Сущность процесса заключается в том, что тепловую энергию, необходимую для расплавления основного и присадочного металла, дает теплота, выделяемая в объеме шлаковой ванны при прохождении через нее тока (рисунок 3.9).

В процессе электрошлаковой сварки свариваемые заготовки устанавливают в вертикальном положении. В замкнутое пространство между водоохлаждаемыми медными ползунами и вертикально установленными кромками изделий засыпают флюс и подают электродную проволоку при помощи специального механизма подачи.

В начале процесса возбуждают дугу, флюс плавится и образуется электропроводный шлак. Ток, проходя через шлак, разогревает его, что приводит к расплавлению кромок основного металла и электрода.

Рисунок 3.9 – Схема электрошлаковой сварки:

Расплав стекает вниз, образует сварочную ванну, а затем затвердевает. В начальном и конечном участках шва образуются дефекты. В начале шва – непровар кромок, в конце шва – усадочная раковина и неметаллические включения. Поэтому сварку начинают и заканчивают на специальных планках, которые затем удаляют газовой резкой.

Электрошлаковую сварку широко применяют для изготовления коленчатых валов судовых дизелей, котлов высокого давления и т.п. Преимуществами данного вида сварки по сравнению с автоматической сваркой под флюсом являются возможность сварки металла любой толщины (с 16 мм), лучшая макроструктура шва и меньшие затраты на выполнение 1 м сварного шва.

Недостаток способа заключается образование крупного зерна в шве и околошовной зоне вследствие замедленного нагрева и охлаждения. Поэтому после сварки необходима термическая обработка (отжиг или нормализация) для измельчения зерна в металле сварного соединения.