Способ электрошлаковой выплавки заготовки типа корпус с патрубком
Изобретение относится к спецэлектрометаллургии и может быть использовано при выплавке фасонных заготовок типа корпус с патрубком. Цель - повышение качества выплавляемой заготовки. Способ электрошлаковой выплавки заготовок типа корпус с патрубком включает переплав расходуемых электродов под слоем шлака в кристаллизаторы с расширенной зоной. По мере наплавления слитка и выхода шлаковой ванны в расширенную зону при выплавке патрубков в период уменьшения высоты шлака до 0,8 его высоты в период выплавки корпуса мощность увеличивают на 1 - 5% за счет повышения напряжения. В период уменьшения высоты шлаковой ванны от 0,7 до 0,5 упомянутой величины дальнейшее увеличение производят за счет увеличения тока на 10 - 15% и дополнительного повышения напряжения на 3,5 - 5% по сравнению с напряжением при выплавке корпуса. Способ позволяет получать высококачественные заготовки без дефектов поверхности.
Изобретение относится к спецэлектрометаллургии и может быть использовано при выплавке фасонных заготовок типа корпус с патрубком. Целью изобретения является повышение качества металла выплавляемой заготовки. Способ электрошлаковой выплавки заготовки типа корпус с патрубком путем переплава расходуемого электрода в шлаковой ванне с увеличением вводимой в нее мощности до 30% в процессе выплавки патрубка согласно изобретению осуществляется следующим образом. В процессе выплавки патрубка в период уменьшения высоты шлаковой ванны до 0,8 ее высоты при выплавке корпуса мощность увеличивают на 1 5% за счет повышения напряжения, а в период уменьшения высоты шлаковой ванны от 0,7 до 0,5 упомянутой величины дальнейшее увеличение мощности происходит за счет повышения тока на 10 15% и дополнительного увеличения напряжения на 3,5 - 5,0% в сравнении с величиной напряжения при выплавке корпуса. При высоте шлаковой ванны менее 0,8 ее высоты при выплавке корпуса увеличение мощности только за счет повышения напряжения недопустимо, так как в этот период уже начинается заполнение патрубка кристаллизатора жидким металлом, объем которого в этом случае недостаточен для сохранения термостабильности вследствие чего жидкий металл, поступающий в патрубок, быстро охлаждается с образованием прерывистого фронта кристаллизации, следствием чего является образование в теле патрубка и на его поверхности шлаковых включений, пережимов и гофр. Увеличение мощности, вводимой в шлаковую ванну в период уменьшения высоты последней до 0,8 ее высоты при выплавке корпуса за счет повышений напряжения менее чем на 1% вызывает образование неравномерного по толщине гарнисажа на стенках патрубка кристаллизатора, что является причиной возникновения пережимов и гофр на поверхности патрубка заготовки. Увеличение мощности в тот же период за счет повышения напряжения более чем на 5% вызывает перегрев шлаковой ванны и ее интенсивное перемешивание, при этом в некоторых местах начинает растворяться гарнисаж, который образовался при заполнении патрубка кристаллизатора, что вызывает образование заливин, гофр и шлаковых включений на поверхности патрубка заготовки. При высоте при выплавке корпуса дальнейшее увеличение мощности производят за счет повышения тока на 10 15% и дополнительного увеличения напряжения на 3,5 5% что обеспечивает оптимальные для достижения поставленной цели объемы и теплосодержание металлической и шлаковой ванн. Отклонение от указанных параметров не способствует повышению качества металла по следующим причинам. Если увеличивать мощность за счет увеличения тока и напряжения в указанных пределах при высоте шлаковой ванны более 0,7 ее высоты при выплавке корпуса, скорость роста глубины металлической ванны превышает скорость заполнения металлом патрубка кристаллизатора, что является причиной возникновения пористости и шлаковых включений в корпусной части заготовки. С увеличением мощности за счет увеличения тока и напряжения в указанных пределах при высоте шлаковой ванны менее 0,5 ее высоты при выплавке корпуса скорость роста глубины металлической ванны отстает от скорости заполнения металлом патрубка кристаллизатора, что является причиной возникновения в теле патрубка шлаковых включений, а на его поверхности гофр, пережимов, заливин и шлаковых включений. С увеличением мощности при изменении высоты шлаковой ванны от 0,7 и до 0,5 ее высоты при выплавке корпуса за счет увеличения тока менее чем на 10% и дополнительного увеличения напряжения менее чем на 3,5% скорость роста глубины металлической ванны отстает от скорости заполнения жидким металлом патрубка кристаллизатора, при этом теплосодержание шлаковой ванны оказывается недостаточным, т.е. отбор тепла в стенки корпусной части кристаллизатора и стенки патрубка кристаллизатора превышает вносимое количество тепла в шлаковую ванну, в результате чего в теле патрубка появляются шлаковые включения, а на его поверхности гофры, пережимы, шлаковые включения. При изменении высоты шлаковой ванны от 0,7 и до 0,5 ее высоты при выплавке корпуса увеличение мощности за счет увеличения тока более чем на 15% и дополнительного увеличения напряжения более чем на 5% приводит к тому, что скорость роста глубины металлической ванны опережает скорость заполнения металлом патрубка кристаллизатора, при этом теплосодержание шлаковой ванный оказывается чрезмерным, т.е. отбор тепла в стенки кристаллизатора и стенки патрубка кристаллизатора значительно меньше в сравнении с вносимым в шлаковую ванну количеством тепла, в результате чего в корпусе заготовки появляются поры и шлаковые включения, а на поверхности патрубка гофры и заливины (из-за неравномерно распределенного по толщине гарнисажа на стенке патрубка кристаллизатора). Способ позволяет повысить качество металла выплавляемых заготовок за счет устранения дефектов типа шлаковые включения, пережимы, пористость, гофры и может быть использован для изготовления корпусов энергетической арматуры, фланцев, крышек и др. заготовок переменного сечения.
Формула изобретения
Способ электрошлаковой выплавки заготовки типа корпус с патрубком, включающий переплав расходуемого электрода в шлаковой ванне с увеличением вводимой в нее мощности до 30% в процессе выплавки патрубка, отличающийся тем, что, с целью повышения качества металла выплавляемой заготовки, в процессе выплавки патрубка в период уменьшения высоты шлаковой ванны до 0,8 ее высоты при выплавке корпуса мощность увеличивают на 1 5% за счет повышения напряжения, а в период уменьшения высоты шлаковой ванны от 0,7 до 0,5 упомянутой величины дальнейшее увеличение мощности производят за счет увеличения тока на 10 15% и дополнительного повышения напряженности на 3,5 - 5% по сравнению с величиной напряжения при выплавке корпуса.MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе
Номер и год публикации бюллетеня: 36-2000
Извещение опубликовано: 27.12.2000
