Рассмотрим основные параметры элетрошлаковой сварки, от которых зависят форма шва, устойчивость электрошлакового процесса сварки, а также глубина проплавления основного металла. Итак, основные параметры электрошлаковой сварки это:

• сварочный ток;
• скорость сварки;
• скорость подачи электродов;
• толщина металла в работе, из расчета на один электрод;
• напряжение сварки;
• расстояние между электродами.

Также существуют вспомогательные (дополнительные) параметры сварки: состав флюса, зазор между свариваемыми кромками, глубина шлаковой ванны, скорость движений электрода, сухой вылет электрода, даже сечение электрода и многие другие.

Если рассматривать перечисленные элементы более детально, то можно выделить их определенную зависимость друг от друга. Так, от скорости подачи электрода и величины зазора между кромками зависит скорость электрошлаковой сварки. А при увеличении силы тока быстро растет глубина металлической ванны и скорость плавления электрода. Если увеличивается скорость выдачи электрода, то конец его более глубоко погружается в шлаковую ванну. Это в свою очередь уменьшает глубину металлической ванны, напряжение сварки и ширину шва. Но необходимо помнить, что напряжение сварки почти не зависит от силы тока. Причина кроется в том, что источником тока, как правило, являются сварочные трансформаторы, имеющие жесткие характеристики. В пример можно привести ТШС-1000.

Коэффициент формы – наиболее важная характеристика шва. Это соотношение ширины шва к глубине металлической ванны. Важность коэффициента формы заключается в зависимости от него стойкости кристаллизационных трещин. Среднее значение данного коэффициента 1,5-4.

Напряжение сварки. Прямо пропорционально росту напряжения сварки изменяется глубина ширина шва и металлической ванны. Особенно это заметно в пределах изменения 45-55В. При увеличении напряжения свыше 55В рост показателей сильно замедляется. К непроварам приводят и повышенное и пониженное напряжение. Так же и то и другое становится причиной разбрызгивания шлака и замыкания конца электрода с ванной (при повышенном напряжении – со шлаковой ванной, при пониженном – с металлической).

Сварочный ток и скорость подачи электрода. Если напряжение сварки является постоянным, а сварочный ток увеличивается, то можно заметить, что скорость выдачи электрода растет значительно быстрее тока. При этом увеличивается ширина шва. Но это происходит только при увеличении силы тока до 400А и увеличении скорости подачи до 200м/ч. В дальнейшем происходит значительное повышение скорости сварки, при одновременном уменьшении ширины шва, что неизменно приводит к непроварам кромок и образованию трещин во шве. Мы хорошо помним зависимость скорости подачи проволоки и глубины ванны. Так при увеличении скорости подачи трехмиллиметрового электрода свыше 500м/ч приводит к развитию кристаллизационных трещин. При этом снижение скорости ниже 60 также не приветствуется. Это приводит к снижению производительности и уменьшению провара.

Сухой вылет электрода. При увеличении сухого вылета сварочной проволоки обратно пропорционально изменяются такие показатели, как ширина шва и сварочный ток. Так увеличение сухого вылета электрода сначала увеличивает устойчивость процесса сварки, но, при дальнейшем увеличении сухого вылета, проволока начинает плавиться у поверхности шлаковой ванны. Из-за этого происходит снижение устойчивости процесса, точности положения сварочной проволоки в зазоре между кромками. Также происходит разбрызгивание шлака. А при низком вылете электрода сильно нагревается мундштук. В связи с этим для стандартного трехмиллиметрового электрода устанавливают следующий сухой вылет: для ферритной проволоки – 70мм, а для аустенитной – 50мм.

Площадь поперечного сечения электрода. Все современные сварочные аппараты для электрошлаковой сварки рассчитаны на работу с трёхмиллиметровыми электродами. Так производители смогли максимально упростить механизмы подачи-правки проволоки, а также конструкцию мундштуков. Здесь прослеживается закономерность: при увеличении диаметра электрода неизменно растет ширина шва, а также повышается расход электроэнергии и устойчивость электрошлакового процесса сварки. С увеличением количества электродов мы можем получить максимальную толщину. При постоянной толщине металла в работе, с увеличением числа сварочных проволок увеличивается количество тепла, которое поступает в варочную ванну. Это, в свою очередь, может привести к сильному увеличению ширины шва и скорости электрошлаковой сварки. При этом толщину металла меньше 30 мм становится целесообразно сваривать этим видом сварки только в случае невозможности уложить изделие таким образом, чтобы можно было работать автоматической сваркой в нижнем положении.