Способ ремонта отливки

 

СПОСОБ РЕМОНТА ОТЛИВКИ, преимущественно чугунной изложницы в стальном бандаже, имеющей трещину. распространяющуюся по части стенки отливки, заключающийся в выполнении в стенке отливки отверстия, ось которого проходит вдоль полости трещины , и электрошлаковой заварке этого отверстия, отличающийся ,тем,что,с целью . снижения трудоемкости ремонта треснувшей чугунной изложницы путем восстановления армирующей способности бандажа, отверстие вьшолняют с осью, совпадающей с серединой стенки бандажа, сварной щов при заварке отверстия выполняют на глубину, равную глубине распространения трещины в бандаже, с поперечным размером, равным толщине стенки бандажа. i;O 00 00

„„Я0„„1119813

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИР :::

Н ABTOPCHOIVIY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTHA (21) 3582292/25-27 .(22) 25.04.83 (46) 23.10.84. Бюл. И 39 (72) В.П.Елагин, А.К.Маришкин, А.Н.Новодран и Л.К.Тарасов (71) Днепродзержинский ордена Трудового Красного Знамени индустриальный институт им. М.И .Арсеничева (53) 621.791.793(088.8) (56) 1. Электрошлаковая сварка и наплавка. Под ред, Патона Б .Е. М., "Машиностроение", 1980, с. 83, рис. 5.26 (прототип). (54) (57) СПОСОБ РЕМОНТА ОТЛИВКИ, преимущественно чугунной изложницы в стальном бандаже, имеющей трещину, (ц В 23 К 25/00 В 23 Р 6 04 распространяющуюся по части стенки отливки, заключающийся в выполнении в стенке отливки отверстия, ось которого проходит вдоль полости трещины, и электрошлаковой заварке этого отверстия, отличающийся ,тем,что, с целью . снижения трудоемкости ремонта треснувшей чугунной изложницы путем восстановления армирующей способности бандажа, отверстие выполняют с осью, совпадающей с серединой стенки бандажа, сварной шов при заварке отверстия выполняют на глубину, равную глубине распространения трещины в бандаже, с поперечным размером, равным толщине стенки g бандажа.

Ос ь отверстия вып опняют с овп адающей с серединой стенки бандажа.

1 11198

Изобретение относится к черной и цветной металлургии, в частности к ремонту чугунных изложниц, применяемых, например, при разливке металлов .

Известен способ ремонта деталей, имеющих трещину, распространяющуюся на часть детали, заключающийся в выполнении отверстия, ось которого проходит вдоль полости трещины и заварке этого отверстия (1) .

Основным недостатком известного способа является низкая армирующая способность направленного слоя металла из-за его разрушения или от15 слоения от чугунного торца изложницы. Это объясняется тем, что при заварке отверстий и наплавке слоя металла на чугун наплавленный металл обогащается углеродом чугуна, и следовательно, обладает большой твердостью и низкой пластичностью. Разрушение или отслоение армирующего слоя наплавленного металла вызывается высокйми механическими и термическими нагрузками, которым подвергается открытый торец изложницы. Стойкость отремонтированных таким способом изложниц очень низкая. Кроме того, известный способ особенно неэффективен при ремонте треснувшей

30 чугунной изложницы, снабженной стальными бандажами, которые являются армирующими стальными элементами.

Цель изобретения — снижение трудоемкости ремонта треснувшей чугунной изложницы, имеющей треснувший стальной бандаж, путем восстановления армирующей способности треснувшего бандажа.

Цель достигается тем, что соглас- 40 но способу ремонта отливки, преимущественно чугунной изложницы в стальном бандаже, имеющей трещину, распространяющуюся по части стенки отливки, заключающемуся в выполнении 45 в стенке отливки отверстия, ось которого проходит вдоль полости трещины, и электрошлаковой заварке этого отверстия, отверстие выполняют с осью совпадающей с серединой стенки бан- 50 дажа, сварной шов при заварке отверстия выполняют на глубину, равную глубине распространения трещины в бандаже, с поперечным размером, равным толщине стенки бандажа. 55

13 2

Восстановление армирующей способности треснувшего стального бандажа позволяет отказаться от применения дополнительных стальных элементов и увеличить прочность скрепления треснувшей изложницы, благодаря чему снизится трудоемкость ремонта и увелиъ чится срок службы изложницы.

Бандажи, применяемые для армирования торцов чугунных изложниц, изготовляются иэ стали, обладающей хорошей свариваемостью, например, из стали Ст35Л ил Ст.б, что позволяет получить прочное сварное соединение треснувшего бандажа и восстановить его армирующую способность. В свою очередь, сваренный бандаж надежно скрепляет (армирует) треснувший торец чугунной изложницы, что обеспечивает воэможность дальнейшей ее эксплуатации на более длительный срок по сравнению с другими способами ремонта треснувшей изложницы.

Кроме того, для более прочного скреп ления треснувшей изложницы возможно совместное применение предлагаемого и известных способов ремонта, например, с установкой вдоль длины трещины стальных скоб или анкеров, скрепляющих обе стороны трещины.

На фиг. 1 приводится способ ремонта треснувшей чугунной изложницы, имеющей закладной бандаж, на фиг. 2— способ ремонта треснувшей чугунной изложницы, имеющей наружный бандаж.

Способ осуществляется следующим образом.

Образовывают отверстие и заваривают его сваркой плавлением, например, электрошлаковой сваркой.

В изложнице 1 с продольными трещинами 2, от которых разрушен и стальной бандаж 3, выполнены отверстия 4, продольная ось которых проходит вдоль почости трещины в банДаже и совпадает с серединой толщины стенки бандажа. Отверстия 4 имеют диаметр меньше толщины стенки банда" жа на величину проплавления сварного шва .5 и глубину, равную глубине распространения трещин в бандаже.

Сварной шов 5 образован путем эаплавления отверстий 4 сваркой плавлением при помощи электрода 6, подключенного к источнику 7 сварочного тока. Заплавление отверстий может быть осуществлено различными способами сварки плавлением, например, ручной дуговой сваркой, полуавтоматической свар813 ф нины, равном 20 мм, н ширине бандажа, равном 120 мм, т. е. 20 + 120 = 140 мм.

Просверленные отверстия затем наплавляются одним из способов сварки плавлением, например, электрошпаковой сваркой. В качестве сварочного агрегата можно использовать автомат

А-162 или полуавтомат А-1072И. Шлаковая ванна 8 наводится в отверстии 4 путем оплавления сварочного флюса дугой, горящей между электродом 6 и дном отверстия 4. Образующийся шпак затекает в зазор трещины, который не превышает 1-2 мм для трещины длиной

1 м и затвердевает там, после чего образуется шлаковая ванна 8. При толщине шлаковой ванны 10-15 мм дуга гаснет и протекает устойчивый электрошлаковый процесс, при этом плавится электрод 6 и оплавляются стенки от верстия 4, образуя сварной шов 5.

Для повышения устойчивости сварочного процесса и обеспечения постоянной глубины шлаковой ванны зазор трещины в отверстии, превышающий 2 мм, заделывают огнеупорной массой. Проплавление стенок отверстия 4 в бандаже 3 должно быть таким, чтобы диаметр сварного шва 5 был не больше толщины бандажа 3. Это необходимо для того, чтобы не оплавлялась чугунная стенка изложницы и металл шва 5 не обогащался углеродом чугуна, что отрицательно повлияет на его пластические свойства.

Сварка отверстий диаметром 3040 мм производится постоянным током обратной полярности сварочной проволоки СВ-08А диаметром 5 мм.с флюсом AH-348À или AH-6 при следующем режиме: сварочный ток — 400-500 А, напряжение — 44-45 В, скорость свар ки — 1,2-1,4 м/ч. Отверстие эаплавляется по высоте до конца, при этом шлаковая ванна выводится на торец изложницы.

После ремонта треснувшего торца изложницы предлагаемым способом, щель трещины может быть заполнена с наружной и внутренней стороны стенки изложницы огнеупорной массой или же заварена сваркой плавлением одним из известных способов ремонта трещин

Предлагаемый способ ремонта трес-i нувшей чугунной изложницы позволяет снизить трудоемкость ремонта треснувших бандажированных чугунных изложниц за счет восстановления работоспособности треснувшего стального

11 19 з кой плавящимся электродом н среде ,защитного газа, электрошпаковой сваркой. Наиболее приемлемой является электрошлаковая сварка, так как она обладает высокой производительностью и позволяет получить прочный свар5 ной шов. Электрошлаковая ванна 8 расплавляет электрод 6 и обеспечивает надежное сплавление сварного шва 5 со стенками отверстия 4. Для преду10 преждения вытекания расплавленного шлака и металла сварного шва служат боковые кристаллизаторы 9, закрывающие трещину с наружной и внутренней стенки изложницы.

Ремонт выполняется в следующей

15 последовательности: изложница 1 устанавливается под шпинделем сверлильного станка 2Ш55 таким образом, что продольная ось сверла совпадает с продольной осью трещины 2 и середи20 ной толщины стенки бандажа 3. В зависимости от толщины бандажа для различных типов изложниц диаметр отверстий может быть равен 24-45 мм. Отверстия сверлятся на такую глубину, 25 чтобы трещина в бандаже была просвер" лена на всю ее глубину, что гарантирует надежность его ремонта.

Пример . Глуходонные изложни цы для отливки слитков спокойной стали развесом 7,4-7,6 т часто выходят из строя по причине образования продольных трещин на верхнем торце.

Изложницы имеют закладной стальной бандаж, выполненный из стали Ст. 35Л

1 которыи имеет толщину 40 мм и высоту (ширину) 120 мм и расположен на глубине 20 мм от поверхности торца изложницы. Длина трещины и целостность бандажа определяется внешним 40 осмотром трещины со стороны боковой поверхности изложницы. В случае, если треснул и бандаж, изложница устанавливается в вертикальном положении под шпинделем сверлильного станка 2Ш55 45 или 2И57 и отверстие сверлится со стороны торца изложницы непосредственно по трещине в бандаже вдоль высоты (ширины) бандажа, при этом отверстие располагается так, чтобы его центр совпадал с серединой толщины стенки бандажа. Так как бандаж имеет толщину 40 мм, отверстие сверлится ди° аметром 35 мм. Глубина отверстия, в случае распространения трещины по 55 всей высоте (ширине) бандажа, определяется суммой расстояния залегания бандажа от поверхности торца излож1119813

ВНИИПИ Заказ 7525/10 Тираж 1036 Поданное

Филиап ППП "Патавт", г. Ужгород, ул.Проектная,4 бандажа и ликвидации необходимости . изготовления дополнительных армирующнх стальных элементов для скрепления треснувшей изложницы: снижения трудоемкости разделки трещины и 5 сварочных работ, так как они выполняются не ручным способом, а при помощи сверлильного станка и сварочного автомата. Способ позволяет повысить срок службы бандажнрованной чугунной изложницы за счет надежности армирования торцов изложницы стальными бандажами, восстановление армирующей способности которых гарантируется современными способами свар- 15 ки. Это подтверждается тем, что современные способы сварки плавлением, в том числе и злектрошлаковая сварка, позволяют получить качественный сварной шов, прочность и 20 пластичность которого выше прочности и пластичности свариваемого металла, например, бандажа. Этим обеспечивается надежное соединение треснувшего стального бандажа и восстановление его армирукицей способности.

Стойкость же изложниц, имеющим у тор" цов стальные бандажи, выше стойкости известных изложниц беэ бандажей

Например, сквозные изложницы беэ бан. дажей для слитков массой больше

8 т выдерживают 18-20 наливов, а изложницы со стальными бандажами у торцов выдерживают 30-35 наливов.

Следовательно, восстановление работоспособности треснувшего стального бандажа предотвращает дальнейшее разрушение изложницы по продольным трещинам и обеспечивает повышение срока службы изложниц íà 60Х.