单词 | 电渣焊 |
释义 | 【电渣焊】 拼译:electroslag welding 在1951年由乌克兰巴东(Патон)电焊研究所在埋弧焊的基础上研究成功。电渣焊的出现,提供了随着重工业的发展和大型构件的涌现,对厚大焊件要求有高效率的焊接方法。由于大型铸件和锻件内部难免有疏松、夹杂、气孔等缺陷,为了保证大型构件的质量,竭力发展拼焊结构以代替整铸、整锻,从而解决了某些工厂不能生产大型铸锭的问题。 电渣焊的实质,是利用熔渣的电阻热熔化填充材料和工件。稳定的电渣焊过程没有电弧产生,是利用导电熔渣渣池的焦耳热来实现焊接的。由于焊丝尖端被埋在渣池内部,焊接过程是无弧的。鉴于厚板电渣焊焊缝填充金属量很大,加之电渣焊相当于电渣精炼过程,可以采用钢板代替焊丝,既提高了焊接效率,又保证了焊缝质量,从而产生板极电渣焊。电渣焊的主要特点是:焊件不开坡口,厚度不受限制;输入的线能量很大,是缓慢预热和冷却的热过程;焊缝形状取决于结晶器或滑块的形状,是强迫成形熔铸过程;立焊位置,渣的更新率低,填充金属成为焊缝主要成分。电渣焊的方法有4种:丝极电渣焊,板极电渣焊,熔嘴电渣焊,管极电渣焊。熔嘴电渣焊实际上是丝极与板极的组合,适于焊接形状复杂,变断面的厚大焊件。环形电渣焊因用丝极,是属于丝极电渣焊的一种。另外,还开发出电渣压焊方法,相当于接触焊,只不过是用电渣加热。电渣焊的主要工艺参数(丝极)有:对口间隙、焊件厚度、焊丝直径、根数、电流、电压、渣池深度、摆动距离、干伸长度、时间等。由于电渣堆焊效率高,世界各地都力图在大型轧辊上运用。一根Φ1250mm热轧板辊重32t,价值60万元,若用埋弧自动堆焊需15d连续堆焊,如用电渣堆焊纯焊时间只1天即可完成。用电渣堆焊方法修复一根辊的成本,只相当于锻套方法制造成本的1/4。原捷克斯洛伐克是电渣堆焊轧辊创始国,早在60年代就建立了多项专利,1963年建成VUZ-NHV-1型轧辊电渣堆焊设备,并焊成Φ700mm的平辊,溶敷效率达210kg/h,轧辊寿命提高1.4~3.0倍。到60年代末期开发了皮尔格辊电渣堆焊工艺和设备,并用于生产。实验证明,经电渣堆焊的轧辊没有发生剥落破坏现象;同时证明,铸铁辊可以用电渣堆焊。到70年代,突出报道了堆焊Φ250~900mm轧辊堆焊设备。70年代末期,宣称电渣堆焊方法已成功地满足了平面轧辊不断增长的需要,并认为堆焊轧辊可以取代绝大多数冷轧支撑辊。美国和西方国家起步较晚,都是70年代引进前捷克专利之后才开始搞轧辊电渣堆焊,但进展很快。美国M.C.May公司1974年建立起能堆焊Φ740mm轧辊电渣堆焊设备,1976年共和钢公司完成了长1676mm电渣堆焊冷轧工作辊的轧制试验,辊面硬度高达Hs90~92(≈HRc65)。英国于1975年在Coatbridge建造比美国M.C.May公司更大的电渣堆焊设备,可以堆焊Φ360~Φ2100mm大型轧辊。全套装置非常庞大,有一大套转动及提升机构。日本在70年代已建起Φ400~Φ1700mm轧辊电渣堆焊设备,并焊成Φ700mm实芯辊,是重约7.8t的钢芯高铬铁表面工作层的复合辊毛坯。前苏联在大型轧辊电渣堆焊方面采用管极电渣堆焊即用铸铁管作为电极,使工艺和设备都变为简单。60年代末期前苏联建成管极轧辊电渣堆焊专用设备,修复Φ250×450~800mm小型铸铁工作辊,取得了很好的效果。中国1977年在太原钢厂用9块熔嘴板焊成4根Φ430mm热轧工作辊,开创了运用熔嘴电渣焊堆焊轧辊的先例,比用丝极堆焊设备简单,比管极堆焊省掉铸管工序和降低厂房高度要求。熔嘴电渣堆焊还为选配焊缝成分及焊接不规则表面提供了方便。电渣堆焊轧辊的优越性可体现在适应性广、质量好、生产率高、经济效益显著等4个方面。从而也反映了一个国家电渣焊发展的水平。电渣焊到80年代开始走下坡路。由于电渣焊接头热影响区组织晶粒粗大,难于满足许多重要结构冲击韧性要求,而大型构件热处理又是一个很困难的工序,致使电渣焊的发展受到阻力。尤其是窄间隙焊技术日趋成熟。虽然生产效率不及电渣焊,但焊接质量明显优于电渣焊,甚至还可以省掉热处理工序,为厚大焊件的制作提供更佳方法。就轧辊堆焊而言,虽然电渣堆焊具有许多优越性,但对比埋弧自动堆焊,电渣焊工艺复杂,装配时间长,设备装置笼大,劳动条件也不及埋弧自动堆焊,尤其是多丝埋弧自动堆焊的运用,使电渣堆焊竟争受挫。但采用熔嘴板电渣堆焊仍然是很有潜力的方法。为了克服电渣焊晶粒粗大的弊病,A.H.XakUmоb提出取消电渣焊后热处理的一些措施:在焊接过程中往熔池加变质剂;控制热输入功率,调整焊接规范,控制T8-5冷却速度;用超声波振荡或用电磁搅拌方法细化晶粒;加冷丝和缩小间隙,以减少线能量;改善熔滴过渡等。【参考文献】:l Патон Б Е Pу коВоВстВо nо зектрошлаковой cварке,кuев;Mаш-гиз,19562 高村夫.焊接,1959,10:1~63 Zheng Engui,Schweissen und Schneiden,1961,13(1):20~224 美国金属学会主编.金属手册(第8版).北京:机械工业出版社,1984,6:674~6915 Ondrej HANO.Zvaranie 1984,336 轧辊堆焊专辑.冶金设备.北京:冶金设备编辑部,1984(大连铁道学院郑恩贵教授撰) |
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