RU2801506C1 - Casting tools for manufacturing rods for argon-arc surfacing - Google Patents
Casting tools for manufacturing rods for argon-arc surfacing Download PDFInfo
- Publication number
- RU2801506C1 RU2801506C1 RU2022121548A RU2022121548A RU2801506C1 RU 2801506 C1 RU2801506 C1 RU 2801506C1 RU 2022121548 A RU2022121548 A RU 2022121548A RU 2022121548 A RU2022121548 A RU 2022121548A RU 2801506 C1 RU2801506 C1 RU 2801506C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- metal
- casting
- argon
- rods
- arc surfacing
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к литейному и сварочному производству и может быть использовано при изготовлении прутков для аргонодуговой наплавки диаметром от 4 до 5 мм и длиной от 250 до 500 мм методом литья в песчано-глинистую форму.The invention relates to foundry and welding production and can be used in the manufacture of rods for argon-arc surfacing with a diameter of 4 to 5 mm and a length of 250 to 500 mm by casting in a sand-clay mold.
Известен кокиль для изготовления мерных заготовок (патент RU № 2620231), содержащий две формообразующие части, по плоскостям которых выполнены сегменты формообразующих полостей и прибыльной части, который обеспечивает формирование отливок преимущественно цилиндрической формы диаметром 20-30 мм и длиной 200-220 мм.A chill mold for the manufacture of dimensional blanks is known (patent RU No. 2620231), containing two forming parts, along the planes of which segments of the forming cavities and the profitable part are made, which ensures the formation of castings of a predominantly cylindrical shape with a diameter of 20-30 mm and a length of 200-220 mm.
В связи с тем что кокиль выполнен из меди, получение прутков из высоколегированных сплавов невозможно, так как температура плавления меди гораздо ниже температуры плавления железоуглеродистых сплавов. На основании этого, одним из недостатков данного способа является очень малая стойкость кокиля при высокой его стоимости. Вторым недостатком способа является невозможность получения прутков малых диаметров (до 5 мм).Due to the fact that the mold is made of copper, it is impossible to obtain bars from high-alloy alloys, since the melting point of copper is much lower than the melting point of iron-carbon alloys. Based on this, one of the disadvantages of this method is the very low resistance of the mold at its high cost. The second disadvantage of this method is the impossibility of obtaining rods of small diameters (up to 5 mm).
Известен способ изготовления прессованием металлокерамических трубок и прутков из металлических порошков (авт. св. СССР № 109279). С целью увеличения прочностных свойств, прутки после прессования подвергаются спеканию, которое проводится в электропечи с защитной атмосферой, в течение двух часов при температуре 1200°С. В зависимости от состава сплава, спеченные прутки обладают удовлетворительной прочностью и могут свариваться между собой контактной стыковой сваркой. Перед применением их необходимо прокаливать для удаления влаги.A known method of manufacturing by pressing ceramic-metal tubes and rods from metal powders (ed. St. USSR No. 109279). In order to increase the strength properties, the bars after pressing are subjected to sintering, which is carried out in an electric furnace with a protective atmosphere, for two hours at a temperature of 1200°C. Depending on the composition of the alloy, sintered rods have satisfactory strength and can be welded together by flash butt welding. Before use, they must be calcined to remove moisture.
Недостатком данного способа является то, что прутки, изготовленные прессованием с последующим спеканием, имеют невысокие сварочно-технологические свойства и требуют наличия дорогостоящего оборудования для спекания. При наплавке образцов или опытных деталей спеченными прутками происходит значительное разбрызгивание металла и прилипание брызг расплавленного металла к вольфрамовому электроду, в результате чего возникает явление «блуждания» дуги и нестабильность ее горения, а также забивается сопло горелки. Все это приводит к появлению пор и вольфрамовых включений в металле наплавки, что снижает качество деталей. The disadvantage of this method is that the bars made by pressing followed by sintering have low welding and technological properties and require expensive sintering equipment. When surfacing samples or experimental parts with sintered rods, significant spattering of metal and adhesion of splashes of molten metal to the tungsten electrode occur, resulting in the phenomenon of "wandering" of the arc and instability of its combustion, and also the burner nozzle is clogged. All this leads to the appearance of pores and tungsten inclusions in the weld metal, which reduces the quality of parts.
Известен способ изготовления литых заготовок из антифрикционной бронзы (патент RU № 2762956), включающий расплавление и непрерывное литье заготовки диаметром от 10 до 50 мм. Формирование цилиндрической заготовки в водоохлаждаемом металлическом кристаллизаторе не требует применения дорогостоящих формовочных материалов, имеет достаточно высокую производительность, однородность химического состава и размеры заготовки.A known method of manufacturing cast blanks of antifriction bronze (patent RU No. 2762956), including melting and continuous casting of blanks with a diameter of 10 to 50 mm. The formation of a cylindrical billet in a water-cooled metal mold does not require the use of expensive molding materials, it has a sufficiently high productivity, uniformity of the chemical composition and dimensions of the billet.
Однако этим способом невозможно получить одновременно партию прутков, а также исключена возможность изготовления прутков диаметром до 5 мм из железоуглеродистых сплавов. Это связано с высокой теплопроводностью сплава, температура которого во время вытягивания держится на уровне температуры плавления, при этом жидкотекучесть сплава очень низкая. Также при получении прутков данным способом на поверхности прутка образуется оксидная пленка, которая способствует образованию газовых дефектов при наплавке деталей.However, this method cannot simultaneously produce a batch of bars, and it also excludes the possibility of manufacturing bars with a diameter of up to 5 mm from iron-carbon alloys. This is due to the high thermal conductivity of the alloy, the temperature of which during drawing is kept at the level of the melting point, while the fluidity of the alloy is very low. Also, when bars are obtained by this method, an oxide film is formed on the surface of the bar, which contributes to the formation of gas defects during surfacing of parts.
Прототипом изобретения является способ изготовления литых прутковых заготовок из жаропрочных сплавов на никелевой основе (патент RU № 2714788), имеющих диаметр 20-50 мм и длину 150-250 мм.The prototype of the invention is a method for manufacturing cast rod blanks from nickel-based heat-resistant alloys (patent RU No. 2714788) having a diameter of 20-50 mm and a length of 150-250 mm.
Недостатками данного способа является невозможность получения прутков диаметром до 5 мм, высокая стоимость и сложность в изготовлении технологической оснастки, применение дорогостоящих формовочных материалов, а также механическая обработка после выплавки прутков.The disadvantages of this method are the impossibility of obtaining rods with a diameter of up to 5 mm, the high cost and complexity in the manufacture of technological equipment, the use of expensive molding materials, as well as machining after melting of the rods.
Задачей изобретения является изготовление прутков для аргонодуговой наплавки диаметром от 4 до 5 мм и длиной от 250 до 500 мм.The objective of the invention is the manufacture of rods for argon-arc surfacing with a diameter of 4 to 5 mm and a length of 250 to 500 mm.
Техническим результатом изобретения является получение партии прутков диаметром 4-5 мм без использования сложной в изготовлении и дорогостоящей технологической оснастки, более дорогих формовочных материалов, а также избежание последующей механической обработки прутков.The technical result of the invention is to obtain a batch of bars with a diameter of 4-5 mm without the use of difficult to manufacture and expensive technological equipment, more expensive molding materials, as well as avoiding subsequent machining of the bars.
Технический результат достигается тем, что литейная оснастка по изготовлению прутков для аргонодуговой наплавки состоит из опоки, отличающаяся тем, что дополнительно содержит формовочную смесь, модельный комплект (металлический диск с отверстиями и литниковой системой, кольцо с резьбой, стержневой ящик, металлический пруток).The technical result is achieved by the fact that the foundry equipment for the manufacture of rods for argon-arc surfacing consists of a flask, characterized in that it additionally contains a molding sand, a pattern kit (a metal disk with holes and a gating system, a threaded ring, a core box, a metal bar).
На фиг. 1 представлен металлический диск с отверстиями и литниковой системой (вид сверху).In FIG. 1 shows a metal disk with holes and a gating system (top view).
На фиг. 2 представлен металлический диск с отверстиями и литниковой системой (в разрезе).In FIG. 2 shows a metal disk with holes and a gating system (in section).
На фиг. 3 представлено кольцо с резьбой.In FIG. 3 shows a threaded ring.
На фиг. 4 представлен металлический пруток.In FIG. 4 shows a metal bar.
На фиг. 5 представлен стержневой ящик (вид сверху).In FIG. 5 shows the core box (top view).
На фиг. 6 представлен стержневой ящик (в разрезе).In FIG. 6 shows a core box (in section).
На фиг. 7 представлена литейная форма для заливки металла (в разрезе).In FIG. 7 shows a mold for pouring metal (in section).
Литейная оснастка для изготовления прутков состоит из металлического диска 1 с 64 отверстиями 2, которые служат направляющими при формировании полости в форме металлическим прутком 3 диаметром от 4 до 5 мм. На внутренней части металлического диска 1 расположена литниковая система 4 и зумпф 5. Для извлечения металлического диска 1 после формовки предусмотрено кольцо с резьбой 6, которое закручивается в глухое отверстие с резьбой 7. Для изготовления перекрытия 13 предусмотрен стержневой ящик 8.Casting equipment for the manufacture of rods consists of a
Литейная форма 18 для заливки металла состоит из металлической опоки 9, которая удерживает формовочную смесь 15 (кварцевый песок – 92%, глина – 2%, декстрин – 2%, вода – 4%), двух цапф 10 и отверстий 11, через которые выводится газ при заливке металла в форму. Элементами литниковой системы 4 являются: литниковая чаша 12, установленная на перекрытие 13 с отверстиями 16 для контроля уровня металла; стояк 14, для подачи расплавленного металла из литниковой чаши 12 в литниковую систему 4 и рабочую полость формы 17; зумпф 5, необходимый для смягчения удара струи расплавленного металла при заливке.The
Изготовления прутков для аргонодуговой наплавки осуществляют следующим образом.The manufacture of rods for argon-arc surfacing is carried out as follows.
Изготовление литейной формы 18 осуществляется на формовочной машине. На подмодельную плиту формовочной машины укладывается металлический диск 1 плоской стороной, и устанавливается металлическая опока 9. Металлический диск 1 необходимо припылить графитом, засыпать формовочную смесь 15 и уплотнить ее за счет встряхивания и прессования. Снять с помощью кран-балки литейную форму 18 с формовочной машины и перевернуть ее на 180°. Создать рабочую полость формы 17 путем вбивания молотком металлических прутков 3 через направляющие отверстия 2 в утрамбованную формовочную смесь 15, с последующим извлечением металлических прутков 3. Закрутить в глухое отверстие с резьбой 7 кольцо с резьбой 6 и извлечь металлический диск 1. The
Для изготовления перекрытия 13 необходимо протереть внутреннюю поверхность стержневого ящика 8 тряпкой, смоченной в керосине, заполнить стержневой ящик 8 холоднотвердеющей стержневой смесью и уплотнить ее, удалить излишек смеси с поверхности. Перевернуть стержневой ящик 8 на 180° и постукиванием по поверхности стержневого ящика 8 деревянным молотком отделить перекрытие 13 от стержневого ящика 8. Произвести сушку литейной формы 18 и перекрытия 13 в сушильной печи.To make the
После сушки перекрытие 13 укладывается в посадочное место литейной формы 18, а на перекрытие 13 устанавливается литниковая чаша 12. Подготовленную литейную форму 18 выставляют на ровную поверхность для заливки расплавленным в индукционной печи металлом. Подготовленный таким образом расплав выливается в разливочный ковш и заливается через литниковую чашу 12 в литейную форму 18.After drying, the
После охлаждения залитого металла удаляется отливка путем разрушения литейной формы 18. Затем производится очистка прутков от формовочной смеси 15 и отрезается литниковая система 4.After cooling the poured metal, the casting is removed by destroying the
Наиболее рационально использовать литейную оснастку для получения малых партий прутков диаметром от 4 до 5 мм. Для этого используют литейную песчано-глинистую форму с рабочей полостью диаметром от 4 до 5 мм.It is most rational to use casting equipment to produce small batches of bars with a diameter of 4 to 5 mm. To do this, use a sand-clay casting mold with a working cavity with a diameter of 4 to 5 mm.
Изготавливать литейную форму с рабочей полостью диаметром менее 4 мм практически невозможно, так как расплавленный металл, попадая в полость, мгновенно застывает, и прутки получаются короткими.It is practically impossible to make a casting mold with a working cavity with a diameter of less than 4 mm, since the molten metal, getting into the cavity, solidifies instantly, and the bars are short.
Пример реализации изобретенияAn example of the implementation of the invention
Изготовили литейную форму для получения прутков диаметром 5 мм и длиной 300 мм в соответствии с формулой изобретения. Выплавили железоуглеродистый сплав ПНЛ-04Х27Н7М3Д2Б (С – 0,02-0,06%; Si – 0,2-0,8%; Mn – 0,5-1,2%; Cr – 25,0-29,0%; Ni – 5,0-8,0%; Mo – 2,5-3,5%; Cu – 1,25-2,5%; Co – 0,15-0,4%; Ti – 0,25-0,5%; Ce – 0,01-0,1%; N – 0,05-0,3%; Fe – остальное) в индукционной печи и вылили его в разливочный ковш. Температура расплавленного металла во время заливки его в литейную форму составляла 1550°С. После окончательной кристаллизации и охлаждения прутков литейную форму разрушили на выбивной решетке, полученные прутки подвергли дробеструйной очистке от формовочной смеси, а затем отрезали от них литниковую систему. Затем полученные 64 прутка подвергли контролю качества поверхности и определению размеров. Готовые прутки имели диаметр 5 мм и длину 300 мм. Поверхность прутков не имела следов формовочной смеси и литейной корки.Manufactured mold for the production of rods with a diameter of 5 mm and a length of 300 mm in accordance with the claims. Smelted iron-carbon alloy PNL-04Kh27N7M3D2B (C - 0.02-0.06%; Si - 0.2-0.8%; Mn - 0.5-1.2%; Cr - 25.0-29.0% ; Ni - 5.0-8.0%; Mo - 2.5-3.5%; Cu - 1.25-2.5%; Co - 0.15-0.4%; Ti - 0.25 -0.5%; Ce - 0.01-0.1%; N - 0.05-0.3%; Fe - the rest) in an induction furnace and poured into a ladle. The temperature of the molten metal during pouring it into the mold was 1550°C. After the final crystallization and cooling of the bars, the casting mold was destroyed on the knockout grid, the resulting bars were subjected to shot blasting from the molding sand, and then the gating system was cut off from them. The resulting 64 bars were then subjected to surface quality control and dimensioning. The finished bars had a diameter of 5 mm and a length of 300 mm. The surface of the bars had no traces of molding sand and casting skin.
Таким образом, предлагаемая литейная оснастка по изготовлению прутков для аргонодуговой наплавки позволит получать прутки диаметром 4-5 мм, использовать более дешевую формовочную смесь, а в качестве технологической оснастки применять более простой в изготовлении и не требующий больших затрат модельный комплект.Thus, the proposed foundry tooling for the production of rods for argon-arc surfacing will make it possible to obtain rods with a diameter of 4-5 mm, use a cheaper molding sand, and use a model set that is easier to manufacture and does not require large expenditures as technological equipment.
Claims (1)
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2801506C1 true RU2801506C1 (en) | 2023-08-09 |
Family
ID=
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1950447A1 (en) * | 1968-10-10 | 1970-04-16 | Bernard Jean Pierre | Device for series or mass production of cast work pieces in sand molds |
SU846056A2 (en) * | 1979-10-01 | 1981-07-15 | Предприятие П/Я А-3403 | Apparatus for producing frames |
SU1031636A1 (en) * | 1981-08-06 | 1983-07-30 | Предприятие П/Я Г-4744 | Flask pattern set |
RU2048955C1 (en) * | 1992-02-04 | 1995-11-27 | Юрий Апполинарьевич Караник | Method of making castings of ferrous and non-ferrous metals |
RU2089342C1 (en) * | 1996-10-22 | 1997-09-10 | Гусев Ростислав Иванович | Method of casting of screw propeller from copper-base alloys |
CN206882717U (en) * | 2017-03-20 | 2018-01-16 | 扬州峰明光电新材料有限公司 | The gas extraction system of sand casting |
RU2680789C1 (en) * | 2018-01-29 | 2019-02-26 | Акционерное общество "Металлургический завод "Электросталь" | Cast wire workpieces melting from nickel based high-temperature alloys tooling preparation method and preparation device |
RU2714788C1 (en) * | 2019-06-03 | 2020-02-19 | Акционерное общество "Металлургический завод "Электросталь" | Method for production of cast bar billets from nickel-based heat-resistant alloys |
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1950447A1 (en) * | 1968-10-10 | 1970-04-16 | Bernard Jean Pierre | Device for series or mass production of cast work pieces in sand molds |
SU846056A2 (en) * | 1979-10-01 | 1981-07-15 | Предприятие П/Я А-3403 | Apparatus for producing frames |
SU1031636A1 (en) * | 1981-08-06 | 1983-07-30 | Предприятие П/Я Г-4744 | Flask pattern set |
RU2048955C1 (en) * | 1992-02-04 | 1995-11-27 | Юрий Апполинарьевич Караник | Method of making castings of ferrous and non-ferrous metals |
RU2089342C1 (en) * | 1996-10-22 | 1997-09-10 | Гусев Ростислав Иванович | Method of casting of screw propeller from copper-base alloys |
CN206882717U (en) * | 2017-03-20 | 2018-01-16 | 扬州峰明光电新材料有限公司 | The gas extraction system of sand casting |
RU2680789C1 (en) * | 2018-01-29 | 2019-02-26 | Акционерное общество "Металлургический завод "Электросталь" | Cast wire workpieces melting from nickel based high-temperature alloys tooling preparation method and preparation device |
RU2714788C1 (en) * | 2019-06-03 | 2020-02-19 | Акционерное общество "Металлургический завод "Электросталь" | Method for production of cast bar billets from nickel-based heat-resistant alloys |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2391177C2 (en) | Method of cast surface modification | |
US20100139884A1 (en) | Casting mould for casting a cast part and use of such a casting mould | |
CN106488817A (en) | Laser fusion in gravity diecasting technique(SLS)In successively manufacture method | |
CN103240391B (en) | Method for preparing metal core for investment casting and precision investment casting method for aluminum alloy casting based on metal core | |
CN111872325B (en) | Coupler body casting process | |
JP4099062B2 (en) | Treatment of molten metal by moving electrical discharge | |
RU2801506C1 (en) | Casting tools for manufacturing rods for argon-arc surfacing | |
US3805874A (en) | Method for forming a canal when moulding a metal block | |
JP2007125615A (en) | Mold for precisely casting high melting point metal hollow drum-shaped casting and precise casting method for high melting point metal hollow drum-shaped casting using the mold | |
RU2791741C1 (en) | Chill mold for manufacturing rods for argon-arc surfacing | |
RU2801507C1 (en) | Unit for manufacturing rods for argon-arc surfacing | |
RU119657U1 (en) | HOLLOW INGOST CASTING FORM | |
RU2741044C1 (en) | Method for production of small-section casting bars and device for implementation thereof | |
RU2796343C1 (en) | Pressing mould for manufacturing rods for argon-arc surfacing | |
US4055881A (en) | Method of rebuilding an ingot mold | |
JP4150413B2 (en) | Method and apparatus for casting ingot of aluminum alloy for cutting made of the same material as aluminum alloy for mass production | |
Ma et al. | Manufacturing of herringbone gear model by 3D printing assisted investment casting | |
JP6801378B2 (en) | Molding device for continuous casting of steel and manufacturing method of surface modified slab using it | |
CN107159863B (en) | A kind of high tantnickel copper alloy rotary type casting and its casting method | |
CN111468703A (en) | Casting method of double-liquid composite hammer head | |
US4120345A (en) | Method for ingot mold repair | |
RU2367538C1 (en) | Coating for casting moulds at centrifugal casting of copper alloys | |
JPS6030549A (en) | Production of casting having fine hole | |
CN104209471A (en) | Preparation method of triplet shell casting | |
SU996063A1 (en) | Bimetallic casting production method |