RU2429939C2 - Manufacturing method of tube billets for thin-wall high-strength housings - Google Patents

Manufacturing method of tube billets for thin-wall high-strength housings Download PDF

Info

Publication number
RU2429939C2
RU2429939C2 RU2009146149/02A RU2009146149A RU2429939C2 RU 2429939 C2 RU2429939 C2 RU 2429939C2 RU 2009146149/02 A RU2009146149/02 A RU 2009146149/02A RU 2009146149 A RU2009146149 A RU 2009146149A RU 2429939 C2 RU2429939 C2 RU 2429939C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
liquid metal
metal
carried out
tube
mandrel
Prior art date
Application number
RU2009146149/02A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2009146149A (en
Inventor
Николай Александрович Макаровец (RU)
Николай Александрович Макаровец
Рудольф Анатольевич Кобылин (RU)
Рудольф Анатольевич Кобылин
Валерий Владимирович Гаевский (RU)
Валерий Владимирович Гаевский
Александр Николаевич Хабаров (RU)
Александр Николаевич Хабаров
Владимир Михайлович Заболотнов (RU)
Владимир Михайлович Заболотнов
Original Assignee
Федеральное Государственное унитарное предприятие "Государственное научно-производственное предприятие "Сплав"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное Государственное унитарное предприятие "Государственное научно-производственное предприятие "Сплав" filed Critical Федеральное Государственное унитарное предприятие "Государственное научно-производственное предприятие "Сплав"
Priority to RU2009146149/02A priority Critical patent/RU2429939C2/en
Publication of RU2009146149A publication Critical patent/RU2009146149A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2429939C2 publication Critical patent/RU2429939C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Heat Treatment Of Articles (AREA)
  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)

Abstract

FIELD: metallurgy.
SUBSTANCE: method involves preparation of remelt electrodes, flux melting, electroslag melting, accumulation of liquid metal, metal pouring, formation of tube billet with thin wall, mechanical processing, thermal mechanical hardening by method of combination in various sequence of heat treatment and rotary drawing. Electroslag melting and accumulation of liquid metal is performed in heat accumulating module combined with crystalliser and mandrel, bottom pouring of accumulated liquid metal is performed through outlet holes of heat accumulating module; at that, formation of tube billet is performed in crystalliser with mandrel with combination of opposite crystallisation zone of workpiece to its inner surface with forced spray-type heat removal, and rotary drawing is performed in direction from head to bottom part of tube billet.
EFFECT: invention allows improving processability, quality and reliability of thin-wall housings.
3 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к области изготовления трубных заготовок для тонкостенных высокопрочных корпусов с использованием средств специальной электрометаллургии, а именно электрошлаковой технологии получения стальных трубных заготовок с тонкой стенкой.The invention relates to the field of manufacturing tube blanks for thin-walled high-strength cases using special electrometallurgy, namely, electroslag technology for producing steel tube blanks with a thin wall.

Тонкостенные высокопрочные корпуса представляют собой емкости, сосуды или оболочки переменного сечения, работающие под высоким внутренним давлением. Для их изготовления используют высокопрочные стали типа 28Х3СНМВФА (СП-28) или 12Х3ГНМФБА. Высокий уровень прочностных свойств (до 1500…1800 МПа и более) в таких корпусах достигают применением термодеформационного упрочнения, заключающегося в сочетании в различной последовательности термической обработки по режиму закалки с отпуском и нагартовки холодной обработкой металла давлением, в частности ротационной вытяжкой с высокими степенями обжатия. Важное значение в обеспечении высоких прочностных свойств и возможности осуществления интенсивной обработки давлением в холодном состоянии имеет качество металла, и прежде всего, его чистота по неметаллическим включениям, примесям и газам, а также физико-химическая однородность внутреннего строения.Thin-walled high-strength housings are containers, vessels or shells of variable cross-section, operating under high internal pressure. For their manufacture, high-strength steels of the type 28Kh3SNMVFA (SP-28) or 12Kh3GNMFBA are used. A high level of strength properties (up to 1500 ... 1800 MPa and more) in such cases is achieved by the use of thermal deformation hardening, which consists in combining in a different sequence of heat treatment according to the hardening mode with tempering and cold-forming using cold metal treatment, in particular, a rotational hood with high compression ratios. The quality of the metal, and, above all, its purity with respect to non-metallic inclusions, impurities and gases, as well as the physicochemical homogeneity of the internal structure, is important in ensuring high strength properties and the possibility of carrying out intensive cold pressure treatment.

Общепринятой является технология изготовления тонкостенных высокопрочных корпусов из горячедеформированного трубного проката, в котором высокое качество металла достигают металлургическими приемами обработки жидкой стали, в частности, вакуумной дегазацией расплава, внепечным рафинированием синтетическими шлаками. Однако это весьма трудоемкий процесс изготовления корпусов с низким выходом годного и низким коэффициентом использования металла. Кроме того, при таком способе невозможно радикально снизить содержание в металле примесей (особенно серы и фосфора), газов (кислорода, водорода, азота) и неметаллических включений на их основе (оксидов, сульфидов). Между тем, для современных конструкций корпусов характерна интенсификация условий функционирования, сопровождающаяся повышением уровня прочности (более 1500…1800 МПа, вплоть до 2200 МПа), что требует значительного повышения чистоты металла. Радикальное улучшение качества металла возможно средствами спецэлектрометаллургии, а именно дорогостоящими рафинирующими переплавами. Однако их применение затруднено из-за резкого удорожания себестоимости трубного проката.The generally accepted technology is the manufacture of thin-walled high-strength cases from hot-rolled pipe, in which the high quality of the metal is achieved by metallurgical methods of processing liquid steel, in particular, by vacuum degassing of the melt, after-furnace refining with synthetic slags. However, this is a very time-consuming process for manufacturing cases with low yield and low metal utilization. In addition, with this method it is impossible to radically reduce the content of impurities (especially sulfur and phosphorus) in the metal, gases (oxygen, hydrogen, nitrogen) and non-metallic inclusions based on them (oxides, sulfides). Meanwhile, the modern construction of buildings is characterized by an intensification of the operating conditions, accompanied by an increase in the strength level (more than 1500 ... 1800 MPa, up to 2200 MPa), which requires a significant increase in the purity of the metal. A radical improvement in the quality of metal is possible by means of special electrometallurgy, namely, expensive refining remelting. However, their use is difficult due to a sharp increase in the cost of pipe rental.

Более эффективными являются литейные способы получения трубных заготовок. Однако низкое качество металла в таких способах (на порядки ниже проката) не позволяет использовать их в производстве корпусов.More effective are foundry methods for producing tube blanks. However, the low quality of the metal in such methods (orders of magnitude lower than rental) does not allow their use in the manufacture of cases.

Известны способы изготовления тонкостенных высокопрочных корпусов из трубных заготовок, получаемых электрошлаковым литьем (см., например, Патон Б.Е., Медовар Б.И. и Бойко Г.А. Электрошлаковое литье. - Киев: Наукова думка, 1980 г., с.81-87). В таких способах получают заготовки со свойствами на уровне проката. Однако электрошлаковое литье является энергозатратным, с низкой производительностью и сложностью формообразования трубных заготовок с тонкой стенкой. Кроме того, в электрошлаковом литье трубных заготовок имеет место двусторонний теплоотвод одинаковой интенсивности, что приводит к формированию в середине стенки заготовки зоны встречной кристаллизации, которая характеризуется пониженной прочностью. Удаление такой зоны «слабины» повышает трудоемкость и снижает коэффициент использования металла до 0,5…0,3.Known methods for the manufacture of thin-walled high-strength cases from tube billets obtained by electroslag casting (see, for example, Paton B.E., Medovar B.I. and Boyko G.A. Electroslag casting. - Kiev: Naukova Dumka, 1980, p. .81-87). In such methods, blanks with properties at the rental level are obtained. However, electroslag casting is energy-consuming, with low productivity and the difficulty of forming thin-walled tubular blanks. In addition, in electroslag casting of pipe billets, a two-sided heat sink of the same intensity takes place, which leads to the formation of a counter crystallization zone in the middle of the billet wall, which is characterized by reduced strength. Removing such a zone of "slack" increases the complexity and reduces the utilization of the metal to 0.5 ... 0.3.

Наиболее близким по технической сути и достигаемому техническому результату является способ изготовления тонкостенных высокопрочных корпусов (Медовар Б.И., Шевцов В.Л., Мартын В.М. и др. Электрошлаковая тигельная плавка и разливка металла. Под ред. Б.Е.Патона. - Киев: Наукова думка, 1988 г., с.28), принятый авторами за прототип, при котором после приготовления переплавных электродов, расплавления флюса, электрошлаковой плавки и накопления жидкого металла осуществляют его разливку посредством перелива из тигельной печи во вращающуюся металлическую литейную форму, где осуществляют формообразование отливки в условиях воздействия центробежных и центростремительных сил без применения стержней для формирования внутренней полости.The closest in technical essence and the achieved technical result is a method of manufacturing thin-walled high-strength cases (Medovar B.I., Shevtsov V.L., Martyn V.M. et al. Electroslag crucible melting and casting of metal. Edited by B.E. Paton. - Kiev: Naukova Dumka, 1988, p. 28), adopted by the authors for the prototype, in which, after preparation of the remelting electrodes, melting of the flux, electroslag smelting and accumulation of liquid metal, it is cast by overflow from the crucible furnace into a rotating metal th mold, where the casting is performed shaping under the effect of centrifugal and centripetal forces without the use of rods to form the inner cavity.

При таком способе из печи в форму разливают шлакометаллическую смесь, где под действием центробежных сил происходит отделение металла от шлака, оттесняемого к внутренней поверхности заготовки, и уплотнение металла. Благодаря более интенсивному охлаждению наружной поверхности трубной заготовки со стороны металлической формы по сравнению с внутренней, замедленно охлаждаемой воздухом через шлак, создаются условия для преимущественно одностороннего теплоотвода и формирования зоны встречной кристаллизации (зоны «слабины») вблизи внутренней поверхности заготовки, что значительно снижает объем обработки по ее удалению.In this method, a slag-metal mixture is poured from the furnace into the mold, where, under the action of centrifugal forces, the metal is separated from the slag pushed to the inner surface of the workpiece and the metal is densified. Due to more intensive cooling of the outer surface of the tube billet from the side of the metal mold as compared to the internal slow-cooled air through the slag, conditions are created for predominantly one-sided heat removal and the formation of an oncoming crystallization zone (“slack” zone) near the inner surface of the billet, which significantly reduces the amount of processing to remove it.

К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании известного способа, принятого авторами за прототип, относятся загрязнение (окисление) металла при переливе, замешивание частичек шлака в металл при разделении шлакометаллической смеси, а также действие центробежных сил, вызывающих весовую ликвацию элементов стали (химическую неоднородность) и так называемую «полосчатость» структуры металла, что в совокупности препятствует обеспечению высоких прочностных характеристик в тонкостенных корпусах. Кроме того, необходимость разливки переливом и удаления слоя шлака с внутренней поверхности трубной заготовки повышают трудоемкость и снижают технологичность.The reasons that impede the achievement of the technical result indicated below when using the known method adopted by the authors for the prototype include metal contamination (oxidation) during overflow, mixing of slag particles into the metal during separation of the slag metal mixture, and the action of centrifugal forces causing weight segregation of steel elements ( chemical heterogeneity) and the so-called "bandedness" of the metal structure, which together prevents the provision of high strength characteristics in thin-walled cor pusakh. In addition, the need for casting overflow and removal of a layer of slag from the inner surface of the pipe billet increase the complexity and reduce manufacturability.

Таким образом, задачей технического решения (прототипа) являлось получение трубных заготовок без предъявления повышенных требований по качеству, надежности и технологичности изготовления тонкостенных высокопрочных корпусов.Thus, the task of the technical solution (prototype) was to obtain pipe billets without presenting increased requirements for the quality, reliability and manufacturability of manufacturing thin-walled high-strength cases.

Общими признаками с предлагаемым авторами способом изготовления трубных заготовок для тонкостенных высокопрочных корпусов являются приготовление переплавных электродов, расплавление флюса, электрошлаковая плавка, накопление жидкого металла, разливка металла, формирование трубной заготовки с тонкой стенкой, механообработка, термодеформационное упрочнение методом сочетания в различной последовательности термической обработки и ротационной вытяжки.Common features with the method proposed by the authors for manufacturing tube blanks for thin-walled high-strength cases are the preparation of remelted electrodes, flux melting, electroslag melting, the accumulation of liquid metal, casting of metal, the formation of a tube blank with a thin wall, machining, heat-strain hardening by a combination method in different sequences of heat treatment and rotational hood.

В отличие от прототипа предлагаемый авторами способ основан на том, что электрошлаковую плавку и накопление жидкого металла осуществляют в теплоаккумулирующем модуле, совмещенном с кристаллизатором и дорном, осуществляют донную разливку накопленного жидкого металла через выпускные отверстия теплоаккумулирующего модуля, при этом формирование трубной заготовки производят в кристаллизаторе с дорном со смещением зоны встречной кристаллизации заготовки к ее внутренней поверхности принудительным теплоотводом спреерного типа, а ротационную вытяжку осуществляют в направлении от головной к донной части трубной заготовки.In contrast to the prototype, the method proposed by the authors is based on the fact that electroslag melting and accumulation of liquid metal is carried out in a heat storage module combined with a mold and a mandrel, bottom accumulation of liquid metal is carried out through the outlet openings of the heat storage module, while the formation of a tube billet is carried out in a mold with a mandrel with a shift of the oncoming crystallization zone of the workpiece to its inner surface by forced heat removal of the sprayer type, and rotation nnuyu hood is performed in the direction from the head to the bottom of the tube blank.

В частном случае, то есть в конкретных формах выполнения, изобретение характеризуется следующими признаками:In the particular case, that is, in specific forms of execution, the invention is characterized by the following features:

- формирование трубной заготовки осуществляют в кристаллизаторе и дорне с высотами соответственно 1,4…1,7 и 4…5 толщины стенки трубной заготовки;- the formation of the tube stock is carried out in the mold and mandrel with heights of 1.4 ... 1.7 and 4 ... 5, respectively, of the wall thickness of the tube stock;

- электрошлаковую плавку выполняют с предварительным нагревом теплоаккумулирующего модуля до температуры 800…1100°С, накопление жидкого металла производят с электромагнитным перемешиванием, а формирование трубной заготовки осуществляют со скоростью, равной скорости истечения жидкого металла из теплоаккумулирующего модуля, исходя из условия обеспечения непрерывности потока металла.- electroslag melting is carried out with preliminary heating of the heat storage module to a temperature of 800 ... 1100 ° C, the accumulation of liquid metal is carried out with electromagnetic stirring, and the formation of the tube stock is carried out at a rate equal to the rate of liquid metal outflow from the heat storage module, based on the condition of ensuring the continuity of the metal flow.

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 повышение качества, надежности и технологичности изготовления тонкостенных высокопрочных корпусов.The task of the invention is to improve the quality, reliability and manufacturability of manufacturing thin-walled high-strength cases.

Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что при известном способе изготовления трубных заготовок для тонкостенных высокопрочных корпусов, включающем приготовление переплавных электродов, расплавление флюса, электрошлаковую плавку, накопление жидкого металла, разливку металла, формирование трубной заготовки с тонкой стенкой, механообработку, термодеформационное упрочнение методом сочетания в различной последовательности термической обработки и ротационной вытяжки, особенность заключается в том, что электрошлаковую плавку и накопление жидкого металла осуществляют в теплоаккумулирующем модуле, совмещенном с кристаллизатором и дорном, осуществляют донную разливку накопленного жидкого металла через выпускные отверстия теплоаккумулирующего модуля, при этом формирование трубной заготовки производят в кристаллизаторе с дорном со смещением зоны встречной кристаллизации заготовки к ее внутренней поверхности принудительным теплоотводом спреерного типа, а ротационную вытяжку осуществляют в направлении от головной к донной части трубной заготовки.The specified technical result in the implementation of the invention is achieved by the fact that with the known method of manufacturing tube blanks for thin-walled high-strength cases, including the preparation of remelted electrodes, melting flux, electroslag melting, the accumulation of liquid metal, metal casting, the formation of a tube billet with a thin wall, machining, thermal deformation hardening by combining in a different sequence of heat treatment and rotary drawing, the feature is the fact that electroslag melting and accumulation of liquid metal is carried out in a heat storage module combined with a mold and a mandrel, bottom bottling of accumulated liquid metal is carried out through the outlet openings of the heat storage module, while the formation of a tube billet is performed in a mold with a mandrel with a shift of the oncoming crystallization zone of the workpiece towards it the inner surface is forced by a spray type heat sink, and the rotational hood is carried out in the direction from the head to the bottom Asti billets.

Новая совокупность существенных признаков, а также наличие связей между ними позволяет, в частности, за счет:A new set of essential features, as well as the presence of connections between them, allows, in particular, due to:

- электрошлаковой плавки и накопления жидкого металла в теплоаккумулирующем модуле обеспечить энергосбережение, создать условия для совмещения с источником интенсивного теплоотвода - формообразующим устройством (кристаллизатором с дорном), повысить технологичность;- electroslag smelting and accumulation of liquid metal in the heat storage module to ensure energy conservation, create conditions for combining with a source of intense heat removal - forming device (mold with mandrel), to increase manufacturability;

- совмещения теплоаккумулирующего модуля с кристаллизатором и дорном и донной разливки накопленного жидкого металла через выпускные отверстия теплоаккумулирующего модуля исключить разливку переливом и его загрязнение, обеспечить разливку металла, а не шлакометаллической смеси, исключить удаление шлака из трубной заготовки, повысить технологичность, качество и надежность;- combining the heat storage module with the mold and the mandrel and bottom casting of the accumulated liquid metal through the exhaust openings of the heat storage module to exclude spill overflow and its contamination, to ensure the casting of the metal, and not the slag metal mixture, to eliminate the removal of slag from the pipe billet, to improve manufacturability, quality and reliability;

- формирования трубной заготовки в кристаллизаторе с дорном со смещением зоны встречной кристаллизации к ее внутренней поверхности принудительным теплоотводом спреерного типа обеспечить высокий коэффициент использования металла, повысить технологичность и качество;- the formation of a tube billet in a mold with a mandrel with a shift of the oncoming crystallization zone to its inner surface by a forced spray type heat sink to ensure a high metal utilization rate, to improve manufacturability and quality;

- ротационной вытяжки в направлении от головной к донной части трубной заготовки деформировать ее в направлении роста осей первого порядка дендритов, тем самым обеспечить качество изготовления тонкостенных высокопрочных корпусов.- rotational hood in the direction from the head to the bottom of the tube stock to deform it in the direction of growth of the axes of the first order of dendrites, thereby ensuring the quality of manufacturing of thin-walled high-strength cases.

Признаки, характеризующие изобретение в конкретных формах исполнения, позволяют, в частности, за счет:Signs characterizing the invention in specific forms of execution, allow, in particular, due to:

- формирования трубной заготовки в кристаллизаторе и дорне с высотами соответственно 1,4…1,7 и 4…5 толщины стенки трубной заготовки обеспечить условия одностороннего теплоотвода с ее наружной поверхности, повысить технологичность, качество и надежность;- the formation of the tube billet in the mold and the mandrel with heights of 1.4 ... 1.7 and 4 ... 5, respectively, of the wall thickness of the tube billet to provide conditions for unilateral heat removal from its outer surface, to improve manufacturability, quality and reliability;

- электрошлаковой плавки с предварительным нагревом теплоаккумулирующего модуля до температуры 800…1100°С предотвратить «намерзание» металла на стенках модуля в начальный момент плавки, повысить скорость плавки и технологичность;- electroslag smelting with preliminary heating of the heat storage module to a temperature of 800 ... 1100 ° C to prevent “freezing” of metal on the walls of the module at the initial moment of melting, to increase the melting speed and manufacturability;

- накопления жидкого металла с электромагнитным перемешиванием предотвратить «намерзание» металла на стенках модуля в течение плавки, гарантировать донную разливку, выравнить температуру и структуру во всем объеме накапливаемого металла, повысить технологичность и качество;- accumulation of liquid metal with electromagnetic stirring to prevent "freezing" of the metal on the walls of the module during melting, to guarantee bottom casting, to equalize the temperature and structure in the entire volume of the accumulated metal, to improve manufacturability and quality;

- формирования трубной заготовки со скоростью, равной скорости истечения жидкого металла из теплоаккумулирующего модуля, исходя из условия обеспечения непрерывности потока металла, обеспечить однородность строения, повысить качество.- the formation of the pipe billet with a speed equal to the rate of flow of liquid metal from the heat storage module, based on the condition of ensuring the continuity of the metal flow, to ensure the uniformity of the structure, to improve quality.

Сущность предлагаемого изобретения заключается в том, что при осуществлении способа изготовления трубных заготовок для тонкостенных высокопрочных корпусов, включающего приготовление переплавных электродов, расплавление флюса, электрошлаковую плавку, накопление жидкого металла, разливку металла, формирование трубной заготовки с тонкой стенкой, механообработку, термодеформационное упрочнение методом сочетания в различной последовательности термической обработки и ротационной вытяжки, в отличие от прототипа, согласно изобретению электрошлаковую плавку и накопление жидкого металла осуществляют в теплоаккумулирующем модуле, совмещенном с кристаллизатором и дорном, осуществляют донную разливку накопленного жидкого металла через выпускные отверстия теплоаккумулирующего модуля, при этом формирование трубной заготовки производят в кристаллизаторе с дорном со смещением зоны встречной кристаллизации заготовки к ее внутренней поверхности принудительным теплоотводом спреерного типа, а ротационную вытяжку осуществляют в направлении от головной к донной части трубной заготовки.The essence of the invention lies in the fact that in the implementation of the method of manufacturing tube blanks for thin-walled high-strength cases, including the preparation of remelted electrodes, flux melting, electroslag melting, the accumulation of liquid metal, metal casting, the formation of a tube billet with a thin wall, machining, thermal strain hardening by the combination method in different sequences of heat treatment and rotary drawing, in contrast to the prototype, according to the invention e Electroslag melting and accumulation of liquid metal is carried out in a heat storage module combined with a crystallizer and a mandrel, bottom bottling of accumulated liquid metal is carried out through the outlet openings of the heat storage module, while the formation of a tube billet is carried out in a mold with a mandrel with a shift of the counter crystallization zone of the workpiece to its internal surface spray type heat sink, and a rotational hood is carried out in the direction from the head to the bottom of the pipes th preform.

Сущность предлагаемого изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 представлена схема формирования трубной заготовки; на фиг.2 - схема ротационной вытяжки трубной заготовки; на фиг.3 - общий вид тонкостенного высокопрочного корпуса.The essence of the invention is illustrated by drawings, where figure 1 shows a diagram of the formation of a tube billet; figure 2 is a diagram of a rotational hood pipe billet; figure 3 is a General view of a thin-walled high-strength housing.

Изготовление тонкостенных высокопрочных корпусов по предлагаемому способу осуществляется следующим образом.The manufacture of thin-walled high-strength cases by the proposed method is as follows.

Вначале приготавливают переплавные электроды 1 (например, литосварные). Предварительно расплавляют флюс марок АНФ-295 или АНФ-32 в тигель-ковше флюсоплавильной печи, который затем переливают в теплоаккумулирующий модуль 2 с образованием шлаковой ванны 3 (фиг.1). Переплавные электроды 1 погружают в шлаковую ванну 3, подают на них напряжение и осуществляют электрошлаковую плавку с накоплением жидкого металла 4 в теплоаккумулирующем модуле 2. Электрошлаковую плавку выполняют в теплоаккумулирующем модуле 2, совмещенном с кристаллизатором 5 и дорном 6. Накопленный металл 4 подвергают донной разливке через выпускные отверстия теплоаккумулирующего модуля 2 в кристаллизатор 5 с дорном 6. Формирование трубной заготовки 7 осуществляют со смещением зоны встречной кристаллизации А к ее внутренней поверхности принудительным теплоотводом спреерного типа 8, с получением определенной направленности осей первого порядка литых кристаллов (дендритов) Б. Полученную заготовку 7 подвергают механической обработке с удалением зоны встречной кристаллизации А, а затем термодеформационному упрочнению. При этом ротационную вытяжку осуществляют на вращающейся оправке 9 при помощи продольно перемещаемого давильного ролика 10 (фиг.2), причем в направлении от головной В к донной Г части трубной заготовки 7, вдоль осей первого порядка дендритов Б. Получают тонкостенный высокопрочный корпус, представленный на фиг.3.First, remelting electrodes 1 are prepared (e.g., lithium welded). Pre-melted flux grades ANF-295 or ANF-32 in a crucible ladle flux-smelting furnace, which is then poured into a heat storage module 2 with the formation of a slag bath 3 (figure 1). The melt electrodes 1 are immersed in a slag bath 3, energized, and electroslag melting is carried out with the accumulation of liquid metal 4 in a heat storage module 2. Electroslag melting is performed in a heat storage module 2 combined with a crystallizer 5 and a mandrel 6. The accumulated metal 4 is subjected to bottom casting through outlet openings of the heat storage module 2 into the mold 5 with the mandrel 6. The formation of the pipe billet 7 is carried out with a shift of the oncoming crystallization zone A to its inner surface forced heat removal of sprayer type 8, with a certain directivity of the first-order axes of the cast crystals (dendrites) B. The resulting billet 7 is subjected to mechanical treatment with the removal of the oncoming crystallization zone A, and then thermal deformation hardening. When this rotational hood is carried out on a rotating mandrel 9 using a longitudinally movable pressure roller 10 (figure 2), and in the direction from the head In to the bottom G of the pipe billet 7, along the axes of the first order of dendrites B. Get a thin-walled high-strength housing, presented on figure 3.

В частных случаях формирование трубной заготовки 7 осуществляют в кристаллизаторе 5 с высотой Н, равной 1,4…1,7 ее толщины стенки t, и дорне 6 с высотой h, равной 4…5 ее толщины стенки t. Электрошлаковую плавку выполняют с предварительным нагревом теплоаккумулирующего модуля 2 до температуры 800…1100°С, накопление жидкого металла 4 производят с электромагнитным перемешиванием, а формирование трубной заготовки 7 осуществляют со скоростью, равной скорости истечения жидкого металла 4 из теплоаккумулирующего модуля 2, исходя из условия обеспечения непрерывности потока металла 4.In particular cases, the formation of the tube billet 7 is carried out in a mold 5 with a height H equal to 1.4 ... 1.7 of its wall thickness t, and a mandrel 6 with a height h equal to 4 ... 5 of its wall thickness t. Electroslag melting is performed with preliminary heating of the heat storage module 2 to a temperature of 800 ... 1100 ° C, the accumulation of liquid metal 4 is carried out with electromagnetic stirring, and the formation of the pipe billet 7 is carried out at a rate equal to the rate of outflow of liquid metal 4 from the heat storage module 2, based on the conditions of provision metal flow continuity 4.

Способ изготовления тонкостенных высокопрочных корпусов в соответствии с изобретением позволяет повысить технологичность, качество и надежность корпусов. Указанный положительный эффект подтвержден прочностными и натурными испытаниями корпусов, изготовленных в соответствии с изобретением.A method of manufacturing thin-walled high-strength cases in accordance with the invention improves the manufacturability, quality and reliability of the cases. The indicated positive effect is confirmed by strength and full-scale tests of cases made in accordance with the invention.

Claims (3)

1. Способ изготовления трубных заготовок для тонкостенных высокопрочных корпусов, включающий приготовление переплавных электродов, расплавление флюса, электрошлаковую плавку, накопление жидкого металла, разливку металла, формирование трубной заготовки с тонкой стенкой, механообработку, термодеформационное упрочнение методом сочетания в различной последовательности термической обработки и ротационной вытяжки, отличающийся тем, что электрошлаковую плавку и накопление жидкого металла осуществляют в теплоаккумулирующем модуле, совмещенном с кристаллизатором и дорном, осуществляют донную разливку накопленного жидкого металла через выпускные отверстия теплоаккумулирующего модуля, при этом формирование трубной заготовки производят в кристаллизаторе с дорном со смещением зоны встречной кристаллизации заготовки к ее внутренней поверхности принудительным теплоотводом спреерного типа, а ротационную вытяжку осуществляют в направлении от головной к донной части трубной заготовки.1. A method of manufacturing tube blanks for thin-walled high-strength housings, including the preparation of remelted electrodes, flux melting, electroslag melting, the accumulation of liquid metal, metal casting, the formation of a tube blank with a thin wall, machining, heat-strain hardening by combining in a different sequence of heat treatment and rotary drawing characterized in that electroslag melting and the accumulation of liquid metal is carried out in a heat storage module, joint connected with the mold and the mandrel, the bottom casting of the accumulated liquid metal is carried out through the outlet openings of the heat storage module, and the tube billet is formed in a mold with a mandrel with a shift of the counter crystallization zone of the workpiece to its inner surface by forced spray type heat removal, and the rotational hood is carried out in the direction from head to the bottom of the pipe billet. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что формирование трубной заготовки осуществляют в кристаллизаторе и дорне с высотами соответственно 1,4…1,7 и 4…5 толщины стенки трубной заготовки.2. The method according to claim 1, characterized in that the formation of the tube stock is carried out in the mold and mandrel with heights of 1.4 ... 1.7 and 4 ... 5, respectively, of the wall thickness of the tube stock. 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что электрошлаковую плавку выполняют с предварительным нагревом теплоаккумулирующего модуля до температуры 800…1100°С, накопление жидкого металла производят с электромагнитным перемешиванием, а формирование трубной заготовки осуществляют со скоростью, равной скорости истечения жидкого металла из теплоаккумулирующего модуля, исходя из условия обеспечения непрерывности потока металла. 3. The method according to claim 1, characterized in that electroslag melting is performed with preliminary heating of the heat storage module to a temperature of 800 ... 1100 ° C, the accumulation of liquid metal is carried out with electromagnetic stirring, and the formation of the pipe billet is carried out at a rate equal to the rate of flow of liquid metal from heat storage module, based on the condition of ensuring the continuity of the metal flow.
RU2009146149/02A 2009-12-15 2009-12-15 Manufacturing method of tube billets for thin-wall high-strength housings RU2429939C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2009146149/02A RU2429939C2 (en) 2009-12-15 2009-12-15 Manufacturing method of tube billets for thin-wall high-strength housings

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2009146149/02A RU2429939C2 (en) 2009-12-15 2009-12-15 Manufacturing method of tube billets for thin-wall high-strength housings

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2009146149A RU2009146149A (en) 2011-06-20
RU2429939C2 true RU2429939C2 (en) 2011-09-27

Family

ID=44737554

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2009146149/02A RU2429939C2 (en) 2009-12-15 2009-12-15 Manufacturing method of tube billets for thin-wall high-strength housings

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2429939C2 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
МЕДОВАР Б.И. и др. Электрошлаковая тигельная плавка и разливка металла, под ред. Б.Е.Патона. - Киев: Наукова Думка, 1988, с.28. *

Also Published As

Publication number Publication date
RU2009146149A (en) 2011-06-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109112408B (en) Manufacturing method of large-specification P92 heat-resistant steel forging
CN1807955A (en) High alloy steel seamless steel pipe and production method thereof
CN105331909B (en) The still heat treatment method of semisolid Al-Si alloy rheo-diecasting part
CN105088094A (en) Manufacturing method of nitrogen-controlled austenitic stainless steel large forging piece
CN204474736U (en) A kind of acceleration condensation crystallizer
CN103056624B (en) Method for producing high-quality forged material by using large-scale vertical type continuous casting round billet, product and application thereof
CN105803152A (en) Center porosity control method for 30CrMo round blooms and steel casting blooms
CN106521265A (en) Manufacturing technology of 5086 aluminum alloy slab ingots
CN106583676A (en) Carbon segregation control method for continuous casting round billet for vehicle wheel
CN106521329A (en) Production method for non-quenched and tempered free-cutting steel
CN105624540A (en) Control method of equiaxial crystal ratio of 30CrMo round pipe billet and steel casting blank
CN100364678C (en) Manufacturing method for roller-shell smelting and casting for aluminium-casted mill
CN112301230B (en) Hollow electroslag remelting consumable electrode, preparation method thereof and electroslag remelting method
CN202945301U (en) Cooling device of electroslag remelting crystallizer
CN105695659A (en) Method for controlling blank casting quality of phi-280mm 37Mn circular tube blank
CN116422853B (en) Die steel and continuous casting production method thereof
RU2429939C2 (en) Manufacturing method of tube billets for thin-wall high-strength housings
CN102166637A (en) Method for eliminating central shrinkage cavities and shrinkage porosities of continuously-cast steel ingot
CN1301166C (en) Preparation method of high speed steel blank and its equipment
CN105779869A (en) Internal quality control method of 30Mn tube bloom steel cast blanks
CN209773439U (en) Consumable electrode mould for electroslag steelmaking
CN105568166A (en) 350mm-diameter 34CrMo circular tube steel blank and smelting and casting method thereof
CN202606840U (en) Double-electrode semi-continuous electroslag remelting and casting device
CN105772665A (en) 34CrMo round pipe billet with diameter being 350 mm and smelting method of 34CrMo round pipe billet
CN109894591A (en) A kind of vertical continuous casting technique of high speed steel M2