SU772695A1 - Способ изготовлени биметаллических труб центробежным литьем - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к литейному проиавоасгву, в частности к технологии центробежного лить , и может быть использовано при отливке биметаллических труб большой длины. Известен способ изготовлени  биметаллических труб, включающий нанесение теплоизол ционного покрыти  и последовательную заливку металлов, при этом толишну покрыти  выполн ют равномерно нарастающей в сторону, противоположную заливке металлов ij. Известен способ изготовлени  биметал лических труб, включающий нанесение теплоизол ционного покрыти  по длине изложницы материалами, обладающими различной теплопроводностью, причем со стороны заливочного торца футеруют материалами с теплопроводностью в 1-5 ра большей теплопроводности материалов ФУтеруемого сло  остальной части изложницы 2. Недостатком указанных способов изготовлени  биметаллических труб  вп етс  неудовлетворительное качество соединени  металлов по длине отливки, так как ограничена возможность регулировани  отвода тепла от отливки. Кроме того , при применении в качестве теплоизол ционного покрыти  сыпучих материалов (кварцевый, цирконовый пески и т. д.) дл  достижени  требуемых условий теплоотвода необходима значительна  толщина покрыти , что влечет за собой ухудшение наружной поверхности отливки (волнистость ), большой механический пригар, следовательно, большое удаление металла в стружку при механической обработке труб. При применении покрыти  неравномерной толщины дл  получени  труб с lio сто нным наружным диаметром необходимо примен ть специальные дорогосто щие изложницы с конической расточкой рабочей поверхности. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому  вл етс  способ изготовлени  биметаллических труб, включающий последовательную заливку металлов во вращающуюс  форму центробежной машины, при этом рабочую поверхность ее покрывают равномерным слоем теплоизол ционной футеровки з.

Недостатком этого способа  вл етс  отсутствие возможности отливки биметаллических труб большой длины с точными размерами граничного диаметра, по кото рому происходит соединение слоев металлов . Вызвано это специфическими услови ми заполнени  горизонтально вращающе| с  изложницы центробежной машины при заливке металла с одного конца, В процессе заливки жидкий металл больше разогревает тот конец изложницы, с которого производ т его заливку, отдава  ей большую часть тепла при своем передвижении .

При заполнении изложницы разница температур между передним и задним концами отливки сохран етс  и достигает значительных величин. В то врем  как задний конец отливки охладилс  до требуемой температуры соединени  металлов на ее переднем конце металл находитс  еще в жидкбм состо нии. Величина темпе ратурного перепада по длине отливаемой трубы зависит от марки стали, геометрических размеров, температуры заливки стали, толщины и материала примен емого покрыти  и т. д. В силу этих причин при заливке второго металла получаетс  либо размыв и перемешивание металлов в переднем конце отливки, либо расслоение в ее заднем конце. Например, при производстве центробежнолитых заготовок из сталей 1X17Н2 - 018Н1ОТ размером 26Ох{40-4О)х265 мм около четверти трубы приходитс  обрезать в отходы из-за размыва переднего ее конца или расслоени  заднего конца отливки.

Цель изобретени  получение биметаллических труб большой длины с качественным соединением металлов по всей длине отливки.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в известном способе изготовлени  биметаллических труб, включающем нанесение теплоизол ционного покрыти  на рабочую поверхность изложницы и последовательную заливку металлов, перед заливкой первого сло  металла изложницы со стороны, протйгЬположной заливке металла , на участке, равном 0,25 - 0,5 ее длины, нагревают до температуры 50 550®С.

В силу того, что плотность теплового потока пр мо пропорциональна градиенту температуры (основной закон теплопроводности Фурье), в процессе и после заливки металла в изложницу тешшотвод от за-, питого металла проходит неодинаково по длине изложницы. От холодного конца изложницы , с которого происходит заливка металла и где температура заливаемого металла более высока , отвод тепла идет интенсивнее, чем от конца изложницы, противоположного заливке, где температу-

ра заливаемого металла более низка .

Нагрева  конец изложницы, противополож- ный заливке, создают услови  дл  равномерного теплоотвода по всей цлине изложницы и получают первый слой металла

с одинаковой температурой по всей длине, что  вл етс  необходимым условием дЛ  получени  качественного соединени  металлов с обеспечением точных геометрических размеров биметаллической отливки.

Экспериментально установлено, что при нагреве конца изложницы, противоположного заливке металлов, до температуры менее 50 С равномерный теплоотвод: от заливаемого металла не обеспечивает-

с .

Предельна  величина нагрева конца изложницы, противоположного заливке металлов, ао 550 С обусловлена тем, что при более высоких температурах не

обеспечиваетс  стойкость и долговечность изложницы, так как металл изложницы выходит за область упругих деформаций , что приводит к продольному изгибу и короблению изложницы. В зависимости от материала изложницы при температурах выше 550 С возможны фазовые превращени  в металле изложницы, что также отрицательно сказываетс  на динамических характеристиках вращающейс  изложницы. Оптимальна  величина нагрева йонца . изложницы, противоположного заливке металла , определ етс  из конкретных услоВИЙ получени  биметаллических труб и зависит от длины отливки и условий теп- лоотвода.

Claims (3)

1. Длина участка нагрева конца изложни- цы, противоположного заливке металлов, равна  0,25 - 0,5 длины изложницы, определ етс  с учетом потерь -температуры заливаемым металлом при своем продвижении вдоль изложницы, условий теплоотвода в системе залитый металл - изложница , а также литейных свойств заливаемого металла (жидкогекучесть при температуре заливки, интервал кристаллизации , в зкости и т. д.). 5 На чертеже приведена схема усгройс ва, осуществл ющего предлагаемый споУстройство содержит изложницу 1, теплоизол ционное покрытие 2 изложни- цы, систему 3 секционного брызгальног охлаждени , нагревательное устройство На рабочую поверхность изложницы нанос т теплоизол ционное покрытие, за тем конец изложницы со стороны, проти воположной заливке, на участке равном 0,25 - 0,5 ее длины, нагревают до не ,обходимой температуры и производ т за ливку первого металла. При достижении свободной поверхностью первого металла температуры соединени  производ т заливку второго металла. Предлагаемый способ опробован при изготовлении биметаллических труб соче тани  сталей Х12+сталь 45 размером 0 165 X (26+24) X 4ООО мм на машине с горизонтальной осью вращени . Конец изложницы со стороны, противоположной заливке металла, нагревают до на участке, равном 1/2 ее длины , и нанос т теплоизол ционное покрытие с расчетной толщиной 6 мм. Затем производит заливку стали XI2 В процессе кристаллизации и охлаждени  отвод тепла от залитого металла идет дифференцированно по длине изложницы, результате температура первого сло  (сталь XI2) по длине отливки выравниваетс , что обеспечивает высокое качес во соединени  металлов и точность гео- метрических размеров биметаллической отливки по всей длине. При достижении первым металлом (сталь Х12) температуры соединени  заливают второй металл (сталь 45). 5 охлаждени  отливки до 90О- После 100О°С ее извлекают. Использование предлагаемого способа по сравнению с известными дает возможность получени  биметаллических труб большой длины с качественным соединением металлов по всей длине отливки за счет равномерного теплоотвода, что обес печивает точную геометрию соединени  биметаллических труб, что особенно важно при дальнейшем использовании этих труб в инструментальной промышленности, машиностроение и другихотрасл х народного хоз йства. Формула изобретени  Способ изготовлени  биметаллических тру центробежным литьем, включающий нанесение теплоизол ционного покрыти  на рабочую поверхность изложницы и последовательную заливку металлов, отличающийс  тем, что, с целью повышени  прочности соединени  металлов биметаллических труб большой длины, перед заливкой металла первого сло  изложницу со стороны, противоположной заливке металла, на участке, равном 0,250 ,5 -ее длины, нагревают до температуры 5 0-5 50° С. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР N 592517, кл. В 22 D 13/10, 1976,
2. 2.Авторское свидетельство СССР № 52725.3, кл. В 22 В 13/1О, 1975.
3. 3.Патент США N 3414О44, 16495 , 1968.