RU2410194C2 - Method of producing consumable electrodes - Google Patents
Method of producing consumable electrodes Download PDFInfo
- Publication number
- RU2410194C2 RU2410194C2 RU2009112016/02A RU2009112016A RU2410194C2 RU 2410194 C2 RU2410194 C2 RU 2410194C2 RU 2009112016/02 A RU2009112016/02 A RU 2009112016/02A RU 2009112016 A RU2009112016 A RU 2009112016A RU 2410194 C2 RU2410194 C2 RU 2410194C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- finished products
- chill mold
- cylindrical semi
- consumable electrodes
- semi
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
- Pressure Welding/Diffusion-Bonding (AREA)
- Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области литья и сварки, а именно к способам изготовления из железоуглеродистых сплавов, в частности из сталей различных марок, расходуемых электродов для электрошлаковых технологий (ЭШТ) получения слитков (круглых (сплошных и полых), прямоугольных и т.д.) и фасонных заготовок как однородного, так и разнородного состава (биметаллических и композитных).The invention relates to the field of casting and welding, and in particular to methods of manufacturing from iron-carbon alloys, in particular from steels of various grades, consumable electrodes for electroslag technologies (ECT) for producing ingots (round (solid and hollow), rectangular, etc.) and shaped blanks of both homogeneous and heterogeneous composition (bimetallic and composite).
Из уровня техники известно, что в ЭШТ получили распространение две принципиально различные по физической сущности схемы: с совмещением (ЭШЛ, ЭШП) и разделением (ЭШТП) по месту и времени процессов плавления и кристаллизации металла. В электрошлаковом литье (ЭШЛ) и переплаве (ЭШП), специализирующихся соответственно на получении фасонных заготовок и слитков, указанные процессы одновременно протекают в одном месте - в металлической водоохлаждаемой форме (кристаллизаторе). В электрошлаковой тигельной плавке (ЭШТП) плавление металла осуществляют в огнеупорной плавильной емкости (тигле), а формирование фасонной заготовки - переливом расплава в металлическую литейную форму: вращающуюся (центробежное электрошлаковое литье, ЦЭШЛ) или стационарную (электрошлаковое кокильное литье, ЭКЛ).It is known from the prior art that two fundamentally different physical schemes have become widespread in ECT: with combining (ECL, ESR) and separation (ECT) at the place and time of the processes of metal melting and crystallization. In electroslag casting (ESHL) and remelting (ESH), which specialize in producing shaped billets and ingots, respectively, these processes simultaneously occur in one place - in a metal water-cooled form (mold). In electroslag crucible melting (ESHP), the metal is melted in a refractory melting capacity (crucible), and the formation of a shaped workpiece is performed by overflowing the melt into a metal mold: rotating (centrifugal electroslag casting, CESHL) or stationary (electroslag chill casting, ECL).
Многообразие способов ЭШТ и широта номенклатуры получаемых слитков и фасонных заготовок диктуют необходимость применения в каждом конкретном случае расходуемых электродов определенной конфигурации, сечения и длины, с соответствующим уровнем требований. Для ЭШЛ и ЭШП требуются электроды строго определенного сечения, которое через коэффициент заполнения кристаллизатора находится в зависимости от его поперечного сечения. Кроме того, предъявляются жесткие требования по размерной точности, особенно по кривизне поверхности. В ЭШТП, напротив, допустим переплав электродов любой произвольной формы. В частности, известны электроды, набранные с помощью сварки из отходов в виде немерной обрези, литников, отработанных деталей и т.д. Однако в местах сварки таких электродов, обладающих большим омическим сопротивлением, возможен перегрев и перегорание металла шва. Известен переплав кусковых отходов с помощью нерасходуемого (графитового) электрода. Однако, за исключением легкоплавких отходов, энергетически это менее эффективный способ электрошлаковой плавки.The variety of ECT methods and the breadth of the nomenclature of the obtained ingots and shaped blanks dictate the need in each case for consumable electrodes of a certain configuration, cross-section and length, with an appropriate level of requirements. ESLs and ESRs require electrodes of a strictly defined section, which, through the fill factor of the crystallizer, depends on its cross section. In addition, stringent requirements are imposed on dimensional accuracy, especially on surface curvature. In ESHTP, on the contrary, allow remelting of electrodes of any arbitrary shape. In particular, there are known electrodes assembled by welding from waste in the form of unmeasured trim, gates, spent parts, etc. However, in the places of welding of such electrodes with high ohmic resistance, overheating and burnout of the weld metal is possible. Known remelting of lumpy waste using a non-consumable (graphite) electrode. However, with the exception of fusible wastes, energetically this is a less efficient method of electroslag smelting.
Из уровня техники известно также, что ЭШТ получают высококачественные (со свойствами на уровне проката), но вместе с тем, дорогостоящие слитки и заготовки, что в значительной степени обусловлено высокими затратами на расходуемые электроды. Широко распространены дорогостоящие электроды из проката, использование которых может быть оправдано, пожалуй, лишь в крупнотоннажном производстве слитков ограниченного сортамента. Однак используемые при этом длинномерные электроды ухудшают электротехнические и энергетические показатели, особенно при увеличении мощности однофазных установок, вследствие повышения реактивности короткой сети. В связи с этим развитие получают ЭШТ с попеременной подачей коротких электродов.It is also known from the prior art that ECT receive high-quality (with properties at the rental level), but at the same time, expensive ingots and billets, which is largely due to the high cost of consumable electrodes. Expensive rolled electrodes are widespread, the use of which can perhaps be justified only in large-scale production of ingots of a limited range. However, the lengthy electrodes used for this deteriorate electrical and energy performance, especially when increasing the power of single-phase installations, due to increased reactivity of the short network. In this regard, the development of ECT with alternating supply of short electrodes.
Известно использование более дешевых литых электродов, среди способов изготовления которых распространено непрерывное литье. Однако этот способ требует больших капвложений и площадей, что затрудняет его совместное использование с ЭШТ. Более перспективно изготовление литых электродов в специальных разъемных изложницах. Однако это направление требует глубокой проработки.It is known to use cheaper cast electrodes, among which continuous casting is common. However, this method requires large capital investments and areas, which complicates its joint use with ECT. More promising is the manufacture of cast electrodes in special detachable molds. However, this direction requires deep study.
Из анализа уровня техники известно, что современная тенденция развития ЭШТ базируется на малотоннажном замкнутом металлургическом цикле гибкого производства широкой номенклатуры слитков и заготовок малыми партиями (на одной-двух установках ЭШТ). Замкнутость цикла, т.е. изготовление расходуемых электродов в единой схеме с ЭШТ, наилучшим образом реализует принцип ресурсосбережения, позволяя перерабатывать отходы производства.From the analysis of the prior art it is known that the current trend in the development of ECT is based on a small-tonnage closed metallurgical cycle of flexible production of a wide range of ingots and billets in small batches (on one or two ECT plants). Closed loop, i.e. the manufacture of consumable electrodes in a single circuit with ECT, in the best way implements the principle of resource conservation, allowing the processing of production waste.
Особенность предлагаемого способа состоит в сочетании двух способов - литья и сварки - в одном литосварном способе изготовления составных расходуемых электродов, что позволяет неограниченно варьировать переменными параметрами (сечением, длиной и составом материалов) электродов и с высокой технико-экономической эффективностью изготавливать методами ЭШТ широкую номенклатуру слитков и заготовок в малотоннажном замкнутом цикле производства.The peculiarity of the proposed method consists in a combination of two methods - casting and welding - in one litho-welded method for manufacturing composite consumable electrodes, which allows unlimited variation of the electrodes with variable parameters (cross-section, length and composition of materials) and with high technical and economic efficiency to produce a wide range of ingots and blanks in a small tonnage closed cycle of production.
Из уровня техники известно широкое использование сварки в качестве способа крепления расходуемых электродов к токосъемнику (инвентарной головке) установки электрошлакового литья.The widespread use of welding is known in the art as a method of attaching consumable electrodes to a current collector (inventory head) of an electroslag casting installation.
Известно также использование сварки в способе наращивания расходуемых электродов (Медовар Б.И. и др. Электрошлаковые печи / Под ред. Б.Е.Патона. - Киев: Наук. думка, 1976 г., с.83, 355), при котором, в зависимости от вида сварки, строго определенным образом профилируют торцы катаных или литых цилиндрических полуфабрикатов, а затем их сваривают.It is also known the use of welding in the method of building up consumable electrodes (Medovar B.I. et al. Electroslag furnaces / Ed. By B.E. Paton. - Kiev: Nauk. Dumka, 1976, p. 83, 355), in which , depending on the type of welding, the ends of rolled or cast cylindrical semi-finished products are profiled in a strictly defined way, and then they are welded.
Такой способ позволяет удлинять расходуемые электроды из цилиндрических полуфабрикатов, в частности, непосредственно на электрошлаковом агрегате. Однако этот способ может использоваться только как дополнение к какому-либо известному способу изготовления электродов, так как обеспечивает лишь сборку элементов электрода.This method allows you to extend the consumable electrodes from cylindrical semi-finished products, in particular, directly on electroslag unit. However, this method can only be used as an addition to any known method of manufacturing electrodes, since it provides only the assembly of the elements of the electrode.
В качестве ближайшего аналога является способ RU 2171854 С2, С22В 9/18, 10.08.2001, который предназначен для получения расходуемых электродов преимущественно из компактных отходов меди и (или) ее сплавов. При этом, используют одностадийную технологию, т.е. без литья. Сразу используют сварку предварительно порезанных и прокаленных отходов из меди.As the closest analogue is the method RU 2171854 C2, C22B 9/18, 08/10/2001, which is designed to produce consumable electrodes mainly from compact waste copper and (or) its alloys. At the same time, they use one-stage technology, i.e. without casting. Immediately use the welding of pre-cut and calcined waste from copper.
Однако данный способ изготовления расходуемых электродов резко сокращает номенклатуру получаемых электрошлаковым литьем заготовок, в частности получают лишь слиток в виде усеченного конуса с диаметром верхнего основания 0,85-0,98 диаметра нижнего основания и высотой 3-7 диаметров нижнего основания. Кроме того, этот способ не решает задачу получения композитных заготовок и не позволяет получать расходуемые электроды с жесткой размерной точностью по прямолинейности, что является обязательным условием, например при электрошлаковом литье полых заготовок, и особенно с тонкой стенкой, где допустимость кривизны расходуемых электродов регламентируется в пределах 1 мм на 1 м длины.However, this method of manufacturing consumable electrodes sharply reduces the range of blanks obtained by electroslag casting, in particular, only an ingot in the form of a truncated cone with a diameter of the upper base of 0.85-0.98 diameter of the lower base and a height of 3-7 diameters of the lower base is obtained. In addition, this method does not solve the problem of producing composite billets and does not allow to obtain consumable electrodes with rigid dimensional accuracy in straightness, which is a prerequisite, for example, in electroslag casting of hollow billets, and especially with a thin wall, where the admissibility of the curvature of the consumable electrodes is regulated within 1 mm per 1 m of length.
Наиболее близким по технической сути и достигаемому результату является способ изготовления расходуемых электродов литьем в кокиль (Ефимов В.А. и др. Специальные способы литья. Справочник / Под общ. ред. В.А.Ефимова. - М.: Машиностроение, 1991 г., с.75), принятый авторами за прототип, при котором в литейном плавильном агрегате выплавляют сплав, одновременно подготавливают и собирают (или объединяют) полуформы многоразовой литейной металлической формы (кокиля), кокиль заливают расплавом и охлаждают, после чего извлекают цилиндрические полуфабрикаты (отливки), которые затем обрубают и очищают.The closest in technical essence and the achieved result is a method of manufacturing consumable electrodes by casting in a chill mold (V. Efimov and others. Special casting methods. Reference / Under the general editorship of V. A. Efimov. - M.: Engineering, 1991 ., p.75), adopted by the authors for the prototype, in which the alloy is melted in the foundry melting unit, half-molds of a reusable foundry metal mold (chill mold) are prepared and assembled (combined), the mold is poured with melt and cooled, after which the cylindrical semi-factory is removed you (castings), which are then chopped off and cleaned.
Такой способ изготовления расходуемых электродов удобно использовать в единой технологической схеме с электрошлаковым литьем заготовок. При этом возможно получение электродов с постоянным и переменным продольным сечением, но небольшого диаметра и крайне ограниченной длины. Способ исключает получение электродов разнородного состава. Кроме того, многократное использование металлической литейной формы (кокиля) в течение разливки, обусловливающее напряженные условия термоциклирования, особенно при разливке высокотемпературных сплавов (и в частности, сталей), сопряжено с низкой термической стойкостью кокиля. К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании известного способа изготовления электродов, принятого авторами за прототип, относятся: ограниченное варьирование длиной, диаметром, а следовательно, сечением электродов, что резко сужает возможности ЭШТ, особенно ЭШП слитков и ЭШЛ фасонных заготовок, а также отсутствие варьирования составом материалов, что исключает получение биметаллических и композитных заготовок; низкая термическая стойкость литейной металлической формы (кокиля) при термоциклической разливке высокотемпературных сплавов.This method of manufacturing consumable electrodes is conveniently used in a single technological scheme with electroslag casting of billets. In this case, it is possible to obtain electrodes with a constant and variable longitudinal section, but of small diameter and extremely limited length. The method eliminates the production of electrodes of heterogeneous composition. In addition, the repeated use of a metal mold (chill mold) during casting, which causes stressful conditions of thermal cycling, especially when casting high-temperature alloys (and in particular, steel), is associated with a low thermal resistance of the chill mold. The reasons that impede the achievement of the technical result indicated below when using the known method for the manufacture of electrodes adopted by the authors for the prototype include: limited variation in length, diameter, and, therefore, cross-section of the electrodes, which drastically reduces the possibilities of ECT, especially ESR of ingots and ESL of shaped billets, and also the lack of variation in the composition of the materials, which excludes the receipt of bimetallic and composite billets; low thermal stability of the foundry metal mold (chill mold) during thermocyclic casting of high-temperature alloys.
Таким образом, задачей данного технического решения (прототипа) являлось получение фасонных отливок (заготовок сложной конфигурации), прежде всего, из низкотемпературных сплавов, и в частности, из легкоплавких цветных сплавов.Thus, the objective of this technical solution (prototype) was to obtain shaped castings (billets of complex configuration), primarily from low-temperature alloys, and in particular, from low-melting non-ferrous alloys.
Общими признаками с предлагаемым авторами способом изготовления расходуемых электродов является выплавка сплава, заливка его в кокиль.Common features with the method proposed by the authors for the manufacture of consumable electrodes is alloy smelting, pouring it into a chill mold.
В отличие от прототипа предлагаемый авторами способ изготовления основан на том, что заливку сплава осуществляют в предварительно подогретый водоохлаждаемый разъемный кокиль с защитным покрытием, в котором формируют цилиндрические полуфабрикаты длиной не более 14 диаметров со сварочными кромками на торцах, из которых затем собирают и сваривают расходуемые электроды заданной длины, сечения и состава.In contrast to the prototype, the manufacturing method proposed by the authors is based on the fact that the alloy is poured into a preheated, water-cooled demountable chill mold with a protective coating, in which cylindrical semi-finished products of no more than 14 diameters are formed with welding edges at the ends, from which consumable electrodes are then assembled and welded given length, section and composition.
В частном случае, то есть в конкретных формах исполнения, изобретение характеризуется следующими признаками:In the particular case, that is, in specific forms of execution, the invention is characterized by the following features:
- формирование цилиндрических полуфабрикатов осуществляют в кокиле на горизонтальной машине литья под давлением, механизм прессования которой используют для извлечения их из неподвижной части кокиля;- the formation of cylindrical semi-finished products is carried out in a chill mold on a horizontal injection molding machine, the pressing mechanism of which is used to extract them from the fixed part of the chill mold;
- на кокиль периодически наносят защитное покрытие, включающее 60% масла машинного, 15% кварца молотого пылевидного, 15% сурика железного и 10% керосина, либо перед заливкой сплава в кокиль заливают жидкий шлак, составляющий 0,10…0,15 массы цилиндрического полуфабриката;- a protective coating is periodically applied to the chill mold, including 60% machine oil, 15% ground silica dust, 15% iron minium and 10% kerosene, or liquid slag is added to the chill mold before pouring the alloy, comprising 0.10 ... 0.15 mass of the cylindrical semi-finished product ;
- цилиндрические полуфабрикаты собирают и сваривают между собой вначале стыковыми швами до заданной длины, а затем прерывистыми швами по образующим до заданного поперечного сечения;- cylindrical semi-finished products are collected and welded together first with butt welds to a given length, and then with intermittent welds along the generatrix to a given cross section;
- цилиндрические полуфабрикаты собирают и сваривают между собой вначале прерывистыми швами по образующим в секции заданных различных поперечных сечений, а затем стыковыми швами до заданной длины;- cylindrical semi-finished products are collected and welded together first at first by discontinuous seams along the generatrices in the section of specified various cross sections, and then by butt welds to a predetermined length;
- цилиндрические полуфабрикаты и/или секции формируют из разнородных сплавов в расчетном соотношении, которые затем собирают и сваривают между собой стыковыми швами в определенной последовательности.- cylindrical semi-finished products and / or sections are formed from dissimilar alloys in the calculated ratio, which are then assembled and welded together with butt welds in a certain sequence.
Именно это позволяет сделать вывод о причинно-следственной связи между совокупностью существенных признаков заявляемого технического решения и достигаемым техническим результатом.This is what allows us to conclude that a causal relationship between the totality of the essential features of the claimed technical solution and the achieved technical result.
Указанные признаки, отличительные от прототипа и на которые распространяется испрашиваемый объем правовой защиты, во всех случаях достаточны.The indicated features, distinctive from the prototype and to which the requested amount of legal protection applies, are sufficient in all cases.
Задачей предлагаемого изобретения является расширение технологических возможностей изготовления расходуемых электродов.The task of the invention is to expand the technological capabilities of the manufacture of consumable electrodes.
Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что при известном способе изготовления расходуемых электродов, включающем выплавку сплава, заливку его в кокиль, особенность заключается в том, что заливку сплава осуществляют в предварительно подогретый водоохлаждаемый разъемный кокиль с защитным покрытием, в котором формируют цилиндрические полуфабрикаты длиной не более 14 диаметров со сварочными кромками на торцах, из которых затем собирают и сваривают расходуемые электроды заданной длины, сечения и состава.The specified technical result in the implementation of the invention is achieved by the fact that with the known method of manufacturing consumable electrodes, including smelting the alloy, pouring it into a chill mold, the peculiarity is that the alloy is cast into a preheated, water-cooled demountable chill mold with a protective coating in which cylindrical semi-finished products are formed length not exceeding 14 diameters with welding edges at the ends, from which consumable electrodes of a given length, cross section and stav.
Новая совокупность технологических признаков, а также наличие связей между ними позволяет, в частности, за счет:A new set of technological features, as well as the presence of connections between them, allows, in particular, due to:
- заливки сплава в предварительно подогретый водоохлаждаемый разъемный кокиль с защитным покрытием исключить привар металла к формообразующим поверхностям кокиля, повысить его термическую стойкость в условиях циклической разливки металла, что расширяет технологические возможности;- pouring the alloy into a preheated, water-cooled demountable chill mold with a protective coating to exclude metal weld to the shaping surfaces of the chill mold, increase its thermal stability in the conditions of cyclic metal casting, which expands technological capabilities;
- формирования цилиндрических полуфабрикатов длиной не более 14 диаметров со сварочными кромками на торцах оптимизировать длину полуфабриката, улучшить качество стыкового сварного соединения, что расширяет технологические возможности;- the formation of cylindrical semi-finished products with a length of not more than 14 diameters with welding edges at the ends to optimize the length of the semi-finished product, to improve the quality of the butt welded joint, which expands the technological capabilities;
- сборки и сварки расходуемых электродов заданных длины, сечения и состава комбинировать цилиндрическими полуфабрикатами и составлять из них расходуемые электроды для получения электрошлаковыми технологиями слитков и фасонных заготовок широкой номенклатуры, что расширяет технологические возможности.- Combine and weld consumable electrodes of a given length, cross-section and composition with cylindrical semi-finished products and make consumable electrodes from them to obtain a wide range of ingots and shaped blanks by electroslag technology, which expands technological capabilities.
Признаки, характеризующие изобретение в конкретных формах исполнения, позволяют, в частности за счет:The signs characterizing the invention in specific forms of execution, allow, in particular due to:
- формирования цилиндрических полуфабрикатов в кокиле на горизонтальной машине литья под давлением, механизм прессования которой используют для извлечения их из неподвижной части кокиля, автоматизировать процесс литья в кокиль, что расширяет технологические возможности;- the formation of cylindrical semi-finished products in the chill mold on a horizontal injection molding machine, the pressing mechanism of which is used to extract them from the stationary part of the chill mold, to automate the casting process in the chill mold, which expands technological capabilities;
- периодического нанесения на кокиль защитного покрытия, включающего 60% масла машинного, 15% кварца молотого пылевидного, 15% сурика железного и 10% керосина, либо перед заливкой сплава в кокиль заливки жидкого шлака, составляющего 0,10…0,15 массы цилиндрического полуфабриката, увеличить термостойкость кокиля при разливке высокотемпературных сплавов, что расширяет технологические возможности;- periodically applying a protective coating to the chill mold, including 60% machine oil, 15% ground silica dust, 15% iron minium and 10% kerosene, or before pouring the alloy into the chill mold pouring liquid slag, comprising 0.10 ... 0.15 mass of cylindrical semi-finished product , increase the heat resistance of the chill mold during casting of high-temperature alloys, which expands the technological capabilities;
- сборки и сварки цилиндрических полуфабрикатов между собой вначале стыковыми швами до заданной длины, а затем прерывистыми швами по образующим до заданного поперечного сечения сформировать расходуемые электроды с заданным постоянным продольным сечением для получения методами ЭШТ, в частности ЭШП, слитков различного профиля (круглых (сплошных и полых), прямоугольных и т.д.), что расширяет технологические возможности;- assembly and welding of cylindrical semi-finished products with each other, first with butt welds up to a given length, and then with intermittent welds along the generatrix up to a given cross section to form consumable electrodes with a given constant longitudinal section to obtain ingots of various profiles (round (solid and hollow), rectangular, etc.), which expands technological capabilities;
- сборки и сварки цилиндрических полуфабрикатов между собой вначале прерывистыми швами по образующим в секции заданных различных поперечных сечений, а затем стыковыми швами до заданной длины сформировать расходуемые электроды с заданным переменным продольным сечением для получения методами ЭШТ, а именно ЭШЛ, фасонных заготовок, в частности оживальной формы, что расширяет технологические возможности;- assembly and welding of cylindrical semi-finished products with each other, first with discontinuous seams along the generatrices of the given different cross sections in the section, and then with the butt welds up to the specified length to form consumable electrodes with the given variable longitudinal section to obtain shaped parts, in particular lively ones, using EShT, namely ESL. forms that expand technological capabilities;
- формирования цилиндрических полуфабрикатов и/или секций из разнородных сплавов в расчетном соотношении, которые затем собирают и сваривают между собой стыковыми швами в определенной последовательности, сформировать расходуемые электроды как с постоянным, так и с переменным продольным сечением для электрошлакового литья круглых и фасонных заготовок (биметаллических или композитных), что расширяет технологические возможности.- the formation of cylindrical semi-finished products and / or sections from dissimilar alloys in the calculated ratio, which are then assembled and welded together with butt welds in a certain sequence, to form consumable electrodes with both constant and variable longitudinal section for electroslag casting of round and shaped billets (bimetallic or composite), which expands technological capabilities.
Сущность изобретения заключается в том, что при осуществлении способа изготовления расходуемых электродов, включающего выплавку сплава, заливку его в кокиль, в отличие от прототипа, согласно изобретению, заливку сплава осуществляют в предварительно подогретый водоохлаждаемый разъемный кокиль с защитным покрытием, в котором формируют цилиндрические полуфабрикаты длиной не более 14 диаметров со сварочными кромками на торцах, из которых затем собирают и сваривают расходуемые электроды заданной длины, сечения и состава.The essence of the invention lies in the fact that when implementing the method of manufacturing consumable electrodes, including smelting the alloy, pouring it into a chill mold, in contrast to the prototype according to the invention, pouring the alloy is carried out in a preheated, water-cooled demountable chill mold with a protective coating in which cylindrical semi-finished products are formed in length no more than 14 diameters with welding edges at the ends, from which consumable electrodes of a given length, section and composition are then assembled and welded.
Сущность изобретения поясняется чертежом, где на фиг.1 представлена схема литья цилиндрических полуфабрикатов в водоохлаждаемый разъемный кокиль; на фиг.2 - схема формирования из цилиндрических полуфабрикатов расходуемого электрода заданной длины; на фиг.3-5 - разновидности схем формирования расходуемых электродов заданного поперечного сечения; на фиг.6 - схема формирования расходуемого электрода заданного переменного продольного сечения; на фиг.7 и 8 - схемы формирования разнородных расходуемых электродов с постоянным и переменным продольным сечением.The invention is illustrated in the drawing, where figure 1 shows a diagram of the casting of cylindrical semi-finished products in a water-cooled demountable chill mold; figure 2 is a diagram of the formation of a cylindrical semi-finished consumable electrode of a given length; figure 3-5 - varieties of schemes for the formation of consumable electrodes of a given cross section; figure 6 is a diagram of the formation of a sacrificial electrode of a given variable longitudinal section; 7 and 8 are diagrams of the formation of dissimilar consumable electrodes with a constant and variable longitudinal section.
Изготовление расходуемых электродов по предлагаемому способу осуществляется следующим образом. Выплавляют сплав 2 (фиг.1), например условной марки А, в литейном плавильном агрегате (в индукционной высокочастотной тигельной печи типа ИСТ-0,16), используя в качестве шихты отходы собственного производства (литники, вырубку, отработанные детали и инструмент и т.д.). Выплавленный сплав 2 разливают ручным чайниковым ковшом 1 в предварительно подогретый водоохлаждаемый разъемный кокиль с защитным покрытием, состоящий из неподвижной 4 и подвижной 5 полуформ. Кокиль устанавливают на литейной машине с неподвижной 9 и подвижной 10 частями, закрепленными на станине 14. Сплав 2 заливают в кокиль через приемную воронку 3. После кристаллизации цилиндрического полуфабриката 7 длиной l не более 14 диаметров d со сварочными кромками 6 на торцах, кокиль размыкают по линии разъема посредством движения подвижной полуформы 5 и извлекают из него полуфабрикат 7 при помощи выталкивателей 8, приводимых в движение толкателями 11 литейной машины. Процесс повторяют в циклическом режиме до полной разливки сплава 2. Получают n литых цилиндрических полуфабрикатов 7 диаметром d и длиной l. Аналогичным образом изготавливают полуфабрикаты 7 диаметром d и длиной l из сплава условной марки В. Далее, определенным образом комбинируя и сваривая между собой полуфабрикаты 7 только из сплава А или только из сплава В, формируют однородные расходуемые электроды с требуемыми параметрами длины и сечения как поперечного, так и продольного (фиг.2-6). Определенным образом комбинируя и сваривая полуфабрикаты 7 как из сплава А, так и из сплава В формируют разнородные расходуемые электроды с требуемыми параметрами длины, сечения и состава (фиг.7, 8).The manufacture of consumable electrodes by the proposed method is as follows.
В частных случаях, формирование цилиндрических полуфабрикатов 7 осуществляют в кокиле на горизонтальной машине литья под давлением (например, модели 711А06), механизм прессования 12, 13 которой используют для извлечения их выталкивателями 15 из неподвижной полуформы 4 кокиля. На кокиль периодически (например, через две-три разливки) наносят защитное покрытие, включающее 60% масла машинного, 15% кварца молотого пылевидного, 15% сурика железного и 10% керосина, либо перед заливкой сплава в кокиль заливают жидкий шлак, составляющий 0,10…0,15 массы полуфабриката 7. Для получения однородных расходуемых электродов с постоянным продольным сечением (фиг.2-5), полуфабрикаты 7 сваривают между собой вначале стыковыми швами №1 (например, автоматической дуговой сваркой с использованием роликоопоры и вращателя) до заданной длины L (фиг.2), а затем прерывистыми швами №2 (например, ручной дуговой сваркой) по образующим до заданного поперечного сечения 2d, D или D1 (фиг.3-5). Для получения однородных расходуемых электродов с переменным продольным сечением (фиг.6) полуфабрикаты 7 сваривают между собой вначале прерывистыми швами №2 по образующим в секции 16 и 17 до заданных различных поперечных сечений (например, до 2d и D1), а затем стыковыми швами №3 и №4 до заданной длины. Для получения разнородных расходуемыхых электродов с постоянным (фиг.7) или переменным (фиг.8) продольным сечением полуфабрикаты 7 и секции 16 и 17 выполняют из разнородных сплавов А и В в расчетном соотношении, которые затем собирают и сваривают между собой стыковыми швами №1, №3, №4 в определенной последовательности.In particular cases, the formation of cylindrical
Получение расходуемых электродов в соответствии с изобретением расширяет технологические возможности их изготовления за счет: широкого варьирования переменными параметрами электродов (длиной, сечением и составом); высокой эффективности использования в малотоннажном производстве с обеспечением ресурсосбережения, что позволяет в единой технологической схеме с методами ЭШТ получать широкую номенклатуру слитков и заготовок, причем как однородных, так и разнородных (биметаллических и композитных).Obtaining consumable electrodes in accordance with the invention expands the technological capabilities of their manufacture due to: wide variation with variable parameters of the electrodes (length, cross section and composition); high efficiency of use in small-scale production with the provision of resource saving, which allows to obtain a wide range of ingots and billets, both homogeneous and heterogeneous (bimetallic and composite), in a single technological scheme with ECT methods.
Указанный технико-экономический эффект подтвержден положительными результатами апробирования способа согласно изобретению в промышленных условиях ФГУП «ГНПП «Сплав» (г.Тула) для производства малыми партиями слитков и заготовок ответственного назначения.The specified technical and economic effect is confirmed by the positive results of testing the method according to the invention in industrial conditions of FSUE “GNPP“ Alloy ”(Tula) for the production of small batches of ingots and billets for critical purposes.
Помимо методов ЭШТ изобретение может быть использовано для других переплавных процессов: вакуумно-дугового, электронно-лучевого, плазменно-дугового и некоторых других.In addition to ECT methods, the invention can be used for other remelting processes: vacuum-arc, electron-beam, plasma-arc and some others.
Claims (6)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2009112016/02A RU2410194C2 (en) | 2009-04-02 | 2009-04-02 | Method of producing consumable electrodes |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2009112016/02A RU2410194C2 (en) | 2009-04-02 | 2009-04-02 | Method of producing consumable electrodes |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2009112016A RU2009112016A (en) | 2010-10-10 |
| RU2410194C2 true RU2410194C2 (en) | 2011-01-27 |
Family
ID=44024635
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2009112016/02A RU2410194C2 (en) | 2009-04-02 | 2009-04-02 | Method of producing consumable electrodes |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2410194C2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2448806C1 (en) * | 2011-01-20 | 2012-04-27 | Открытое акционерное общество "Завод им. В.А. Дегтярева" | Method of producing punching tools and injection moulds from moulded blanks of maraging steels |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115194129A (en) * | 2022-06-02 | 2022-10-18 | 重庆金世利航空材料有限公司 | Titanium alloy integral consumable electrode with auxiliary electrode and preparation method thereof |
-
2009
- 2009-04-02 RU RU2009112016/02A patent/RU2410194C2/en active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| ЕФИМОВ В.А. Специальные способы литья. - М.: Машиностроение, 1991, с.75. * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2448806C1 (en) * | 2011-01-20 | 2012-04-27 | Открытое акционерное общество "Завод им. В.А. Дегтярева" | Method of producing punching tools and injection moulds from moulded blanks of maraging steels |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2009112016A (en) | 2010-10-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN104164574B (en) | A kind of electroslag remelting prepares the method for high-rating generator retaining ring hollow steel ingot | |
| CN105522126A (en) | Manufacturing technique and equipment for high-performance composite roller shaft | |
| CN107774962B (en) | A kind of electroslag fusion manufacturing method of large-scale curved blade slab | |
| CN104174834B (en) | A kind of electroslag smelting casting manufacture method of turbine blade pressed compact | |
| CN104498804A (en) | Preparation method of high-temperature alloy and high-temperature alloy thereof | |
| CN102416463A (en) | Electroslag fusion casting manufacturing method for annular plate of hydraulic generator | |
| RU2410194C2 (en) | Method of producing consumable electrodes | |
| JP3949208B2 (en) | Metal remelting method and apparatus used for manufacturing continuous casting | |
| CN104846219A (en) | Preparation device and preparation method of metal semi-solid billets | |
| JP2003522028A (en) | Method and apparatus for manufacturing metal castings | |
| CN105734611A (en) | Preparation method for novel energy-saving anode steel claw | |
| US3721286A (en) | Method of obtaining metal hollow ingots by the elastroslag remelting | |
| CN102386708A (en) | Method for manufacturing hub motor shell | |
| CN2710798Y (en) | Combination type crystallizer used for electroslag smelting casting guide blade | |
| JP5561738B2 (en) | Consumable electrode for electroslag remelting and manufacturing method thereof | |
| CN102921928B (en) | A kind of method of titanium sponge production titanium or titanium alloy casting | |
| CN106563780A (en) | Continuous casting method for big round billet of medium-high-carbon medium-high-alloy tool steel | |
| CN107267768B (en) | A kind of metal component fast shaping apptss | |
| RU2228961C2 (en) | Method of production of blanks for rollers at continuous casting with use of electroslag remelting | |
| CN105177626A (en) | Method for manufacturing novel energy-saving anode steel jaw | |
| RU2320735C2 (en) | Method for electroslag production of die blanks for pressing-rolling line for production of railway wheels | |
| CN212800490U (en) | Automatic change electric slag furnace | |
| CN107460335B (en) | A kind of metal component quick forming method | |
| CN208195620U (en) | A kind of electroslag remelting hollow steel ingot consutrode group assembling complete set of equipments | |
| RU2286398C2 (en) | Method for metal casting with the use of lining slag as consumable electrode |