Процесс электрошлаковой наплавки основан на выделении теплоты в расплавленном флюсе-шлaкe при прохождении через него сварочного тока. При электрошлаковом процессе производится принудительное формирование наплавленного металла с помощью различных формирующих охлаждающих устройств - кокилей, подкладок или ползунов.

 В зазоре между наплавляемой поверхностью детали 1 (рис. 43, а) и формирующим устройством 2 образуется ванна расплавленного флюса-шлака 3, в которую подается металлический электрод 4. Высокая температура расплавленного шлака поддерживается сварочным током, проходящим между электродом и наплавляемой деталью. Тепло, выделяемое в шлаке, оплавляет основной металл и расплавляет электрод. Образующаяся общая металлическая ванна затвердевает в виде сформированного наплавленного слоя 5, прочно сплавленного с основным металлом.

 По сравнению с дуговой наплавкой под флюсом электрошлаковая наплавка с принудительным формированием слоя имеет ряд преимуществ: 1) благодаря менее концентрированному нагреву доля основного металла в наплавленном слое в 3-4 раза меньше, чем при дуговой наплавке под флюсом; 2) расход флюса в несколько раз меньше; 3) более полно используется электрическая энергия для плавления электрода и основного металла; 4) производительнocть процесса более высокая; 5) создается возможнocть применения большого тока при наплавке сравнительно малых деталей; 6) не требуются большие припуски для механической обработки; 7) более высокое качество наплавленного металла, свободного от пор и горячих трещин; 8) отпадает необходимость в предварительном подогреве детали для получения в наплавленном металле и повышенного содержания углерода (1-1,5%) и предупреждения трещин,

 Наряду с этими преимуществами, электрошлаковой наплавке присущи и недостатки, Вследствие замедленной скорости охлаждения происходит укрупнение первичной структуры в наплавленном слое, что снижает его пластичность. Кроме того, в некоторых случаях, например при наплавке в вертикальном положении, толщина наплавленного слоя не может быть менее 10 мм, что сужает область применения электрошлакового процесса для наплавочных работ.

 При электрошлаковой наплавке применяют стандартную электродную проволоку, проволоку из высоколегированной стали или порошковую проволоку. Ввиду дефицитности и дороговизны последних двух видов проволоки получают все большее применение электроды больших сечений, выполненные в виде прокатанных прутков или отлитых брусков. Наплавку такими электродами производят при большом токе, что значительно повышает производительность процесса, Наплавку же стандартной проволокой ведут одним, а чаще несколькими электродами.

 Флюс, применяемый при электрошлаковой наплавке, выполняет иную функцию, чем при дуговой. Здесь решающее значение имеют физические свойства флюса-шлака: электропроводность, вязкость, температура кипения, а также зависимость электропроводности от температуры. При электрошлаковой наплавке деталей из углеродистых и легированных сталей применяют стандартный флюс АН-348А или флюсы АН-8 и АН-8М.

 Ранее отмечалось, что наиболее износостойки наплавки с повышенным содержанием углерода, легированные хромом, марганцем и другими добавками. Опыт доказывает, что при электрошлаковом процессе легирование наплавленного металла лучше всего достигается за счет электродного металла.

 Электрошлаковым способом можно наплавлять изношенные поверхности различных форм. Плоские поверхности наплавляют в вертикальном или нижнем положении. Наплавку в вертикальном положении производят в кокиле или с помощью составных ползунов. Кокиль изготовляют в виде раздвижного устройства коробчатого сечения, облицованного медными пластинами, которые охлаждаются водой. Восстанавливаемую деталь 1 (рис. 43, б) вставляют в кокиль так, чтобы между наплавляемой плоскостью и стенкой кокиля 2 оставался зазор, соответствующий толщине наносимого слоя с учетом припуска на механическую обработку.

 Направление движения электродов 3 и медных пластинок 4, установленных с боков детали, показано стрелками.

 Конструкция составных ползунов, соединенных взамок, приведена на рис. 43, в. Два боковых ползуна 1 плотно прилегают к восстанавливаемой детали 3, а третий ползун 2, скрепленный с боковыми, отстоит от наплавляемой плоскости на расстоянии, примерно равном величине зазора, определяемой толщиной наплавляемого слоя с учетом припуска на механическую обработку.

 Ползунам придают вертикальное движение вверх, а электродам - возвратно-поступательное вдоль зазора.

 При наплавке плоскости в нижнем положении поступают следующим образом. Для удержания флюса и формирования наплавленного металла по краям восстанавливаемой детали 1 (рис. 43, г) укрепляют медные пластины 2, охлаждаемые водой.

 Электродам 3 придают поперечное возвратно-поступательное движение.

 Детали, имеющие форму тела вращения, наплавляют в кокиле, вращаемом синхронно с деталью. При большой длине образующей в восстанавливаемой детали наплавку производят с помощью медного кольцевого ползуна, имеющего вращательное и вертикальное (вверх по детали) движение.

 Опыт показывает, что электрошлаковой наплавкой выгоднее всего восстанавливать большие партии однотипных деталей, имеющих значительный износ.