Способ изготовления электрода из титановой губки, легирующих компонентов, отходов титановых сплавов

Изобретение относится к способу изготовления электрода из титановых сплавов в гидравлическом прессе, состоящем из пресс-штемпеля, контейнера, втулки контейнера, мундштука с глухой матрицей, центрирующей и правящей втулок. Способ включает загрузку шихты во втулку контейнера, формирование электрода и его извлечение. Используют втулку контейнера с цилиндрическим отверстием с диаметром, равным диаметру электрода, в которую загружают порцию шихты, содержащую титановую губку и отходы титановых сплавов, закрывают мундштуком выходное отверстие втулки-контейнера, с помощью пресс-штемпеля толкают шихту в рабочее пространство упомянутой втулки с обеспечением ее запрессовывания во всем объеме ее рабочего пространства, затем отводят мундштук, удаляют глухую матрицу и прессуют следующую порцию шихты с обеспечением выхода спрессованного электрода из втулки-контейнера в центрирующую втулку и затем в правящую втулку, выполненную сборной, и извлекают электрод путем снятия частей правящей втулки. Обеспечивается исключение необходимости чистки канала матрицы при переходе с одного сплава на другой, а также облегчение процесса извлечения электрода из правящей втулки. 3 ил.

 

Изобретение относится к порошковой металлургии и может быть использовано при прессовании расходуемых электродов для последующего переплава в слитки из шихтовых материалов титановых сплавов, а именно титановой губки и отходов, образующихся при производстве изделий из титановых сплавов.

Плавку титановых сплавов с последующим получением слитков производят в вакуумно-дуговых печах. Исходной заготовкой для плавки является расходуемый электрод из титановой губки, легирующих компонентов, отходов, образующихся при производстве изделий из титановых сплавов.

Известен способ, в котором используют гидравлический пресс для экструзии электрода, состоящий из следующих основных частей: станины-рамы, системы гидропривода, пресс-штемепля или пуансона, контейнера, втулки контейнера, устройства подачи засыпаемых шихтовых материалов в коническую матрицу, конической или цилиндрической матрицы, глухой матрицы, запирающего мундштука пресса (Слитки титановых сплавов. Добаткин В.И. и др. М.: Металлургия, 1966, стр. 46). Схема реализации данного способа прессования электрода в вышеописанном прессе приведена на фиг. 1 в стадии после отвода мундштука, удаления глухой матрицы и реализуется следующим образом. Коническая матрица 1, запрессованная во втулку 2, установлена в нагретый контейнер 3. Шихту 4, засыпают в устройство подачи засыпаемых шихтовых материалов 5 в коническую матрицу 1. Перед началом экструзии выходное отверстие матрицы закрывают мундштуком пресса с глухой матрицей. Пресс-штемпель 6 начинает двигаться вперед и пресс-шайбой 6, скрепленной с ним шпилькой 7, и толкает шихту 4 в коническую матрицу 1. Процесс повторяют несколько раз, пока шихта 9 не будет запрессована почти во весь объем конической части матрицы 1. После этого мундштук отводят, удаляют глухую матрицу и начинают прессовать следующую порцию шихты, при этом спрессованная часть электрода 10 на соответствующую длину выходит их контейнера наружу.

Данный способ имеет существенные недостатки. Сложность конструкции узла, состоящего из контейнера, запрессованной в него втулки, в которую в свою очередь запрессована коническая матрица, что делает узел дорогим и сложным в наладке после замены конической матрицы. Шпилька, скрепляющая вместе пресс-штемпель и фигурную пресс-шайбу не является надежной, часто разрушается, соответственно, процесс экструзии электрода прерывается. В результате не до конца сформированный электрод становится производственным браком. Сложность очистки конической матрицы вышеназванного узла при переходе с одного сплава на другой сплав, которая требует специальных сложных приспособлений и большого количества дополнительных движений пресс-штемпеля. Кроме того, прессованный электрод должен иметь кривизну не более 20 мм на 1 метр длины, в то время как требуются электроды длиной до 5 метров. В данном же способе это требуемый технический параметр не выдерживается.

Известен способ изготовления электрода из титановых сплавов в гидравлическом прессе, состоящем из пресс-штемпеля, контейнера, втулки контейнера, мундштука с глухой матрицей, центрирующей и правящей втулок, включающий загрузку шихты во втулку контейнера, формирование электрода и его извлечение(Андреев А.Л. Титановые сплавы. Плавка и литье титановых сплавов. М.: Металлургия, 1978, стр. 269-271). Схема реализации данного способа прессования электрода в гидравлическом прессе приведена на фиг. 2 в стадии после отвода мундштука, удаления глухой матрицы и реализуется следующим образом. Коническая матрица 1, запрессованная во втулку 2, установлена в нагретый контейнер 3. Шихту 4, засыпают в устройство подачи засыпаемых шихтовых материалов 5 в коническую матрицу 1. Перед началом экструзии выходное отверстие матрицы закрывают мундштуком пресса с глухой матрицей. Пресс-штемпель 6 начинает двигаться вперед и толкает шихту 4 в коническую матрицу 1. Процесс повторяется несколько раз, пока шихта 7 не будет запрессована почти во весь объем конической части матрицы 1. После этого мундштук отводят, удаляют глухую матрицу и начинают прессовать следующую порцию шихты, при этом спрессованная часть электрода 8 на соответствующую длину выходит из контейнера 3, поступает в центрирующую втулку 9, затем в правящую втулку 10, и из правящей втулки постоянной длины 10 прессованный электрод извлекается поступает на стол приемки - на фигуре 2 не показан.

Применение данного способа для изготовления электрода в гидравлическом прессе создает предпосылки для получения прямолинейного электрода кривизну не более 20 мм на 1 метр длины в случае необходимости производства электродов длиной до 5 метров. Применение пресс-штемпеля с фигурной конфигураций, позволяет избавиться от фигурной пресс-шайбы, закрепленной на пресс-штемпеле ненадежной шпилькой. Но применение этого способа не позволяет избавиться от такого недостатка, как сложность очистки конической матрицы вышеназванного узла при переходе с одного сплава на другой сплав, которая требует специальных сложных приспособлений и большого количества дополнительных движений пресс-штемпеля. Другим недостатком является трудность извлечения спрессованного электрода из правящей втулки постоянной длины, которую стремятся приблизить к длине требуемого электрода.

Задача, на решение которой направлено заявленное техническое решение заключается в исключении необходимости чистки очистки канала матрицы вышеназванного узла при переходе с одного сплава на другой сплав, упрощении конструкции самого узла: контейнер-втулка-матрица, облегчении процесса извлечения электрода из правящей втулки постоянной длины.

Решение поставленной задачи достигается тем, что вместо втулки контейнера с конической матрицей в контейнер устанавливается втулка контейнера с цилиндрическим отверстием, равным диаметру электрода, а правящая втулка постоянной длины делается, сборной из нескольких втулок.

Техническим результатом, обеспечиваемым приведенным признаком, является, во-первых, упрощение конструкции узла: контейнер-втулка-матрица. Во-вторых, не требуется специальных приспособлений и операций для очистки канала, в котором формируется экструдируемый электрод, так как для перехода с одного сплава на другой электрод требуется только пресс-штемпелем вытолкнуть готовый электрод, так как в цилиндрическом канале нет никаких зон, которые имеются в конической матрице и требуют очистки при переходе с одного сплава на другой. Качество полученного электрода остается на требуемом уровне вследствие того, что величина силы трения шихты о стенки втулки при экструзии электрода гарантирует получение изделие заданного качества. Облегчение процесса извлечения электрода из правящей втулки постоянной длины состоит в том, что правящую втулку с электрода можно снимать частями.

Схема реализации предложенного способа изготовления электрода в гидравлическом прессе приведена на фиг. 3 в стадии после отвода мундштука, удаления глухой матрицы и реализуется следующим образом. Втулка контейнера с цилиндрическим отверстием, равным диаметру электрода 11, установлена в нагретый контейнер 2. Шихту 3, засыпают в устройство подачи засыпаемых шихтовых материалов 4 в незаполненное пространство втулки контейнера с цилиндрическим отверстием, равным диаметру электрода 11. Перед началом экструзии выходное отверстие втулки контейнера с цилиндрическим отверстием, равным диаметру электрода 11 закрывают мундштуком пресса с глухой матрицей. Пресс-штемпель 5 начинает двигаться вперед и толкает шихту 3 в рабочее пространство втулки контейнера с цилиндрическим отверстием, равным диаметру электрода 11. Процесс повторяется несколько раз, пока шихта 3 не будет запрессована почти во весь объем рабочего пространства втулки контейнера с цилиндрическим отверстием, равным диаметру электрода 11. После этого мундштук отводят, удаляют глухую матрицу и начинают прессовать следующую порцию шихты, при этом спрессованная часть электрода 6 на соответствующую длину выходит из контейнера 2, поступает в центрирующую втулку 7, затем - в правящую втулку 8, собранной из нескольких втулок 9, и из в правящей втулки 8 прессованный электрод извлекается и поступает на стол приемки - на фигуре 3 не показан.

В результате применения предложенного способа процент годности использованной шихты при изготовлении электродов повысился от 75% у способа-прототипа до 85% у предложенного способа, упростилась и стала дешевле конструкция узла: контейнер-втулка, себестоимость изготовления электрода уменьшилась на 12%, на 15% уменьшилось время изготовления одного электрода.

Способ изготовления электрода из титановых сплавов в гидравлическом прессе, состоящем из пресс-штемпеля, контейнера, втулки контейнера, мундштука с глухой матрицей, центрирующей и правящей втулок, включающий загрузку шихты во втулку контейнера, формирование электрода и его извлечение, отличающийся тем, что используют втулку контейнера с цилиндрическим отверстием с диаметром, равным диаметру электрода, в которую загружают порцию шихты, содержащую титановую губку и отходы титановых сплавов, закрывают мундштуком выходное отверстие втулки контейнера, с помощью пресс-штемпеля толкают шихту в рабочее пространство упомянутой втулки с обеспечением ее запрессовывания во всем объеме ее рабочего пространства, затем отводят мундштук, удаляют глухую матрицу и прессуют следующую порцию шихты с обеспечением выхода спрессованного электрода из втулки контейнера в центрирующую втулку и затем в правящую втулку, выполненную сборной, и извлекают электрод путем снятия частей правящей втулки.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к 3D послойной печати. Способ включает получение расходуемого материала в виде армирующего материала с расположенным на его поверхности покрывным материалом и послойное построение 3D-модели путем экструзии полученного расходуемого материала.

Изобретение относится к прессованию изделия из порошковой композиции. Загружают порошковую композицию в электропроводящую трубчатую оболочку, обжимают её и снимают оболочку с изделия.

Изобретение относится к получению контактных вставок токоприемников троллейбусов. Порошковые композиции на основе углерода из контейнера пресса выдавливают через мундштук с получением полуфабриката в виде двух обращенных друг к другу своими подошвами и разделенных рассекателем заготовок вставок с противолежащими профильными рабочими поверхностями.

Изобретение относится к получению дисперсно-упрочненного композиционного материала методом, сочетающим горение в режиме самораспространяющегося высокотемпературного синтеза (СВС) c последующим высокотемпературным пластическим деформированием продуктов синтеза, и может быть использовано для получения электродов для электроискрового легирования и электродуговой наплавки.

Изобретение относится к изготовлению редкоземельного магнита. На первом этапе получают прессованную порошковую деталь из порошка, включающего в себя основную фазу RE-Fe-B, где RE является по меньшей мере одним из элементов Nd и Pr, и фазу межзеренной границы вокруг основной фазы в виде сплава RE-X, где X является металлом.
Изобретение относится к порошковой металлургии. Способ получения композиционного материала на основе никеля включает перемешивание порошков для приготовления матрицы материала и дисперсного порошка оксида металла, механическое легирование полученной смеси, компактирование и прокатку полученного сплава.
Настоящее изобретение относится к порошковой металлургии. Способ получения композиционного материала на основе железа включает перемешивание порошков для матрицы материала и дисперсного порошка оксида металла, механическое легирование полученной смеси, компактирование и прокатку полученного сплава.

Изобретение относится к прессам, в частности к пресс-инструменту для прессования порошковых пиротехнических материалов. Пресс-инструмент для проходного прессования содержит примыкающую к объемному дозатору, расположенному под окном загрузочного бункера с пиротехническим составом и соосную пуансону, матрицу.

Изобретение относится к литейному и металлургическому производству, в частности к получению модификатора для алюминиевых сплавов. Способ включает смешивание порошка носителя с ультрадисперсным модифицирующим порошком в планетарной мельнице и прессование полученной композиции.

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к получению композиционных материалов с металлической матрицей из алюминия или его сплавов, армированных керамическим наполнителем из нитридов или карбидов бора и вольфрамом.

Группа изобретений относится к получению порошка, который может быть использован в аддитивных технологиях. Установка для получения частиц порошка содержит плазматрон, выполненный с возможностью подачи в плазму исходного материала в форме удлиненного элемента, распылительный блок с соплами для подачи распыляющего газа и камеру для сбора частиц порошка.
Изобретение относится к изготовлению компонента газотурбинного двигателя из металлического порошка. Способ включает аддитивное изготовление компонента и его термическую обработку.
Группа изобретений относится к изготовлению заготовки режущей пластины путем сжатия порошка. Обеспечивают пресс-форму, содержащую верхнюю часть и нижнюю часть матрицы, соединенные с образованием рабочей полости, верхний и нижний пуансон.
Изобретение относится к изготовлению детали из порошка титанового сплава. Способ включает изготовление спеченной преформы, имеющей плотность 80-95% от теоретически максимальной плотности, отделение от спеченной преформы части, имеющей объем, превышающий объем детали, и форму, отличающуюся от близкой к заданной форме детали, термоциклирование упомянутой части спеченной преформы при ее сверхпластической деформации, обеспечение фазового превращения сплава между двумя твердыми фазами α и β с получением детали, имеющей форму, близкую к заданной форме, и плотность, составляющую 99-100% от теоретически максимальной плотности, и обработку детали с получением окончательно заданной формы детали.

Изобретение относится к 3D послойной печати. Способ включает получение расходуемого материала в виде армирующего материала с расположенным на его поверхности покрывным материалом и послойное построение 3D-модели путем экструзии полученного расходуемого материала.

Изобретение относится к получению нанопорошка карбида вольфрама. Способ включает восстановление и карбидизацию триоксида вольфрама (WO3) в термической плазме дуговой плазменной установки с получением наночастиц карбида вольфрама (WC).

Группа изобретений относится к изготовлению режущего устройства. Режущее устройство содержит карбидный субстрат, содержащий кобальт, и полученный спеканием порошка слой поликристаллического алмаза.

Группа изобретений относится к получению содержащего нитрид хрома порошка для термического напыления покрытий в виде спекшихся агломератов. Способ включает следующие стадии: a) приготовление порошковой смеси (А), содержащей порошок (В), содержащий по меньшей мере один компонент, выбранный из группы, включающей хром (Cr), CrN и Cr2N, и порошок (С), содержащий по меньшей мере один компонент, выбранный из группы, включающей никель, кобальт, никелевый сплав, кобальтовый сплав и железный сплав, b) спекание порошковой смеси (А) при парциальном давлении азота выше 1 бар с получением спекшихся агломератов, при этом обеспечивают неизменное содержание химически связанного азота или увеличение содержания химически связанного азота по сравнению с порошковой смесью (А).
Группа изобретений относится к получению спеченного фрикционного материала. Предложен способ, включающий гранулирование порошков графита и меди с получением гранул размером 0,4-2,0 мм, содержащих медь и графит, смешивание гранул со второй смесью порошков с получением шихты, формование и спекание полученной шихты.

Изобретение относится к производству абразивных тугоплавких материалов, в частности к получению порошка - оксида алюминия (корунда), и может быть использовано в металлообрабатывающей, машиностроительной, химико-металлургической промышленности.

Изобретение относится к способу изготовления электрода из титановых сплавов в гидравлическом прессе, состоящем из пресс-штемпеля, контейнера, втулки контейнера, мундштука с глухой матрицей, центрирующей и правящей втулок. Способ включает загрузку шихты во втулку контейнера, формирование электрода и его извлечение. Используют втулку контейнера с цилиндрическим отверстием с диаметром, равным диаметру электрода, в которую загружают порцию шихты, содержащую титановую губку и отходы титановых сплавов, закрывают мундштуком выходное отверстие втулки-контейнера, с помощью пресс-штемпеля толкают шихту в рабочее пространство упомянутой втулки с обеспечением ее запрессовывания во всем объеме ее рабочего пространства, затем отводят мундштук, удаляют глухую матрицу и прессуют следующую порцию шихты с обеспечением выхода спрессованного электрода из втулки-контейнера в центрирующую втулку и затем в правящую втулку, выполненную сборной, и извлекают электрод путем снятия частей правящей втулки. Обеспечивается исключение необходимости чистки канала матрицы при переходе с одного сплава на другой, а также облегчение процесса извлечения электрода из правящей втулки. 3 ил.

Наверх