RU2503515C2 - Способ получения крутоизогнутых отводов - Google Patents
Способ получения крутоизогнутых отводов Download PDFInfo
- Publication number
- RU2503515C2 RU2503515C2 RU2012102221/02A RU2012102221A RU2503515C2 RU 2503515 C2 RU2503515 C2 RU 2503515C2 RU 2012102221/02 A RU2012102221/02 A RU 2012102221/02A RU 2012102221 A RU2012102221 A RU 2012102221A RU 2503515 C2 RU2503515 C2 RU 2503515C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- external
- next section
- consumable electrode
- mold
- metal
- Prior art date
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title description 6
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 17
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims abstract description 8
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims abstract description 7
- 229910001338 liquidmetal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 claims description 4
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 claims description 4
- 239000013078 crystal Substances 0.000 claims 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 abstract description 15
- 238000005266 casting Methods 0.000 abstract description 5
- 238000010327 methods by industry Methods 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000002893 slag Substances 0.000 description 7
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 2
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 2
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000011437 continuous method Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Continuous Casting (AREA)
Abstract
Изобретение относится к литью крутоизогнутых отводов с использованием электрошлаковой технологии. Трубный отвод формируют электрошлаковым переплавом полого расходуемого электрода, диаметр которого соответствует диаметру трубного отвода. Электрошлаковый металл накапливают в кольцевом пространстве между составным внешним и внутренним кристаллизатором. Формирование трубного отвода осуществляют за несколько операций, каждая из которых включает установку очередной секции составного внешнего кристаллизатора после заполнения шлаком кольцевого пространства между внутренним кристаллизатором и предыдущей секцией составного внешнего кристаллизатора. Перемещение кристаллизаторов после установки очередной секции внешнего кристаллизатора осуществляют встречно, при этом внутренний кристаллизатор перемещают вертикально вверх внутри полого расходуемого электрода, а внешний составной - опускают по заданному радиусу трубного отвода вниз до достижения жидким металлом краев очередной секции. Изобретение позволяет получать трубные отводы любой толщины из металла, обладающего высокой свариваемостью, за счет использования электрошлакового литья. 3 ил.
Description
Изобретение относится к производству крутоизогнутых отводов с использованием электрошлаковой технологии.
Известен способ изготовления крутоизогнутых отводов, включающий протяжку трубной заготовки по рогообразному сердечнику в криволинейную заготовку с размером по диаметру, равным диаметру отвода, и догиб криволинейной заготовки в штампе до размеров отвода (А.И. Гальперин, Машины и оборудование для гнутья труб, М.: Машиностроение, 1967, стр.143-153), патент РФ №2247163).
Недостатком способа являются большие деформации кольцевого растяжения металла трубной заготовки в процессе протяжки по рогообразному сердечнику, большой расход металла, низкое качество детали, высокая трудоемкость изготовления.
Известен способ электрошлакового переплава (ЭШП), реализуемый установкой по патенту RU №2247163, МПК B23K 25/00 и заключающийся в переплаве расходуемого электрода под слоем шлака с одновременной кристаллизацией оплавленного металла.
Указанный способ и установка для его осуществления могут быть использованы для электрошлаковой наплавки труб, но не позволяют получать трубы непрерывной вытяжки и крутоизогнутые отводы труб.
Наиболее близким к заявляемому является способ полунепрерывного вертикального литья труб, по которому жидкий металл подают из литниковой системы в кольцевое пространство между наружным и внутренним кристаллизаторами. После формирования трубы заданной длины поступление жидкого металла в кольцевое пространство между наружным и внутренним кристаллизаторами прекращают и извлекают трубу. Для устранения зависания затвердевающей корочки используют возвратно-поступательное движение кристаллизатора вдоль оси отливки, встряхивание или вибрацию (Ефимов В.А. - Специальные способы литья, с.557-561 (справочник, 1991 г.).
Недостатком данного способа является то, что толщина стенки отливаемых труб ограничена и составляет 7-30 мм. Недостатком способа являются также узкие функциональные возможности, а именно: невозможность изготовления крутоизогнутых отводов труб.
Техническим результатом изобретения является расширение функциональных возможностей способа, а именно, обеспечение изготовления толстостенных крутоизогнутых отводов труб.
Указанный технический результат достигается тем, что трубную заготовку формируют кристаллизацией жидкого металла, который подают в кольцевое пространство между внешним и внутренним кристаллизатором с одновременным перемещением последних, согласно заявляемому изобретению, осуществляют электрошлаковый переплав полого расходуемого электрода, диаметр которого соответствует диаметру трубного отвода, формирование трубного отвода осуществляют за несколько операций, каждой из которых предшествует установка очередной секции составного внешнего кристаллизатора, перемещение кристаллизаторов после установки очередной секции внешнего кристаллизатора осуществляют встречно: внутренний кристаллизатор перемещают вертикально вверх внутри полого расходуемого электрода, а внешний составной - опускают по заданному радиусу трубного отвода вниз до достижения жидким металлом краев очередной секции.
Сущность изобретения поясняется чертежом, где на фиг.1 показана схема установки для осуществления способа на начальной стадии формирования трубного отвода электрошлаковым переплавом расходуемого электрода; на фиг.2 - то же после установки второй секции составного внешнего кристаллизатора; на фиг.3 - одна из завершающих стадий формирования трубного отвода заявляемым способом.
Способ осуществляется следующим образом.
На стол 1 гидравлического манипулятора устанавливают затравку 2 в виде кольца, диаметр которого соответствует диаметру изготавливаемого отвода. Внутрь кольца опускают внутренний охлаждаемый кристаллизатор 3. Затем на стол 1 гидравлического манипулятора устанавливают первую секцию 4а внешнего кристаллизатора 4. На полый расходуемый электрод 5 подают напряжение, и он начинает опускаться вниз. После касания электрода затравки по нему начинает протекать ток за счет, которого происходит его плавление.
Оплавленный металл проходит через шлак в кольцевом пространстве между внешним и внутренним кристаллизаторами и кристаллизуется на затравке 2.
По мере кристаллизации оплавленного металла и заполнения кольцевого пространства между кристаллизаторами 3 и 4, стол 1 гидравлического манипулятора опускается по радиусу изготавливаемого отвода. При этом вследствие усадки кристаллизующегося металла, возникает сила, выталкивающая вверх внутренний кристаллизатор. Таким образом, внешний и внутренний кристаллизаторы движутся встречно.
Когда шлак с металлом достигнет верхнего уровня первой секции 4а внешнего кристаллизатора 4, устанавливают следующую секцию 4б внешнего кристаллизатора 4. При достижении шлаком и металлом краев второй секции 4б внешнего кристаллизатора, вновь устанавливают следующую секцию внешнего кристаллизатора 4с и цикл повторяется. Так продолжается до вытяжки полного размера отвода 6. Количество устанавливаемых секций зависит от длины отвода.
При достижении заданных размеров отвода полый расходуемый электрод 5 поднимают на 500-600 мм вверх, отключают источник напряжения, дают изготовленной заготовке остыть до температуры 60-40°C, разбирают посекционно внешний кристаллизатор 4, откручивают затравку 2 от стола 1 и извлекают отвод 6 вместе с затравкой 2.
Пример осуществления способа.
Изготавливали отвод Do=430 мм с толщиной стенки Bо=35 мм, средним радиусом изгиба отвода Rcp=600 мм. Отвод предназначался для магистрального трубопровода.
На столе гидравлического манипулятора закрепляют затравку (кольцевую заготовку) с размерами: Dзатр.=430 мм, толщина стенки Bзатр.=35 мм , высота Hзатр.=50 мм.
Во внутреннее кольцевое пространство затравки опускают внутренний кристаллизатор на глубину, равную примерно половине высоты затравки - 25 мм. Диаметр внутреннего кристаллизатора при этом выбирают по формуле D-2В-z, где D - диаметр затравки, B - толщина стенки затравки, z - необходимый зазор. В данном случае 430 мм - 2×35 мм - 5 мм = 355 мм.
Устанавливают на стол гидравлического манипулятора первую секцию внешнего кристаллизатора с обеспечением зазора между расходуемым электродом и внешним кристаллизатором.
При среднем радиусе изгиба изготавливаемого отвода Rсp.=600 мм и его диаметре D=430 мм, максимальный радиус изгиба отвода составит R1=815 мм, а минимальный - R2=385 мм. В связи с этим образующая высота (максимальный радиус изгиба отвода) наружной и внутренней стенок (минимальный радиус изгиба отвода) внешнего кристаллизатора должна быть разной. Высота наружной стенки каждой секции внешнего кристаллизатора определяется по формуле Lн=2πR1/4n, а высота внутренней стенки внешнего кристаллизатора определяется по формуле Lв=2πR2/4n, где R1, R2 - внешний и внутренний радиус изгиба отвода соответственно; n - количество секций внешнего кристаллизатора.
При n=6 получаем: Lн=214 мм; Lв=101 мм.
После установки первой секции внешнего кристаллизатора на полый расходуемый электрод подают напряжение, за счет которого происходит его плавление.
Оплавленный металл проходит через шлак в кольцевом пространстве между внешним и внутренним кристаллизаторами и кристаллизуется на затравке.
При этом по мере оплавления расходуемого электрода и кристаллизации электрошлакового металла, внутренний кристаллизатор поднимается на 5-8 мм. По команде, поступающей с блока управления, гидравлический манипулятор опускает внешний кристаллизатор на эту же величину (5-8 мм) по заданному радиусу трубного отвода.
Когда шлак с металлом достигнет верхнего уровня первой секции внешнего кристаллизатора, устанавливают следующую секцию внешнего кристаллизатора. При достижении шлаком и металлом краев второй секции внешнего кристаллизатора, вновь устанавливают следующую секцию и цикл повторяется. Так продолжается до вытяжки полного размера отвода.
Вытяжка крутоизогнутых трубных отводов непрерывным способом электрошлакового переплава позволяет обеспечить их высокие физические и механические свойства, изготавливать отводы практически любой толщины.
С другой стороны, метод ЭШП позволяет получить металл, обладающий высокой свариваемостью, что является необходимым качеством трубных отводов. Процесс непрерывной вытяжки отводов позволяет значительно расширить номенклатуру марок стали, из которых можно получать отводы.
Claims (1)
- Способ получения крутоизогнутых отводов, включающий формирование трубной заготовки кристаллизацией жидкого металла, который подают в кольцевое пространство между внешним и внутренним кристаллизаторами с одновременным перемещением последних, отличающийся тем, что осуществляют электрошлаковый переплав полого расходуемого электрода, диаметр которого соответствует диаметру трубного отвода, получение которого осуществляют за несколько операций, каждой из которых предшествует установка очередной секции составного внешнего кристаллизатора, причем перемещение кристаллизаторов после установки очередной секции внешнего кристаллизатора осуществляют встречно, при этом внутренний кристаллизатор перемещают вертикально вверх внутри полого расходуемого электрода, а внешний составной кристаллизатор опускают по заданному радиусу трубного отвода вниз до достижения жидким металлом краев очередной секции.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2012102221/02A RU2503515C2 (ru) | 2012-01-23 | 2012-01-23 | Способ получения крутоизогнутых отводов |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2012102221/02A RU2503515C2 (ru) | 2012-01-23 | 2012-01-23 | Способ получения крутоизогнутых отводов |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2012102221A RU2012102221A (ru) | 2013-07-27 |
| RU2503515C2 true RU2503515C2 (ru) | 2014-01-10 |
Family
ID=49155409
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2012102221/02A RU2503515C2 (ru) | 2012-01-23 | 2012-01-23 | Способ получения крутоизогнутых отводов |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2503515C2 (ru) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2247163C2 (ru) * | 2002-01-08 | 2005-02-27 | Шепелев Николай Васильевич | Установка электрошлакового переплава, сварки и наплавки металлов |
-
2012
- 2012-01-23 RU RU2012102221/02A patent/RU2503515C2/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2247163C2 (ru) * | 2002-01-08 | 2005-02-27 | Шепелев Николай Васильевич | Установка электрошлакового переплава, сварки и наплавки металлов |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| ЕФИМОВ В.А. Специальные способы литья. Справочник. - М.: Металлургия, 1991, с.557-561. * |
| Электрошлаковые печи /Под ред. академика Б.Е. Патона. - Киев: Наукова Думка, 1976, с.318-320. * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2012102221A (ru) | 2013-07-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5373728B2 (ja) | 自由鋳造方法、自由鋳造装置および鋳物 | |
| JP5755591B2 (ja) | 鋳造体の製造方法とその製造装置 | |
| CN109663892B (zh) | 一种大型铸锭或铸坯的渐进凝固成型装置 | |
| EP3960337C0 (en) | METHOD FOR PRODUCING A MAGNESIUM-LITHIUM ALLOY USING GASEOUS CO-CONDENSATION | |
| CN107498025A (zh) | 一种内置螺旋盘管水道的铝合金电机壳低压铸造方法 | |
| EP4047010A4 (en) | METHOD FOR PRODUCING A RADIOACTIVE LABELED ANTIBODY | |
| CN103862000A (zh) | 一种端盖铸件芯壳垂直分型水平浇注铸造工艺 | |
| CN105081277A (zh) | 一种金属铝环低压铸造工艺 | |
| CN105478690B (zh) | 用于上引法结晶器的石墨模具 | |
| RU2015148151A (ru) | Литейная форма для получения монокристаллических отливок | |
| CN201889398U (zh) | 一种立式铜及铜合金厚壁空心铸锭的铸造装置 | |
| CN104117630A (zh) | 大型机体主油道砂芯模具及制芯方法 | |
| CN101612661B (zh) | 一种用于电渣连续抽锭大口径等截面空心钢锭装置 | |
| CN104209481B (zh) | 空心钢锭浇注模具及采用其浇注空心钢锭的方法 | |
| SU822759A3 (ru) | Устройство дл электрошлаковогопЕРЕплАВА | |
| RU124683U1 (ru) | Установка для электрошлакового переплава | |
| CN102179487B (zh) | 厚壁环类件和管类件短流程制备工艺 | |
| CN116968170A (zh) | 混凝土方管的制备装置和方法 | |
| CN110293142B (zh) | 一种铜合金半固态挤压管材的模具 | |
| RU2012102221A (ru) | Способ получения крутоизогнутых отводов | |
| CN102699291B (zh) | 一种连续浇注空心管坯的结晶器装置 | |
| RU165178U1 (ru) | Устройство для отливки изделий из металлов и сплавов | |
| CN110125347B (zh) | 等轴晶铝合金的高动量快速成型制备装置及方法 | |
| CN201704197U (zh) | 小直径玻璃管及玻璃棒 | |
| CN204770533U (zh) | 一种水平连续铸管装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20150124 |