Способ получения цилиндрическихполых слитков

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

<11822760 (61) Дополнительный к патенту (22) Заявлено 1508.72 (21) 1819260/22-02 (23) Приоритет (32) 25. 08. 71 (31) 64365 (33) Япония

Опубликовано 15.0481.Бюллетень М 14

Дата опубликования описания 150481 р )м. к.з

0 21 С 5/56

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий (53) УДК 669. 046 (088.8) (72) Автор изобретения

Иностранец

Акира Удзийе (Япония) к

t !

Иностранная фирма

"Мицубиси Дзукогио Кабусики Кайся" (Япония) (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ

ПОЛЫХ СЛИТКОВ

Изобретение относится к способу получения цилиндрических полых слитков методом электрошлакового пере- . плава.

Известен способ изготовления ме. таллического изделия круглого поперечного сечения с подачей металлического материала в кристаллизатор с малым размером по высоте, с полостью,10 конфигурация которой соответствует .конфигурации получаемого изделия, и электрошлаковым переплавом с вытягиванием слитка из кристаллизатора по круговой траектории, сопрягающейся со стенкой готового иэделия. Переплав ведут под слоем фтсоса с пропусканием электрического тока. При получении круговых изделий концы слитка могут сваривать между собой (1).

Недостатком этого способа является невозможность осуществить наплавку до образования замкнутого контура слитка. Для получения круговых изделий концы слитка сваривают между собой, что ведет к увеличению производственных затрат.

Цель иэобретения - увеличение производительности и уменьшение производственных затрат. 30

Поставленная цель достигается тем, что в способе получения цилиндрических полых слитков методом электрошлакового переплава, включающем переплав расходуемого электрода в кристаллизаторе и вытягивание наплавляемого слитка с вращением его вокруг горизонтальной оси симметрии, конец вытягиваемого слитка вводят в кристаллизатор соосно направляемому слитку и осуществляют наплавку до образования замкнутого контура.

На фиг. 1 и 2 показаны сферические контейнеры; на фиг. 3-8 — пояснение способа получения цилиндрических полых слитков методом электрошлакового переплава.

Если сферический контейнер имеет

3 секции (фиг. 1), то он состоит из

2-х тарельчатых элементов 1 и бочкообразного элемента 2. Если эти два тарельчатых элемента выбраны так, что имеют соответствующий относительный размер, тогда можно получить эти элементы путем отрезки их oi бочкообразного элемента 2, изготовленного методом электрошлакового переплава.

Согласно фиг. 2 изготавливается другой бочкообразный элемент, помещенный между двумя тарельчатыми эле822760 ментами и все эти элементы свариваются вместе, благодаря чему получается сферический контейнер.

Если горизонтальная площадь 3 поперечного сечения, состоящего из нескольких частей бочкообразного элемента 2, когда плоскость проходящая че5 рез горизонтальную центральную ось 4 бочкообразного элемента 2 пересекает внутреннюю и внешнюю поверхности стенок бочкообразного элемента, по(ворачивается вокруг центральной горизонтальной оси на 360, тогда образуется геометрическое место точек сферической раковины бочкообразного элемента 2. Поэтому, когда. наплавленное методом электрошлакового перепла- 15

aa„ металлическое тело выводится вдоль геометрического места точек сферической раковины, причем полое пространство имеет такое горизонтальное поперечное сечение, что ког- Щ да оно поворачивается вокруг центральной горизонтальной оси 4, то описывает геометрическое место точек сферической раковины бочкообразного элемента желательного размера. Таким образом изготавливают бочкообразный элемент необходимого размера.

Кристаллизатор 5 с водяным охлаждением состоит из соединенных вместе разъемных деталей. Кристаллизатор Зо ограничивает полое пространство (A), имеющее такое поперечное сечение, которое если повернуть вокруг центральной горизонтальной оси 4, опишет геометрическое место точек сферической раковины желательных размеров. Рычаги б, один из концов которых соединен с вращающимся валом 7 посредством кольца 8 и поддерживается в горизонтальном положении посредством стопора 9 (фиг. 7). Другой конец каждого из рычагов 6 поддерживает внутреннюю деталь кристаллизатора 5, KDTopblA поддерживается в горизонтальном положении посредством множества рычагов б и опорного элемента 45

10 (фиг. 6). Вращающиеся рычаги 11, один конец которых жестко прикреплен на валу 7. Отправная деталь 12 установлена на другом конце рычагов

11 и может блокировать. нижнюю сторо- 5О ну полого пространства А в кристаллизаторе 5 и вести по круговому пути, т.е. вдоль геометрического места точек сферической раковины формуемо го бочкообразного элемента 2, вращаясь вместе с вращающимся валом 7

1(пунктирные линии на фиг. 5 и 6).

После того, как бочкообразный элемент отформован, он обычным образом снимается с устройства. Электроды 13, представляющие собой стальные стерж- 60 ни из металлического материала в виде проволоки определенного сечения (например прямоугольного) отстоят одит от другого на соответствующие интервалы и могут подаваться по вер- 65 тикали в полое пространство кристаллизатора 5 посредством сварочной головки 14, которая содержит пару направляющих роликов 15, пару подающих роликов 16, приводимых электродвигателем 17 для каждого электрода.

Причем сварочная головка 14 опирается на манипулятор 18, на котором установлен питающий бункер 19 для флюса.

Флюс, находящийся в бункере, непрерывно подается с определенной скоростью по гибкому шлангу 20, в котором предусмотрен Регулирующий скорость потока клапан 21 в шлаковую ванну 22, которая готовится отдельно и заливается в полое пространство в кристаллизаторе.

Расходуемые электроды 13 постепенно переплавляются, и расплавленный металл постепенно накапливается в полом пространстве кристаллизатора, охлаждается и непрерывно формуется в виде слитка 23. Затем концевая поверхность слитка 23 наплавляется на отправную деталь 12, и последовательно проводится по геометрическому месту точек сферической раковины в соответствии с вращением отправной детали 12. Сварочная головка может перемещаться вверх и вниз, назад и вперед, влево и вправо, а также может поворачиваться с помощью манипулятора так, что электроды могут занимать правильное положение в полом пространстве кристаллизатора.

Площади поперечных сечений электродов подбираются путем расчета так, чтобы площадь поперечного сечения электрода, занимающего центральное положение, была максимальной, а площадь поперечных сечений остальных электродов последовательно уменьшалась, причем все электроды перемещаются с одинаковой скоростью, так, что металл равномерно наплавляется в полом пространстве кристаллизатора 5.

Рычаг 24 одним концом неподвижно . закреплен на вращающемся валу 7, а другим концом может соединяться со слитком 23. Вспомогательные детали

25 и 26 служат для формовки наплавляемого металла в сечении полого пространства между скошенной частью

27 у оконечности слитка 23 и самой нижней его частью и тем самым завершают формовку бочкообразного элемента 2.

На фиг. 7 и 8 показана избыточная часть 28 наплавленного металла и выходные отверстия 29 и 30, предусмотренные в центральных частях обоих тарельчатых элементов 1, вырезанных из бочкообразного элемента 2, зажимное приспособление Зl лля закрепления тарельчатого элемента 3 на вращающемся валу 7.

822760

Формула изобретения

Способ получения цилиндрических полых слитков методом электрошлакового переплава, включающий переплав расходуемого электрода в кристаллизаторе и вытягивание наплавляемого слитка с вращением его вокруг горизонтальной оси симметрии, о тл,и ч а ю шийся тем, что, с целью увеличения производительности и уменьшения производственных затрат, конец слитка вводят в кристаллизатор соосНо наплавляемому слитку и осуществляют наплавку до образования замкнутого контура.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Бат Г. К. Современные достижения в области электрошлакового переПлава. Проблемы специальной эдектрометаллургии. Материалы международного симпозиума, посвященного 100 летию ао дня рождения Е. О. Патона, К. — М., 1970, ВИНИТИ, 1971.

Во время из готовления полусферической концевой плиты или сферического контейнера, после того как нижняя сторона полого пространства A в кристаллизаторе 5 заблокирована посредством отправной детали 12 шлак выливается в кристаллизатор, затем приводится в действие манипулятор 18 для установки в нужном месте сварочной головки 14, включается электродвигатель 17, подающий электроды 13 в шлаковую ванну при определенной скорости подачи по направляющим роликам 15 и подающим роликам 16, и между электродами и отправной деталью

12 пропускается электрический ток, при непрерывной подаче флюса из .бун- 15 нера 19 по гибкому шлангу. 20 в шлаковую ванну 22 со скоростью потока, регулируемой клапаном 21. Электроды плавятся, и расплавленный металл последовательно накапливается внутри щ полого пространства кристаллизатора.

Металл охлаждается и отверждается, последовательно образуя слиток 23.

Прйчем нижний конец слитка приваривается к верхней концевой поверхности отправной детали. Поскольку отправная деталь вращается вдоль геометрического места точек сферической раковины бочкообразного элемента 2 посредством вращающегося вала слиток может непрерывно проводиться отправной деталью при соответствующей скорости вдоль геометрического места точек сферической раковины.

Скорость ведения подбирается такой, чтобы соответствовать скорости З5 формовки слитка. Когда проведение слитка достигает известной степени рычаги 24 соединяются со слитком, рычаги 6 отводятся от вращающегося вала и одновременно с этим отправ- 4р ная деталь и часть слитка отреза ются. После этого слиток последовательно проводится рычагами .24 при сохранении на конце слитка скошенной части 27. . Когда слиток отформован, вращение вала 7 прекращают и сварочную головку поднимают. Шлаковая ванна, электроды, флюс подаются во вспомогательную форму, содержащую вспомогательные детали 25 и 26. Причем вспомогательная металлическая форма окружает полое пространство, ограниченное скошенной частью 27. Элсктроды плавятся, заполняя полое пространство металлом. Избыточная часть 28 55 удаляется посредством обработки на станке, оплавления и т.д.

Если надо изготовить сферический контейнер, от бочкообразного элемента отрезают два тарельчатых элемента одинакового размера, в центральных частях которых предусматриваются входные отверстия. Затем эти тарельчатые элементы неподвижно закрепляются на вращающемся валу через их входные отверстия и зажимные детали на расстоянии равном ширине бочкообразного элемента. Затем, когда изготовлена часть в виде бочки, противоположные концевые поверхности бочкообразного элемента свариваются по окружности с концевыми поверхностями тарельчатых элементов, и получают сферический контейнер. Если необходимо, входные отверстия в тарельчатых элементах закрываются пу»: тем приварки отдельно изготовленных элементов. Если разделить сфери". ческий контейнер на две половины,то можно получить полусферическую торцовую плиту.

Предлагаемый способ позволяет легко изготавливать бочкообразные, тарельчатые элементы, сферические контейнеры, полусферические торцовые плиты.

g 5

Фиг.S

Составитель И. Чепикова

Редактор И. Касарда ТехредМ.Коштура КорректорО. Билак

Заказ 1911/86 Тираж 618 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4