SU1668079A1 - Кристаллизационна водоохлаждаема камера - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к сварочному производству, в частности к электрошлаковой сварке, и может быть использовано дл  сварки профильного металлопроката. Цель изобретени  - получение сварных электрошлаковых соединений высокого качества, без дефектов усадочного происхождени , облегчение разборки панелей при раскрытии кристаллизатора по окончании сварки и исключение возможности сварки жидкого металла, кристаллизующегос  в плавильном пространстве, с металлом воронки. В кристаллизационной водоохлаждаемой камере, состо щей из трех панелей 1 - 3, кажда  из которых имеет карман 6, повтор ющий конфигурацию части свариваемого профил , и нишу 8, образующую несъемный поддон кристаллизационной камеры, имеющей отверстие 5 дл  установки воронки, через которую осуществл етс  заливка жидкого флюса. В карманах панелей выполнены проточки 7 глубиной 10..20 мм вверху и 3...8 мм внизу и высоту 2...3 мм, имеющие плавные переходы к рабочим поверхност м камеры. Высоту выводного кармана выбирают на 40...60 мм больше половины приведенного диаметра плавильного пространства. В нише каждой панели выполнены уклоны @ 1 : 15... @ 1 : 6. Отверстие дл  заливки шлака выполнено так, что нижн   его кромка на наружной поверхности панели выполнена на 40...60, а на внутренней - 3...6 мм выше рабочей поверхности поддона. 3 з.п.ф-лы, 1 ил.

Description

вого раэъемл и проходит через ось отверсти  5 дл  установки воронки.

Кристаллизационна  камера в сборе имеет сквозные карманы 6 дл  размещени  в них свариваемых заготовок профильного металлопроката. Предотвращение по влени  краевых несплавлений и подрезов достигаетс  наличием в карманах конической проточки 7. В св зи с бочкообразным расплавлением свариваемых заготовок глубина проточек в нижней Ьн и верхней Ь8 част х кармана разна , Ьв Ьн. Причем значени  be и Ьн превышают величины разва- ров в верхней Ьр.в и нижней Ьр.н част х свариваемых заготовок на 10...20%, т.е. Ьв - (1,1...1.2)Ьр.в. Ьн (1,1...1,2)Ьр.н. и составл ют 10..,20 и 3...8 мм соответственно. Высота проточек hnp в карманах на глубине , равной Ьв и Ьн, должна быть равна hop (1,1...1,3) hr, а в месте сопр жени  кармана с рабочей (внутренней) поверхностью кристаллизационной камеры hnp 2hr, где hr - толщина гарнисажной корочки, т.е. должна составл ть 2...3 мм. Кроме того, конические проточки 7 имеют плавный переход к рабочим поверхност м камеры, причем радиусы R, г сопр жени  наход тс  в пределах 5...8% от диаметра кармана. В случае сварки заготовки пр моугольного , квадратного и т.д. сечений радиус сопр жени  находитс  в тех же пределах 5...8%, но беретс  он от приведенного диаметра свариваемых заготовок. Например, необходимо сварить заготовки пр моугольного сечени  со сторонами а и с. Находим приведенный диаметр 0Пр свариваемой заготовки

п - 1 v M

UriD - Ј - Ј

пр

Л

где S - толщина заготовки.

Тогда радиусы сопр жени  R,r проточек к рабочим поверхност м кристаллизационной камеры будут равны

R,r (0,05...0,08) -2

v/a7

71

Величина выводного кармана кристаллизационной камеры должна обеспечивать сварное соединение без дефектов усадочного происхождени , т.е. быть не менее суммы глубины шлаковой и металлической ванн, оптимальных дл  электрошлаковой сварки, и должна превышать на 40...60 мм половину приведенного диаметра плавильного пространства.

Дл  обеспечени  легкого сн ти  кристаллизационной камеры со сваренной заготовки предусмотрены следующие ниже конструктивные особенности.

Ниши 8 в каждой из трех панелей кристаллизационной камеры, образующие поддон , имеют уклон 1 :15 - 1:6 в сторону плоскости разъема, проход щей через продольную ось 4 свариваемых заготовок. Ниши 8 двух меньших панелей также имеют дополнительный уклон -1:15 в сторону сопр жени  этих панелей.

Камера снабжена отверстием 5 дл  установки воронки, через которую осуществл етс  заливка жидкого флюса в плавильное пространство. Отверстие выполнено так, что нижн   точка отверсти  на наружных гран х меньших панелей кристаллизационной камеры расположена над рабочей поверхностью поддона на высоте, не менее глубины шлаковой ванны, т.е. 40...60 мм, а на внутренних гран х этих меньших панелей камеры она расположена выше поверхностм поддона на высоту затравки, т.е. на 3...6 мм.

Электрошлаковую сварку профильного металлопроката с использованием предлагаемого кристаллизатора осуществл ют

следующим образом.

На подготовленные к сварке заготовки устанавливаетс  кристаллизационна  камера , панели которой в ее верхней и нижней част х соединены между собой одним из

известных способов. Внутрь камеры вводитс  пластина плав щегос  мундштука, имеюща  вертикальные каналы дл  подачи в зону сварки сварочной проволоки. Пластина от рабочей поверхности поддона выставл етс  на рассто нии 40 - 60 мм. В отверстие камеры вставл етс  воронка дл  подачи в плавильное пространство жидкого флюса. После подключени  свариваемых заготовок и пластины плав щегос  мундштука к полюсам источника питани  в плавильное пространство через воронку подаетс  предварительно расплавленный жидкий флюс. При достижении последним нижней кромки пластины цепь

замыкаетс . Включаетс  подача сварной проволоки. Процесс электрошлаковой сварки началс . Благодар  тому, что воронка примыкает к отверстию так, что наиболее близко расположенна  к поверхности поддона точка сопр жени  внутреннего (рабочего ) отверсти  воронки и наружной поверхности кристаллизационной камеры расположена от рабочей поверхности поддона на рассто нии не менее глубины шлаковой ванны, присутствие в воронке расплавленного металла исключаетс . Объ сн етс  это тем, что в св зи с интенсивным охлаждением медной камеры уровень жидкого металла в отверстии дл  сифонной

заливки шлака не поднимаетсл пыше 40 мм от поверхности поддона

При достижении зеркалом шлаковой ванны нижней части карманов, о которых располагаютс  свариваемые заготовки, жидкий флюс заполн ет проточку В св зи с тем, что проточка выполнена конической жидкий металл, поступающий в дальнейшем в проточку, вытесн ет из нее постепенно шлак. Подрезов, а также таких дефектов как усы (крупные частицы закристаллизовавшегос  шлака), в металле сварного соединени  не образуетс . Плавный переход внутренней поверхности кармрна с рабочей поверхностью кристаллизационной камеры формирует галтели, повышающие эксплуатационную надежность сварных соединений . Аналогично формируетс  стр- ное соединение и в верхних част х карманов 6. Глубина конической проточки 7 по высоте сварного соединени  постепенно увеличиваетс  Ьв Ьн и в верхних част х кармана достигает величины Ьв. Увеличение глубины проточки по высоте свзрного соединени  от Ьн до Ьв св зано с бочкооб разным характером расплавлени  сварива емых заготовок Учитыва , что величина развара при электрошлаковой сварке колеблетс  в определенных пределах и это св зано с колебани ми напр жени  п сети и с другими факторами, значени  Ьн и Ьв должны превышать величину развара заготовок на 10...20%.

Использование изобретени  позволит существенно повысить качество сварных соединений и упростить технологию разборки панелей.

Claims (1)

1. Формула изобретени  1. Кристаллизационна  водоохлэждао- ма  камера дл  электрошлаковой сварки

   Про ( И Ih MO М 1 I Ч/1Г01 V Td . и I И РСПГИ Til HOI Г п Clf 111 ГРМиМр I , iaHOyl l KJA/l 1 И ЮТОРЬЬ ы Mirij II Ji J (

   KdpMJ-j iuM за/1 лиши и i of разующеи несъемный и имеюща  отверстие д HI углаповкч и рснгчн ,ц,1Ч за

   ЛИВ1 Ч ЖИД1 ОГО фЛЮС ч Г РОТО I И ОТ I И I а ю щ     с   тем гп с цс пью ппон IICHHH кз 1е(л па свари ix )Г|и1 г| и и ич ы

   lit пни проточки Ешпслненн г кпрмлп / панолей и имеют .МИЦССКУР 4-ом с гп биной 10 20 мм и J Ь мм п верхней и них- нои чэст х снр п i,j i GOT г отстпен но и высоту 2 3 мм, и с с 1гтвн1 м переходом к

   рабочим поверлпссттм камеры принтом радиусы сопр жени  1Ч1брани п пределах 5 0% от диаметра ка|)манп

   2 Кам pj по п 1 о г л и а ю щ ч   с   тем что с целью пол у рн.1ч CL JPHMX сосдинешы (гз та о пгоисхож депи  nticoid ПЫ1ПД1 jji) гчпмапа на 40 00 мм bcvbiLie пп;,оипнн припо/V i- iioro ди1 ттра плприпыюго простр шства

   J Камера по п 1 о г п и ч а ю щ     с  

   тем ч го с целью о легч°нил paj OiNKh гпни леи при раскрытии крииталпшатор ч по окончании сварки n miuia чаждо из трех па юлгч образующи-, вы- попнены уклоны размером 1 1Ь Ьвстороны п/1оскосгеи розьема

   4 Камера по п 1, о т л и ч   ю щ Р   с   том, что, с цегыо исключени  еот. О1 постм сварки жидкого металла, кршталпиз/юи;е- госч п плавильном пространство с мсталлом воронки, ниж Ъ   точка отверсти  на наружных гран х MOHI ших панр/.еП кри- сттлизационноГ) камеры распопоч .ена над рабочей поверумостыо поддона на высоте 400 60 мм, а на пнутрекпих гран х этих

   панелей - выше рабочей поверхности поддона на высоту 3 6 мм