(Рис. 120) Кольцевые швы: 1 - выполнимые электрошлаковой сваркой, 2 - невыполнимые электрошлаковой сваркой

Третьим условием, определяющим область применения электрошлаковой сварки, являются соотношение толщины свариваемых элементов, форма их сечений и длина шва. Наиболее приемлема конструкция, состоящая из элементов одинаковой толщины (рис. 121, а). Несколько усложняется, но вполне выполнима электрошлаковая сварка конструкций, состоящих из элементов разной толщины. Примером соединения таких элементов могут быть тавровые (рис. 121, б) и угловые соединения со стыковым швом (рис. 121, в). Основное затруднение при сварке конструкций из элементов различной толщины состоит в выборе и изготовлении необходимых формирующих приспособлений. Формирование шва здесь, как правило, усложняется. Особенно усложняется оно, если соотношение толщины свариваемых элементов, т. е. разница в их толщине, изменяется по длине шва.

(Рис. 121) Типы соединений, свариваемых электрошлаковым способом: а - стыковое соединение, б - тавровое соединение, в - угловое соединение

Что касается формы сечения свариваемых элементов, то наиболее удобными для электрошлаковой сварки являются прямоугольные сечения. Успешно могут свариваться также элементы с сечением трапецеидальной или другой формы, которая не имеет резких изменений толщины свариваемого металла (рис. 122).

Качественное соединение элементов таких сечений стало возможным после появления электрошлаковой сварки плавящимся мундштуком. Несколько усложняется сварка элементов, значительно изменяющихся по толщине (рис. 123). Сечения таких элементов необходимо выравнивать до прямоугольной или другой удобной для сварки формы путем приварки соответствующей формы планок из металла толщиной 50-60 мм или набора более тонких пластин (рис. 123, б). При сварке литых или кованых заготовок сечение можно выравнивать за счет специальных приливов или выступов, получаемых в процессе изготовления заготовок (рис. 123, в). После сварки выравненные участки могут быть очищены газовой резкой или механической обработкой, если этого требует конструкция изделия.

(рис. 122) Виды сечений переменной формы, свариваемых электрошлаковым способом

(рис. 123) Схема выравнивания сечения сложной формы при применении электрошлаковой сварки: а - выравниваемое сечение, б - вваркой вставки, в - специальными выступами, создаваемыми в процессе отливки или ковки

Для однотипных повторяющихся изделий можно применить съемные выравнивающие приспособления, например охлаждаемые водой формы. В этом случае исключают затраты на выравнивание приливов и выступов или подготовку и приварку выравнивающих планок. Облегчается также расчистка выравненных участков, так как срезать надо только гребень наплавленного металла, толщина которого обычно не превышает 50 мм.

Наиболее целесообразно применение электрошлаковой сварки при изготовлении толстостенных конструкций. Такие конструкции встречаются в тяжелом машиностроении, судостроении, химическом машиностроении, электротехнической промышленности, при строительстве гидросооружений. Это - барабаны паровых котлов высокого и сверхвысокого давлений, цилиндры и баллоны аккумуляторов мощных гидропрессов, реакционные колонны химических и нефтеперерабатывающих заводов, валы гидротурбин и гидрогенераторов, статоры и рабочие колеса гидротурбин, диски подпятников гидрогенераторов, ползуны механических ковочно-штамповочных прессов, заготовки крупных зубчатых колес, средние и крупные коленчатые валы, станины прокатных станов, форштевни, ахтерштевни и гребные валы судов.