерегін і ін.).

У 1960-х гт. дослідженнями різних аспектів електро йшла до виття зварювання, крім радянських фахівців, які працювали в ІЕЗ ім. Е. О. Патона, ЦНИИТМАШ, МВТУ ім. Н. Е. Баумана, ЦНДІ ТС і інших організаціях, заводських лабораторіях і на кафедрах вузів, займалися вчені Чехословаччини, Бельгії, США, ФРН, НДР, Японії. В результаті були розроблені способи попередження гарячих і холодних тріщин, а також прийоми, що зменшують температуру металевої ванни, способи підвищення швидкості зварювання. Так, було запропоновано вводити в шлакову ванну додатковий присадний метал (І. І. Івочкіна), застосовувати імпульсний режим харчування струмом (І. І. Сущук-Слюсаренко, І. І. Личко), використовувати порошковий дріт , Стрічковий електрод, застосовувати вузький зазор між крайками і т. Д. (К. А. Ющенко і ін.).

Однією з особливостей електрошлакових технологій є необхідність підтримки безперервності процесу плавлення, неприпустимість незапланованих зупинок. Однак електрошлакове зварювання великогабаритних виробів часто триває десять і більше годин, тому ймовірність виходу з ладу окремих механізмів зростає. Щоб уникнути небажаних дефектів, були розроблені зварювальні установки з дублюванням всіх робочих органів і електричних схем.

На початку 1950-х рр. електрошлаковий процес був реалізований в ІЕС (Б. Є. Патон, Б. І. Медовар) ще в одній технології - електрошлакового переплаву (ЕШП). У свою чергу, досвід електро шлакового переплаву на початку 1970-х рр. був використаний при розробці наступних нових зварювальних технологій: з підключенням витрачаються електродів великого перерізу по біфнлярной схемою, нерухомими електродами з кусковим присадним металом, з рідким стартом.

Джерело: Корнієнко А.М. "Історія зварювання. XV-середина XX ст." -К, Фенікс, -2004

Читайте також: Електрошлакове лиття - технологія високої ефективності