При электрошлаковой сварке применяют полуавтоматы и автоматы. Первые мало распространены, так как перемещать но вертикали тяжелую аппаратуру для сварщика утомительно.

Автоматы состоят из следующих узлов: самоходного сварочного аппарата, с которым связаны медные водоохлаждаемые башмаки, формирующие шов; источника питания; бункера с флюсом; кассет с электродной проволокой; аппаратуры управления. Автоматы разделяют на подвесные и самоходные рельсового или безрель­сового типа. При сварке в нижнем положении веса самого автомата оказывается достаточно для сцепления ходовых роликов с рель­сом или поверхностью изделия. При вертикальном перемещении автоматы снабжают специальными механизмами, удерживающими их на вертикальной плоскости за счет сил трения с пружинным или магнитным прижимом и перемещающими вдоль шва со скоростью,

равной скорости образования шва. Конструкция ходового ме­ханизма часто определяет кон - стр у it ци к) а втомата.

На рис. 81 схематически по­казана конструкция безрельсо­вого автомата для сварки верти­кальных швов, где связь между тележкой и изделием обеспечи­вается действием мощных пру­жин 7, прижимающих ходовые ролики 5 к обеим сторонам сва­риваемого изделия 1. Шлаковая ванна 2 формируется ползуна­ми 3, жестко связанными с те­лежкой. На тележке же распо­ложен и бункер с флюсом 6‘. Подающие ролики 8 проталки­вают электродную проволоку 4 сквозь мундштуки в шлаковую ванну. С помощью корректи - ров 9 устанавливают положение сварочных электродов относи­тельно краев ванны. Кассеты 10 непосредственно на тележке или на полу, если установка стационарная. Кроме проволочных, применяют пластинчатые электроды и плавящиеся мундштуки.

Шлаковая ванна, служащая нагрузкой источника питания при электрошлаковой сварке, является нелинейным активным сопро­тивлением, обладающим большой инерционностью изменешш параметров. Питание установок для электрошлаковой сварки мо­жет осуществляться как постоянным, так и переменным током.

Основные возмущения установленного режима при электро­шлаковой сварке следующие: возникновение дугового разряда внутри ванны или над ее поверхностью; колебания скорости подачи электрода в ванну; колебания электрофизических свойств шлака вследствие изменения его состава в процессе сварки; колебания напряжения сети.

Условие устойчивости процесса

где Тш — температура ванны; Ри1 — тепловая мощность, выде­ляемая в ванне; Рп — тепловая мощность, теряемая ванной.

Теплота в ванне расходуется на теплоотвод в металл изделия, в водоохлаждаемые башмаки, на плавление и перегрев основного и электродного металлов, на излучение с поверхности шлаковой ванны и т. и.

Для электрошлаковой гпарки обычно применяют плавящиеся металлические электроды. В этих условиях устойчивый процесс полу­чается при любых внешних арактеристиках источника питания — от крутопадаго - щей до жесткой.

Источники питания с жесткими характеристиками экономически более выгодны, имеют меньшие размеры.

11а рис. 82 приведены типич­ные зависимости устойчивой работы при электрошлако - вой сварке. Сварочный ток меняется в очень небольших пределах при изменении напряжения сварки. Источник питания также дол­жен иметь пониженное напряжение холостого хода для предот­вращения возникновения дуги внутри сварочной ванны (табл. 32). Регулировать режим ввиду большой тепловой инерционности шла­ковой ванны можно переключением витков вторичной обмотки трансформатора источника питания.

При неизбежных колебаниях режима сварки при постоянных скоростях подачи электрода и скорости перемещения аппарата при сварке может произойти изменение уровня шлаковой ванны или жидкого металла. Уровень шлаковой ванны поддерживается постоянным путем регулирования подачи флюса при контроле визуальном или с помощью щупа, опускаемого в ванну. Уровень металлической ванны стабилизируется путем воздействия на ско­рость перемещения аппарата, так как если воздействовать на ско­рость подачи электрода, то это вызовет изменения сварочного тока, а следовательно, и тепловложения в шлаковую ванну.

На рис. 83 приведена одна из схем регулирования с контакт­ными датчиками уровня металла. Питание контактного датчика осуществляется от вторичной обмотки сварочного трансформатора через дроссель. Напряжение со щупа подается на сопротивление

R2 через выпрями­тель ВС2. На сопро­тивление же R1 по­дается неизменное ПО величине независи­мое напряжение с вы­прямительного моста ВСІ. В цепь сравне­ния включена об­мотка управления О У електромашинно­го усилителя ЭМУ, питающего электро­двигатель вертикаль­ного перемещения сварочного аппарата ДВД.

При замыкании щупа на металл через ОУ протекает ток, ве­личина которого определяется положением движка потенциометра В1, и сварочный аппарат перемещается вверх, пока напряжение со щупа нс скомпенсирует напряжение с R1. Вентиль В препятствует реверсированию электродвигателя ДВД, что привело бы к выли­ванию шлаковой ванны. Такая система устойчиво работает с аппа­ратом А-372Р и обеспечивает точность поддержания уровня -+-2 мм.

Наряду с контактными датчиками в системах регулирования уровня расплава используют термопарные, индукционные и радио­активные датчики. Кроме специфичных схем автоматического поддержания уровня металлической ванны, для таких аппаратов характерны три рабочих механизма: подачи электродных прово­лок, вертикального перемещения аппарата, возвратно-поступатель­ного перемещения электродов поперек шва (табл. 33).