RU2337158C2 - Method of production of bimetallic ingots - Google Patents
Method of production of bimetallic ingots Download PDFInfo
- Publication number
- RU2337158C2 RU2337158C2 RU2006141606/02A RU2006141606A RU2337158C2 RU 2337158 C2 RU2337158 C2 RU 2337158C2 RU 2006141606/02 A RU2006141606/02 A RU 2006141606/02A RU 2006141606 A RU2006141606 A RU 2006141606A RU 2337158 C2 RU2337158 C2 RU 2337158C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- shell
- metal
- height
- layer
- temperature
- Prior art date
Links
Landscapes
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области производства биметаллов и может быть использовано в черной и цветной металлургии, а также в специальных отраслях машиностроения.The invention relates to the field of production of bimetals and can be used in ferrous and non-ferrous metallurgy, as well as in special branches of mechanical engineering.
Известен способ получения биметаллических слитков методом электрошлакового переплава, включающий размещение металлической заготовки, являющейся основным слоем биметаллического слитка, в кристаллизатор с зазором от стенки и заплавление этого зазора коррозионностойкой сталью [1].A known method of producing bimetallic ingots by the method of electroslag remelting, comprising placing a metal billet, which is the main layer of a bimetallic ingot, in a mold with a gap from the wall and melting this gap with corrosion-resistant steel [1].
Недостатком способа является отсутствие гарантии свариваемости слоев слитка из-за постоянного присутствия горячего флюса, попадание которого в зону сварки слоев не исключено. Кроме того, в нижней части слитка возможно несваривание слоев из-за плохого прогрева металлической заготовки, вставленной в кристаллизатор.The disadvantage of this method is the lack of guarantee of weldability of the ingot layers due to the constant presence of hot flux, the ingress of which into the welding zone of the layers is not excluded. In addition, layers may not be welded in the lower part of the ingot due to poor heating of the metal billet inserted into the mold.
Известен способ получения биметаллических слитков, включающий заплавление металла основного слоя в полую обечайку, изготовленную из плакирующего металла путем вакуумного дугового переплава расходуемого электрода на прямой полярности дуги [2].A known method of producing bimetallic ingots, comprising melting the metal of the base layer into a hollow shell made of clad metal by vacuum arc remelting of a sacrificial electrode on the direct polarity of the arc [2].
Недостатком способа является непровар нижней части слитка основного слоя с обечайкой на высоту 1-6 толщины обечайки. Переплав на прямой полярности дуги приводит к загрязнению границы основного металла с обечайкой. В начале переплава, когда начинается плавление электрода, обечайка еще холодная и тепла от наплавляемого металла недостаточно для его сваривания с обечайкой в нижней части слитка.The disadvantage of this method is the lack of penetration of the lower part of the ingot of the main layer with the shell to a height of 1-6 thickness of the shell. Remelting at the right polarity of the arc leads to contamination of the boundary of the base metal with the shell. At the beginning of remelting, when melting of the electrode begins, the shell is still cold and the heat from the deposited metal is not enough to weld it with the shell in the lower part of the ingot.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ получения биметаллических слитков, включающий вакуумный дуговой переплав расходуемых электродов из металла основного внутреннего слоя в полую обечайку плакирующего наружного слоя на обратной полярности дуги наплавлением основного металла в обечайку на высоту, равную ее толщине, с последующей выдержкой без плавления для прогрева обечайки [3].The closest in technical essence to the proposed is a method for producing bimetallic ingots, including a vacuum arc remelting of consumable electrodes from the metal of the main inner layer into the hollow shell of the cladding outer layer on the reverse polarity of the arc by welding the base metal into the shell to a height equal to its thickness, followed by exposure without melting to warm the shell [3].
Применение переплава на обратной полярности дуги позволяет получать чистые границы основного слоя с обечайкой.The use of remelting on the reverse polarity of the arc allows us to obtain clean boundaries of the main layer with the shell.
Недостатком способа является неравномерное сваривание основного слоя с обечайкой по высоте слитка - в нижней части слитка наблюдаются непровары и она уходит в технологическую обрезь.The disadvantage of this method is the uneven welding of the base layer with the shell along the height of the ingot - in the lower part of the ingot, lack of fusion is observed and it goes into technological trim.
Задачей изобретения является улучшение свариваемости слоев в нижней части слитка, качества металла внутреннего слоя и сокращение донной обрези.The objective of the invention is to improve the weldability of the layers in the lower part of the ingot, the quality of the metal of the inner layer and the reduction of bottom trim.
Поставленная задача решается за счет того, что обечайку непосредственно перед плавкой подвергают безокислительному нагреву до температуры, равной 0,3-0,8 температуры солидуса металла наружного слоя, при высоте нагреваемой нижней части обечайки, равной 1-6 толщины стенки обечайки.The problem is solved due to the fact that the shell immediately before melting is subjected to non-oxidative heating to a temperature equal to 0.3-0.8 of the solidus temperature of the metal of the outer layer, with a height of the heated lower part of the shell equal to 1-6 of the shell wall thickness.
Нагрев обечайки производят в безокислительной среде, которая предотвращает образование окисной пленки, содержащей шлаковые включения, и не обеспечивает надежного сваривания слоев.The shell is heated in a non-oxidizing environment, which prevents the formation of an oxide film containing slag inclusions, and does not provide reliable welding of the layers.
Интервал нагрева обечайки до 0,3-0,8 температуры солидуса металла наружного слоя обусловлен различными температурами плавления сочленяемых пар металлов внутреннего и наружного слоев.The interval of heating the shell to 0.3-0.8 is the solidus temperature of the metal of the outer layer due to different melting points of the articulated pairs of metals of the inner and outer layers.
При нагреве обечайки ниже температуры солидуса не достигается требуемый эффект, т.к. в начальный период плавки не создаются необходимые условия для сварки в нижней части слитка. В случае нагрева обечайки выше 0,8 температуры солидуса происходит оплавление наружного слоя и перемешивание внутреннего и наружного слоев, что приводит к большой отбраковке металла.When the shell is heated below the solidus temperature, the desired effect is not achieved, because in the initial melting period, the necessary conditions for welding in the lower part of the ingot are not created. If the shell is heated above 0.8 solidus temperature, the outer layer is melted and the inner and outer layers are mixed, which leads to a large rejection of the metal.
В результате выполненных экспериментов с различными металлическими парами (сталь 30+95X18), (10ГН2МФА+08Х18Н10Т), (КВК55+КВК37) и др. было установлено, что высота нагреваемой нижней части обечайки в пределах 1-6 толщины стенки обечайки является тем необходимым стартом начала процесса, который обеспечивает равномерное сваривание шва в нижней части слитка, улучшает качество биметалла и сокращает до минимума донную обрезь.As a result of the experiments with various metal vapors (steel 30 + 95X18), (10GN2MFA + 08Kh18N10T), (KVK55 + KVK37) and others, it was found that the height of the heated lower part of the shell within 1-6 of the shell wall thickness is that necessary start the beginning of the process, which ensures uniform welding of the seam in the lower part of the ingot, improves the quality of the bimetal and minimizes the bottom trim.
В случае нагрева обечайки на высоту менее одной толщины стенки обечайки не происходит прогрев донной части до необходимой температуры, так как рассеивание тепла превалирует над аккумуляцией его обечайкой, и как результат не достигается надежная сварка в нижней части.If the shell is heated to a height of less than one shell wall thickness, the bottom part does not warm up to the required temperature, since heat dissipation prevails over the shell accumulation, and as a result reliable welding is not achieved in the lower part.
При нагреве обечайки на высоту, превосходящую 6 толщин стенки обечайки, происходит дестабилизация основного процесса плавки из-за наличия излишнего тепла в наружном слое (обечайке), что приводит к подплавлению слоя и нарушению геометрии, т.е. к браку.When the shell is heated to a height exceeding 6 shell wall thicknesses, the main melting process is destabilized due to the presence of excessive heat in the outer layer (shell), which leads to layer melting and geometry disruption, i.e. to marriage.
Пример конкретного осуществления.An example of a specific implementation.
Вакуумно-дуговой переплав осуществляли в обечайку из стали марки 10ГН2МФА с наружным диаметром 600 мм и внутренним 320 мм. В случае неиспользования подогрева обечайки имели место плохая свариваемость слоев, неудовлетворительная макроструктура, и донная обрезь составляла примерно 300 мм или 180 кг/т (см. таблицу).Vacuum arc remelting was carried out in a shell made of 10GN2MFA steel with an outer diameter of 600 mm and an inner diameter of 320 mm. If shell heating was not used, poor weldability of the layers, poor macrostructure, and bottom trim were approximately 300 mm or 180 kg / t (see table).
При использовании заявляемого способа обечайку подогревали с помощью индуктора в безокислительной среде - вакууме в течение 20 мин до температуры 750°С (0,5 температуры солидуса для стали 10ГН2МФА) и на высоту 280 мм (2 толщины стенки обечайки). При этом было обеспечено надежное сваривание слоев, плотная макроструктура и сокращение донной обрези до 25 кг/т в 6 раз.When using the proposed method, the shell was heated using an inductor in a non-oxidizing environment - vacuum for 20 minutes to a temperature of 750 ° C (0.5 solidus temperature for 10GN2MFA steel) and a height of 280 mm (2 shell wall thicknesses). At the same time, reliable welding of the layers, a dense macrostructure and a reduction of the bottom trim to 25 kg / t by 6 times were ensured.
Источники информацииInformation sources
1. Авторское свидетельство СССР №2193071, кл. С22С 9/20, 2000.1. USSR copyright certificate No. 2193071, class. C22C 9/20, 2000.
2. Патент США №3109235, кл. 29, 1973 г.2. US patent No. 3109235, CL. 29, 1973
3. Авторское свидетельство СССР №435288, кл. С21С 5/56, 1974.3. Copyright certificate of the USSR No. 435288, cl. C21C 5/56, 1974.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2006141606/02A RU2337158C2 (en) | 2006-11-24 | 2006-11-24 | Method of production of bimetallic ingots |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2006141606/02A RU2337158C2 (en) | 2006-11-24 | 2006-11-24 | Method of production of bimetallic ingots |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2006141606A RU2006141606A (en) | 2008-05-27 |
RU2337158C2 true RU2337158C2 (en) | 2008-10-27 |
Family
ID=39586384
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2006141606/02A RU2337158C2 (en) | 2006-11-24 | 2006-11-24 | Method of production of bimetallic ingots |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2337158C2 (en) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2573456C2 (en) * | 2010-02-05 | 2016-01-20 | ЭйТиАй ПРОПЕРТИЗ, ИНК. | Systems and methods of manufacturing and treatment of alloy ingots |
US9242291B2 (en) | 2011-01-17 | 2016-01-26 | Ati Properties, Inc. | Hot workability of metal alloys via surface coating |
US9267184B2 (en) | 2010-02-05 | 2016-02-23 | Ati Properties, Inc. | Systems and methods for processing alloy ingots |
US9539636B2 (en) | 2013-03-15 | 2017-01-10 | Ati Properties Llc | Articles, systems, and methods for forging alloys |
US10207312B2 (en) | 2010-06-14 | 2019-02-19 | Ati Properties Llc | Lubrication processes for enhanced forgeability |
-
2006
- 2006-11-24 RU RU2006141606/02A patent/RU2337158C2/en active IP Right Revival
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2573456C2 (en) * | 2010-02-05 | 2016-01-20 | ЭйТиАй ПРОПЕРТИЗ, ИНК. | Systems and methods of manufacturing and treatment of alloy ingots |
US9267184B2 (en) | 2010-02-05 | 2016-02-23 | Ati Properties, Inc. | Systems and methods for processing alloy ingots |
US9533346B2 (en) | 2010-02-05 | 2017-01-03 | Ati Properties Llc | Systems and methods for forming and processing alloy ingots |
US11059089B2 (en) | 2010-02-05 | 2021-07-13 | Ati Properties Llc | Systems and methods for processing alloy ingots |
US11059088B2 (en) | 2010-02-05 | 2021-07-13 | Ati Properties Llc | Systems and methods for processing alloy ingots |
US10207312B2 (en) | 2010-06-14 | 2019-02-19 | Ati Properties Llc | Lubrication processes for enhanced forgeability |
US9242291B2 (en) | 2011-01-17 | 2016-01-26 | Ati Properties, Inc. | Hot workability of metal alloys via surface coating |
US9539636B2 (en) | 2013-03-15 | 2017-01-10 | Ati Properties Llc | Articles, systems, and methods for forging alloys |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2006141606A (en) | 2008-05-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2337158C2 (en) | Method of production of bimetallic ingots | |
US9533346B2 (en) | Systems and methods for forming and processing alloy ingots | |
UA93651C2 (en) | Electroslag system for refinement or producing of metal and method for refinement and method for producing of metal | |
US5985206A (en) | Electroslag refining starter | |
JP2006104580A (en) | Aluminum alloy sheet having excellent pulse laser weldability | |
RU2328538C1 (en) | Method of production of multylayer ingots by electroslag remelting | |
RU2062801C1 (en) | Method of treating surface of metallic continuously cast billet | |
RU2292985C2 (en) | Bimetallic artice producing method | |
JP4505811B2 (en) | Casting method for molten alloy | |
RU2770807C1 (en) | Method for producing blanks from low-alloy copper-based alloys | |
RU2163269C1 (en) | Method for making laminate ingots by electroslag refining | |
RU2244029C2 (en) | Method of production of ingots | |
RU2656915C1 (en) | Method for obtaining hollow billet by method of electroslag remelting using the bismuth powder | |
RU2336972C1 (en) | Method of electroslag casting of charge barstocks from wastes of heat-resistant nickel alloys | |
SU478874A1 (en) | The method of obtaining bimetallic ingots | |
RU2397851C1 (en) | Electroslag hard-facing of flat surfaces | |
RU2241772C1 (en) | Vacuum arc remelting method | |
JP2006142331A (en) | Roll production method | |
RU2059733C1 (en) | Method of processing surface of metallic blanks | |
RU2217515C1 (en) | Method for making ingots of alloys on base of refractory metals | |
JPS6160256A (en) | Building-up method by tinkering | |
RU2044081C1 (en) | Method to prepare electrode of tool steel for electrical slag remelting | |
RU2186653C1 (en) | Composite ingot for producing welding wire | |
RU2156316C1 (en) | Process of winning of ingots by vacuum arc autocrucible melting | |
SU1127718A1 (en) | Method of fusion welding of heterogeneous metals |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20141125 |
|
NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20160520 |
|
PC41 | Official registration of the transfer of exclusive right |
Effective date: 20160530 |
|
PC43 | Official registration of the transfer of the exclusive right without contract for inventions |
Effective date: 20170116 |