DE2135690B2

DE2135690B2 - Kokille zur herstellung von einund mehrschichtigen ringen und rohren fuer eine elektronenstrahlschmelzanlage

Info

Publication number: DE2135690B2
Application number: DE19712135690
Authority: DE
Original assignee: Institut Elektrosvarki Imeni E O Patona Akademii Nauk Ukrainskoi Ssr
Current assignee: Institut Elektrosvarki Imeni E O Patona Akademii Nauk Ukrainskoi Ssr
Priority date: 1970-07-17
Filing date: 1971-07-16
Publication date: 1973-09-06
Also published as: DE2135690C3; US3800850A; FR2101825A5; AT308299B; SU337034A1; DE2135690A1

Description

Oberfläche des Zylindersektors (11) vertikal ver- ren.

schiebbar angeordnet ist. 20 Die Elektronenstrahlschmelzanlage enthält eine

2. Kokille nach Anspruch Ϊ, dadurch gekenn- Vakuumkammer 1, die mit Vakuumpumpen und zeichnet, laß zur Herstellung von Rohren großer einer elektrischen Stromversorgung (nicht abgebildet) Länge die Abschreckscheibe (9) als schraubenli- verbunden ist. Im Inneren der Vakuumkammer 1 nienförmige Windung (15) ausgebildet ist und mit sind Elektronenkanonen 2,3 und 4 angeordnet. An einer Vorrichtung zur gleichzeitigen Drehung und 25 der Seitenwand der Vakuumkammer 1 ist die Be-Läng;verschiebung entlang der Achse der Welle schickungseinrichtung (nicht dargestellt) für die Zu-(10) verbunden ist. führung eines umzuschmelzenden Materials 5 zur

Schmelzzone angeordnet, auf welche die Elektronenkanone 3 gerichtet ist, die zum Schmelzen des Mate-

30 rials 5 bestimmt ist. Zur Aufnahme des abfließenden

geschmolzenen Materials ist in der Vakuumkammer 1 ein wassergekühltes Zwischengefäß 6 angeord-

Die Erfindung bezieht sich auf eine Kokille zur net, auf dessen Inneres die Elektronenkanone 3 geHerstellung von ein- und mehrschichtigen Ringen richtet ist. Das Zwischengefäß 6 ist auf einer durch und Rohren für eine Elektronenstrahlschmelzanlage, 35 die Seitenwand der Vakuumkammer 1 durchgeführdie eine Vakuumkammer mit Beschickungseinrich- ten hohlen Stange 7 befestigt, durch deren Innentungen, Elektronenkanonen und einem wasserge- raum die Zu- und Abführung des das Zwischengekühlten Zwischengefäß enthält. faß 6 abkühlenden Wassers erfolgt.

Aus dem UdSSR-Urheberschein 171946 ist eine Unter dem Zwischengefäß 6 ist eine wasserge-

Elektronenstrahlschmelzanlage zum Herstellen von 40 kühlte Kokille 8 zum Erstarren des Materials anRohren bekannt, bei der der Rohrinnenraum von geordnet, auf die die dritte Elektronenkanone 4 geeinem wassergekühlten Kupferdorn geformt wird richtet ist.

und das fertige Rohr vertikal nach unten abgezogen Die Kokille 8 ist von einer Abschreckscheibe 9, die

wird. Da durch den Kupferdorn sehr viel Wärme ab- mit einer Seite auf der Stirnfläche einer sich drehengeführt wird, ist es jedoch nicht möglich, Rohre gro- 45 den, durch die Seitenwand der Vakuumkammer 1 ßen Durchmessers herzustellen. Außerdem gestattet durchgeführten Welle starr befestigt ist, und einer es diese bekannte Elektronenstrahlschmelzanlage L-förmigen Trennwand 13 gebildet. Den Boden der nicht, mehrschichtige Rohre herzustellen. Darüber Kokille bildet ein unbeweglicher Metallsektor 11, der hinaus kam es vielfach bei der Herstellung von Roh- sich bis an die Abschreckscheibe 9 erstreckt und an ren mit einem Dorn zum Festklemmen des Rohres 50 durch die Vorderwand der Vakuumkammer 1 durchauf dem Dorn bei der Abkühlung, wobei beim ge- geführten hohlen Stangen 12 befestigt ist. Die L-förwaltsamen Herausziehen der Rohre die Innenfläche mige Trennwand 13 ist mittels hohler Stangen 14, die der Rohre durch den Dorn beschädigt wurde. durch den oberen Deckel der Vakuumkammer 1

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zu- durchgeführt sind, mit einer (nicht dargestellten) gründe, eine Kokille für eine Elektronenstrahl- 55 Vorrichtung zur vertikalen Verschiebung in bezug Schmelzanlage anzugeben, die es gestattet, ein- und auf die Oberfläche des Zylindersektors 11 verbunmehrschichtige Ringe und Rohre großen Durchmes- den. Die Hohlwelle 10 und die hohlen Stangen 12 und sers und großer Länge herzustellen, ohne daß beim 14 sind in die Vakuumkammer durch Dichtungen Erkalten die Gefahr eines Festschrumpfens auf dem eingeführt und dienen auch zur Zu- und Abführung Dorn besteht. 60 des Kühlwassers zu der Abschreckscheibe 9, dem Zy-

Dies wird mit einer Kokille der eingangs erwähn- lindersektor 11 und der L-förmigen Trennwand 13. ten Art erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß die Zur Herstellung von ein- oder mehrschichtigen

Wände der Kokille von einer Abschreckscheibe, die Rohren großen Durchmessers ist bei dem Ausfühmit einer Seite auf der Stirnfläche einer sich drehen- rungsbeispiel von Fig. 2 die Abschreckscheibe als den, durch die Seitenwand der Vakuumkammer 65 spiralförmige Wandung, 15 mit einem Absatz 16 ausdurchgeführten Welle starr befestigt ist, und einer geführt, dessen Länge der Innenlänge einer Wand 17 L-förmigen Trennwand gebildet sind und die Boden- der L-förmigen Trennwand 13 entspricht,
fläche der Kokille von der Oberfläche eines unbe- Die Elektronenstriililschmelzanlage arbeitet wie

folgt. Vor dem Schmelzbeginn wird in die Abschreckscheibe 9 (Fig. 1) ein Verbindungsstift 18 eingesetzt und vor der L-förmigen Trennwand 13 angeordnet. Mittels der (nicht abgebildeten) Beschikkungseinrichtung wird das umzuschmelzcnde Material 5 der Vakuumkammer 1 zugeführt, wo es unter tier Einwirkung der Elektronenstrahlen der Elektronenkanone 2 geschmolzen wird und in das Zwischenjzefüß 6 abfließt, das durch Elektronenstrahlen der Elektronenkanone 3 beheizt wird. Sobald das Zwischengefäß 6 voll ist, läuft das flüssige Metall auf die zylindrische Oberfläche des wassergekühlten Zylindersektors 11 ab, die an einer Seite durch die Abschreckscheibe 9 und an den beiden anderen durch die L-förmige Trennwand 13 begrenzt ist. Ein sich bildendes Metallbad 19 wird durch Elektronenstrahlen der Elektronenkanone 4 beheizt. Nach dem Erstarren der ersten Metallschicht verbindet der Verbindungsstift 18 den zu bildenden Rohling 20 fest mit der Abschreckscheibe 9. Der Welle 10 und der mit ihr verbundenen Abschreckscheibe 9 wird eine Drehbewegung erteilt, wodurch das untere Ende des sich bildenden Rohlings 20 anfängt, sich von der L-förmigen Trennwand 13 zu entfernen. Der auf der zylindrischen Oberfläche des Zylindersektors 11 entstehende Hohlraum wird von dem aus dem Zwischengefäß 6 neu ankommenden Material gefüllt.

Nach Beendigung der ersten Schicht des Rohlings 20 wird die L-förmige Trennwand 13 mit Hilfe der (nicht abgebildeten) Vorrichtung zur vertikalen Ver-Schiebung allmählich angehoben. Hierbei gleitet sie an der keilförmigen Kante des zu bildenden Ringrohlings und wird in eine Höhe gehoben, die der Stärke der zuerst gebildeten Schicht des Rohlings 20 entspricht. Der entstehende Hohlraum wird mit flüssigem Metall gefüllt, wonach man zur Ausbildung der zweiten Schicht übergeht usw.

Zur Herstellung von ein- und mehrschich'igcn Rohren großen Durchmessers und großer Länge wird die L-förmige Trennwand 13 (Fig. 2) auf der zylindrischen Oberfläche des wassergekühlten Zylindersektors 11 neben einem Absatz 16 angeordnet, der das Ende einer schraubenlinienförmigen Windung 15 bildet, die in diesem Fall die Abschreckscheibe darstellt.

Sobald an diesem Absatz 16 die erste Portion des umzuschmelzenden Materials erstarrt ist, beginnt die Ausbildung des Rohrrohlings durch aufeinanderfolgende Bildung von schraubenlinieniörmigen Windun gen in Fortsetzung der s ".raubenlinienförmigen Windung 15 auf der Abschreckscheibe.

Nach der Bildung der ersten Schicht des Rohrrohlings 20 in vorgegebener Länge wird die L-förmige Trennwand 13 in eine Höhe gehoben, die der Dicke der ersten Schicht des Rohlings 20 entspricht, die Abschreckscheibe mit dem Absatz 16 wird in die Ausgangsstellung zurückgebracht, und es schließt sich die Ausbildung der zweiten Schicht usw. an.

Auf diese Weise können ein- und mehrschichtige Ringe und Rohre großen Durchmessers und großer Länge durch Umschmelzen mittels Elektronenkanonen hergestellt werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

weglichen Zylinderseklors gebildet ist, wobei die Patentansprüche: L-förmiee Trennwand auf der Oberfläche des Zy- Iinderscktors vertikal verschiebbar angeordnet ist.

1. Kokille zur Herstellung vti.i ein- und mehr- Vorteilhaft ist zur Herstellung von Rohren großer schichtigen Rinaen und Rohren für eine Elektro- 5 Länse die Abschreckscheibe als schraubenlinienfornenstrahlschmefzanlage, die eine Vakuumkam- mige Windung ausgebildet und mit einer Vorrichtung mer mit Beschickungseinrichtungen, Elektronen- zur gleichzeitigen Drehung und Längsverstrebung kanonen und einem wassergekühlten Zwischen- entlang der Achse der Welle verbunden.

gefäß enthält, dadurch" ge ken η ze ich- Die Erfindung wird nun an Hand von Ausführtet, daß die Wände der Kokille (8) von einer io rungsbeispielen unter bezug auf die Zeichnungen nii-Abschrcckscheibe (9), die mit einer Seite auf der her erläutert. Es zeigt

Stirnfläche einer sich drehenden, durch die Sei- Fig. 1 eine teilweise geschnittene Ansicht einer tenwand der Vakuumkammer (1) durchgeführten Elektronenstrahlschmelzanlage mit einer Kokille Welle (IC) starr befestigt ist, und einer L-förmi- nach der Erfindung zur Herstellung von Zylinderringen Trennwand (13) gebildet sind und die Bo- 15 gen,

denfläche der Kokille von der Oberfläche eines F i g. 2 eine teilweise geschnittene Ansicht einer

unbeweglichen ZylindersektO's (11) gebildet ist, Elektronenstrahlanlage mit einer Kokille nach der

wobei die L-förmige Trennwand (13) auf der Erfindung zur Erzeugung von langgestreckten Roh-