RU2336971C2 - Method of electroslag facing with grainy filler - Google Patents
Method of electroslag facing with grainy filler Download PDFInfo
- Publication number
- RU2336971C2 RU2336971C2 RU2006142592/02A RU2006142592A RU2336971C2 RU 2336971 C2 RU2336971 C2 RU 2336971C2 RU 2006142592/02 A RU2006142592/02 A RU 2006142592/02A RU 2006142592 A RU2006142592 A RU 2006142592A RU 2336971 C2 RU2336971 C2 RU 2336971C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- alloying
- plate
- filler material
- electrode
- surfacing
- Prior art date
Links
Abstract
Description
Изобретение относится к электрошлаковой наплавке (ЭШН) зернистым присадочным материалом и может быть использовано для получения литых, биметаллических и восстановления изношенных деталей.The invention relates to electroslag surfacing (ESH) with a granular filler material and can be used to produce cast, bimetallic and restore worn parts.
Известен способ изготовления и восстановления деталей, включающий закрепление детали и кокиля, использование расходуемого или нерасходуемого электрода в расплаве шлаковой ванны с подачей туда зернистого присадочного материала (Кусков Ю.М. и др. Электрошлаковая наплавка / Под ред. А.Ф.Пименова. - М.: ООО «Наука и технологии». - 2001, с.67-74).A known method of manufacturing and restoration of parts, including fixing parts and chill molds, the use of a consumable or non-consumable electrode in the melt of the slag bath with the filing of a granular filler material (Kuskov Yu.M. et al. Electroslag surfacing / Ed. By A.F. Pimenov. - M .: LLC “Science and Technology.” - 2001, p. 67-74).
Недостатком способа является высокая трудоемкость изготовления присадочного материала из высоколегированных материалов.The disadvantage of this method is the high complexity of manufacturing a filler material from highly alloyed materials.
В качестве ближайшего аналога выбран способ изготовления и восстановления деталей электрошлаковой наплавкой, включающей сборку кокиля и детали, использование расходуемого или нерасходуемого электрода в расплаве шлаковой ванны с подачей туда зернистого присадочного материала (Кусков Ю.М., Ксендзык Г.В. Применение зернистого присадочного материала при электрошлаковой наплавке (Обзор) // Современные способы наплавки и их применение, - Киев: ИЭС, 1982. - С.62-70.).As the closest analogue, the method of manufacturing and restoring parts by electroslag surfacing, including assembling the chill mold and the part, using a consumable or non-consumable electrode in the melt of the slag bath with the filing of a granular filler material there (Kuskov Yu.M., Ksenzyk G.V. Use of a granular filler material, was chosen in electroslag surfacing (Review) // Modern methods of surfacing and their application, - Kiev: IES, 1982. - S.62-70.).
Недостатком способа является высокая трудоемкость изготовления присадочного материала из высоколегированных материалов, неравномерное распределение их в объеме шлаковой ванны, а также нерациональное их использование в связи с тем, что легируется весь объем отливки детали, а не ее рабочая часть. Кроме этого, если применяются два и более вида зернистых присадочных материалов, имеющих различный фракционный состав, то это приводит к их расслоению в дозаторе, что резко снижает качество наплавки. В этом случае необходимо применение двух и более дозаторов, что значительно усложняет технологический процесс наплавки, повышает ее трудоемкость, а также повышает вероятность снижения качества наплавки из-за сложности синхронизации работы нескольких дозаторов.The disadvantage of this method is the high complexity of the manufacture of filler material from highly alloyed materials, their uneven distribution in the volume of the slag bath, as well as their irrational use due to the fact that the entire volume of the casting part is alloyed, and not its working part. In addition, if two or more types of granular filler materials having different fractional composition are used, this leads to their delamination in the dispenser, which sharply reduces the quality of surfacing. In this case, it is necessary to use two or more dispensers, which significantly complicates the surfacing process, increases its complexity, and also increases the likelihood of a decrease in surfacing quality due to the difficulty of synchronizing the operation of several dispensers.
Технической задачей, на решение которой направлено предлагаемое изобретение, является повышение качества наплавляемого металла и снижения себестоимости ЭШН за счет направленного и экономного легирования преимущественно рабочей поверхности детали и применения нелегированного или малолегированного зернистого присадочного материала, выполняющего лишь роль металла - связки для легирующих элементов.The technical problem to which the invention is directed is to improve the quality of the deposited metal and reduce the cost of ESH due to the directed and economical alloying of mainly the working surface of the part and the use of unalloyed or low-alloy granular filler material that performs only the role of a metal - a binder for alloying elements.
Указанная техническая задача решается тем, что в способе электрошлаковой наплавки зернистым присадочным материалом, включающем сборку детали с кокилем, использование расходуемого или нерасходуемого электрода в расплаве шлаковой ванны с подачей в нее зернистого присадочного материала, в отличие от прототипа, после сборки детали с кокилем вдоль стенки последнего со стороны рабочей поверхности детали устанавливают легирующую пластину, используют нелегированный или малолегированный присадочный материал, который в процессе наплавки выполняет роль связки для легирующих элементов пластины, при этом подают его в зазор между электродом и пластиной.The specified technical problem is solved in that in the method of electroslag surfacing with a granular filler material, which includes assembling the part with a chill mold, using a consumable or non-consumable electrode in the melt of the slag bath with the filing of a granular filler material, in contrast to the prototype, after assembling the part with the chill mold along the wall of the latter, from the side of the working surface of the part, an alloying plate is installed, unalloyed or low-alloyed filler material is used, which during surfacing olnyaet role binder for the alloying elements of the plate, while it is fed into the gap between the electrode and plate.
В качестве легирующей пластины используют многокомпонентные материалы, полученные литьем или прессованием порошковой шихты со связующим, а в качестве зернистого присадочного материала - чугунную дробь или стружку.As an alloying plate, multicomponent materials obtained by molding or pressing a powder mixture with a binder are used, and cast iron shot or shavings are used as a granular filler material.
Установка легирующей пластины со стороны рабочей поверхности детали обеспечивает направленное легирование именно этой поверхности, что обеспечивает, с одной стороны, получение высоких эксплуатационных свойств детали, а с другой - экономию легирующих элементов. При этом в качестве зернистого присадочного материала используются нелегированные или малолегированные дешевые и недефицитные материалы, выполняющие роль металла - связки для легирующих элементов, содержащихся в легирующей пластине. В качестве легирующих пластин могут быть использованы литые твердые сплавы типа стеллитов, включая стеллитоподобные, например сормайт, и высококарбидные славы или высоколегированные стали. Однако наиболее широкие возможности для направленного легирования и варьирования составом наплавленного металла дает технология изготовления легирующих пластин путем смешивания со связующим и прессования различных порошкообразных компонентов, таких как феррославы, порошки металлов, сплавов, минерального сырья и др. Все это обеспечивает повышение качества и снижение себестоимости ЭШН.The installation of the alloying plate from the side of the working surface of the part provides directional alloying of this particular surface, which ensures, on the one hand, obtaining high performance properties of the part, and on the other, saving alloying elements. At the same time, unalloyed or low-alloy low-cost and non-deficient materials that act as a metal — bundles for alloying elements contained in an alloying plate — are used as a granular filler material. As alloying plates, cast hard alloys of the stellite type can be used, including stellite-like, for example, Sormait, and high carbide fame or high alloy steels. However, the widest possibilities for directional alloying and varying the composition of the deposited metal are provided by the technology of manufacturing alloying plates by mixing with a binder and pressing various powder components, such as ferroalloys, powders of metals, alloys, minerals, etc. All this provides an increase in the quality and lower cost of ESH .
Примеры выполнения способа.Examples of the method.
Пример 1. Проводят изготовление отливки ЭШН с применением зернистого присадочного материала и легирующей пластины. В качестве легирующей пластины используется литая пластина из сормайта, а в качестве зернистого присадочного материала - чугунная стружка (СЧ21-40). Наплавку осуществляют нерасходуемым электродом из вольфрама марки ЭВИ-1.Example 1. Conducting the manufacture of castings ESH using granular filler material and an alloying plate. As an alloying plate, a sormite cast plate is used, and cast iron shavings (SCH21-40) are used as a granular filler material. Surfacing is carried out with a non-consumable tungsten electrode of the EVI-1 brand.
На стальную подложку в виде прямоугольной пластины устанавливают медный водоохлаждаемый кокиль, засыпают тонкий слой песка (для исключения сплавления наплавки с подложкой) и вдоль стенки кокиля, со стороны предполагаемой рабочей поверхности детали, закрепляют легирующую пластину. Затем засыпают флюс (АН-348) и нерасходуемым вольфрамовым электродом наводят шлаковую ванну, после чего между электродом и пластиной из дозатора подают чугунную стружку и осуществляют процесс ЭШН. При этом электрод в процессе наплавки подымают со скоростью, равной скорости подъема шлаковой ванны. После наплавки отливка (25×30×40 мм) легко отделяется от подложки.A copper water-cooled chill mold is mounted on a steel substrate in the form of a rectangular plate, a thin layer of sand is poured (to prevent fusion of the surfacing with the substrate), and an alloy plate is fixed along the chill wall, from the side of the intended working surface of the part. Then the flux (AN-348) is filled up and a slag bath is induced by a non-consumable tungsten electrode, after which pig-iron shavings are fed between the electrode and the plate from the dispenser and the ESH process is carried out. In this case, the electrode during the surfacing process is raised at a speed equal to the rate of rise of the slag bath. After surfacing, the casting (25 × 30 × 40 mm) is easily separated from the substrate.
Анализ химического состава показал, что количество легирующих элементов, перешедших из расплавленной легирующей пластины в отливку, плавно убывает от ее рабочей поверхности вглубь материала. Испытание на абразивную износостойкость по ГОСТ 23.208-79 показали, что износостойкость рабочей поверхности отливки в 2,5 раза выше, чем не рабочей.An analysis of the chemical composition showed that the number of alloying elements transferred from the molten alloying plate to the casting gradually decreases from its working surface into the interior of the material. The abrasion resistance test according to GOST 23.208-79 showed that the wear resistance of the casting working surface is 2.5 times higher than non-working.
Пример 2. Проводят восстановление бил молотковых мельниц ЭШН с применением зернистого присадочного материала и легирующей пластины. Предварительно изношенные била отрезают на вертикальном ленточнопильном станке для получения ровной торцевой поверхности, одинаковой массы и размеров. Для изготовления легирующих пластин используют порошки ПХ23Н18, вольфрама и ферромарганца. Исходя из требуемого химического состава наплавки (установлен экспериментально в процессе лабораторных исследований) рассчитывают и отвешивают требуемое количество вышеназванных легирующих компонентов, осуществляют их сухое смешивание, а затем вводят связующее (жидкое стекло). Полученную вязкотекучую массу прессуют в специальной пресс-форме и сушат в печи при температуре 300°С в течение часа.Example 2. Carry out the restoration of beat hammer mills ESH using granular filler material and an alloying plate. Pre-worn beats are cut on a vertical band saw to obtain a flat end surface, the same weight and size. Powders ПХ23Н18, tungsten and ferromanganese are used for the manufacture of alloying plates. Based on the required chemical composition of the surfacing (established experimentally in the process of laboratory research), the required number of the above alloying components is calculated and weighed, dry mixed, and then a binder (liquid glass) is introduced. The obtained viscous flow mass is pressed in a special mold and dried in an oven at a temperature of 300 ° C for one hour.
Изношенное било закрепляют в специальной установке для ЭШН вертикально, а сверху устанавливают медный водоохлаждаемый кокиль. Вдоль стенки кокиля со стороны рабочей поверхности била устанавливают легирующую пластину, затем вводят расходуемый электрод (стальная полоса 110×20 мм из обычной малоуглеродистой стали), засыпают флюс и осуществляют процесс ЭШН. В процессе наплавки с помощью дозатора между электродом и легирующей пластиной подают заданное количество чугунной дроби марки ЧДЛ.A worn beater is fixed vertically in a special installation for ESH, and a copper water-cooled chill mold is installed on top. An alloy plate is installed along the chill wall from the side of the beat surface, then a consumable electrode is introduced (steel strip 110 × 20 mm from ordinary mild steel), the flux is filled up and the ESH process is carried out. In the process of surfacing using a dispenser between the electrode and the alloying plate serves a predetermined amount of cast iron shot brand CHDL.
Анализ химического состава восстановленных бил показал, что рабочая часть била толщиной порядка 15 мм представляет собой легированный чугун, плавно переходящий в сталь. Причем наибольшее количество легирующих элементов (порядка 70%) находится именно в этой части, чем обеспечивается ее высокая износостойкость.An analysis of the chemical composition of the recovered beats showed that the working part of the beater with a thickness of about 15 mm is alloyed cast iron, smoothly turning into steel. Moreover, the largest number of alloying elements (about 70%) is located in this part, which ensures its high wear resistance.
Производственные испытания восстановленных бил, наплавленных известными и предлагаемым способами показали, что износостойкость последних в 1,5-2 раза выше, а себестоимость в 1,3-1,5 раза ниже.Production tests of reconditioned beats deposited by known and proposed methods have shown that the wear resistance of the latter is 1.5-2 times higher, and the cost is 1.3-1.5 times lower.
Таким образом, предлагаемый способ изготовления и восстановления деталей ЭШН зернистым присадочным материалом с использованием легирующих пластин, по сравнению с известными способами, обеспечивает повышение качества наплавляемого металла и снижение себестоимости ЭШНThus, the proposed method for the manufacture and restoration of ESH components with a granular filler material using alloying plates, in comparison with known methods, provides an increase in the quality of the deposited metal and a reduction in the cost of ESH
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2006142592/02A RU2336971C2 (en) | 2006-12-01 | 2006-12-01 | Method of electroslag facing with grainy filler |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2006142592/02A RU2336971C2 (en) | 2006-12-01 | 2006-12-01 | Method of electroslag facing with grainy filler |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2006142592A RU2006142592A (en) | 2008-06-10 |
RU2336971C2 true RU2336971C2 (en) | 2008-10-27 |
Family
ID=39581124
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2006142592/02A RU2336971C2 (en) | 2006-12-01 | 2006-12-01 | Method of electroslag facing with grainy filler |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2336971C2 (en) |
-
2006
- 2006-12-01 RU RU2006142592/02A patent/RU2336971C2/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
КУСКОВ Ю.М. и др. Применение зернистого присадочного материала при электрошлаковой наплавке. Обзор. Современные способы наплавки и их применение. - Киев: ИЭС, 1982, с.62-70. * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2006142592A (en) | 2008-06-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JPH07502210A (en) | Rod hardened by arc | |
CN101412097B (en) | Method for preparing cyclone separator steel bushing inner lining wear-resistant composite bed | |
CA1164686A (en) | Wear resistant compound material, method for manufacturing it and use of such compound material | |
CN103189532A (en) | Wear-resistant cobalt-based alloy and engine valve coated with same | |
CN104722743B (en) | A kind of preparation method of hammer mill composite hammer head | |
CN103189533A (en) | High-toughness cobalt-based alloy and engine valve coated with same | |
CN101797636B (en) | Method for preparing steel-based SiC ceramic particle composite material | |
CN101412095A (en) | Method for preparing composite wear-resistant foreplate | |
RU2336971C2 (en) | Method of electroslag facing with grainy filler | |
CN102489687A (en) | Preparation method of gradient composite wear resistant material | |
Szajnar et al. | Diffusion of C and Cr during creation of surface layer on cast steel casting | |
CN101372073A (en) | Aluminothermy overlaying welding and rolling technique | |
NO844288L (en) | PROCEDURE FOR THE MANUFACTURE OF METAL BLOCKS, FORMULAS OR PROFILE MATERIALS WITH INCORPORATED GRAINS OF HARD MATERIAL | |
CN107160056B (en) | A kind of tungsten carbide high abrasion electrode coating composition and welding rod | |
JP4491758B2 (en) | Cylinder for molding machine | |
Ditze et al. | Strip casting of magnesium with the single‐belt process | |
CN101412094A (en) | Method for preparing composite wear-resistant guard rail | |
CN101412089B (en) | Method for preparing wear-resistant composite distributing chute for blast furnace | |
RU2635496C1 (en) | Method for producing castings of wear-resistant bimetallic beaters | |
Kompan et al. | Improving the method of electroslag surfacing ensuring a higher hardness of the deposited layer | |
RU2714522C1 (en) | Method of determining process temperature of charge melting during induction surfacing | |
RU2348497C2 (en) | Method for restoration of parts by electroslag hard-facing | |
RU2652932C1 (en) | Method for ladle modification of cast iron and steels | |
JP6064120B2 (en) | Method for producing wear-resistant composite liner | |
RU2346796C2 (en) | Method for restoration of components by electroslag hard-fusing |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20081202 |