Способ получения биметаллических трубчатых изделий и устройство для его осуществления

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик ()980948

Ф т.

7.

-Ф (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 03.04.81 (21) 3292068/22-02 с присоединением заявки ¹â€” (23) Приоритет— (51) М. Кл.

В 22 D 18/02

В 22 D 19/00

Гесударствеииый комитет (53) УДК 621.74. .046.2 (088.8) Опубликовано 15.12.82. Бюллетень № 46

Дата опубликования описания 25.12.82 пе делам иэооретеиий и открытий

В. Т. Борисов, П. И. Вершинин, В. П. Собакин и А. М. Голубев (У: y--.

1 — 1 (72) Авторы изобретения (7l) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ БИМЕТАЛЛИЧЕСКИХ ТРУБЧАТЫХ

ИЗДЕЛИЙ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Изобретение относится к литейному производству, в частности к литью с кристаллизацией под давлением.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ получения трубчатых биметаллических изделий намораживанием жидкого расплава на внутренней поверхности трубной заготовки-кристаллизатора.

Способ заключается в том, что в наружную заготовку-кристаллизатор устанавливают

)О на поддоне переплавляемую заготовку, расплавляют ее и затем опускают ее с заданной скоростью относительно кристаллизатора. Расплав намораживается на стенке кристаллизатора и образуется биметаллическое трубчатое изделие (1).

Недостаток известного способа состоит в том, что изделие получается с характерными дефектами литой структуры: междендритной пористостью, прямой и обратной ликвацией.

Известно также устройство для получения полых трубчатых изделий методом обратного прессования, содержащее матрицу, прессующий поршень, и встречный поршень.

Заготовку помещают в пресс-форму и формируют из нее трубчатое изделие путем выдавливания металла между стенками матрицы и прессующим поршнем (2).

Недостатком данного устройства является то, что металл в деформационной зоне. его находится в твердом состоянии, а это не позволяет получить биметаллическое изделие, так как температурные условия недостаточны для формирования промежуточного диффузионного слоя.

Цель изобретения — повышение качества изделий.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу, включающему предлагаемой заготовки внутрь наружной трубчатой заготовки, расплавление ее и перемещение относительно наружной трубчатой заготовки, на передний торец переплавляемой заготовки накладывают давление прессования в направлении ее перемещения,а на противоположный торец создают противодавление, по величине меньшее давления прессования, при этом через передний торец переплавляемой заготовки пропускают переменный ток.

Для осуществления способа в известном устройстве, содержащем матрицу, прессующий и встречный пуансоны, прессующий

980948

5 0

Формула изобретения пуансон связан с токопроводом и снабжен защитным кожухом, выполненным из плавленой беспористой керамики и установленным на рабочей части пуансона, а встречный пуансон снабжен электролизирующим подпятником.

На чертеже представлено устройство для получения биметаллических изделий, продольный разрез.

Устройство содержит разъемную матрицу 1, размещенную в конической оправке 2, прессующий пуансон 3, встречный пуансон 4 с электролизирующим подпятником 5. Наконечник 6 (рабочая часть) пуансона 3 снабжен защитным кожухом 7 из плавленой беспористой керамики и соединен с токопроводом 8.

В предварительно очищенную изнутри заготовку 9 для наружного слоя, заключенную в разъемную матрицу 1, помещают переплавляемую заготовку 10, которую с нижнего торца поджимают пуансоном 4.

На верхний передний торец заготовки оказывает давление прессующий пуансон 3. Через пуансон 3 пропускают переменный ток промышленной частоты, вследствие чего на поверхности контакта защитного кожуха

7 и заготовки 10 происходит интенсивное тепловыделение, которое приводит к образованию подплавленного жидкого слоя 11, который под действием давления и однонаправленного движения пу.ансонов 3 и 4 вытесняется к поверхности наружной заготовки 9, образуя внутренний слой 12.

Вследствие воздействия давления улучшается диффузионный контакт между заготовкой 9 и слоем 3, а резкий спад тепловыделения по боковой поверхности кожуха 7 приводит к интенсивному охлаждению слоя 12 в этой зоне, что в условиях давления приводит к отклонению от равновесных термодинамических условий фазового перехода. Это обстоятельство обуславливает высокое качество биметаллического изделия.

При этом качество внутреннего слоя повышается с увеличением противодавления, создаваемого пуансоном 4. Увеличение разности давления прессования и противодавления и пропорционально этому увеличение подводимой мощности электроэнер20

45 гии позволяют увеличить скорость процесса наплавления внутреннего слоя.

Пример. Для получения биметаллической заготовки сталь-бронза устанавливается рабочая температура наконечника 6 пуансона 3, равная 1000 С. Кожух выполнен из циркониевой беспористой керамики с электросопротивлением Р = 10 Ом- м, диэлектрической проницаемостью Е. =40, толщиной 1 см. Рабочее напряжение 220 В.

Расчетами определена скорость процесса, которая составляет 0,822 м/мин.

Изобретение позволяет повысить качество биметаллических заготовок и производите IbHocTb процесса.

1. Способ получения биметаллических трубчатых изделий, включающий установку переплавляемой заготовки внутрь наружной трубчатой заготовки, расплавление ее и перемещение относительно наружной трубчатой заготовки, отличающийся тем, что, с целью повышения качества изделий, на передний торец переплавляемой заготовки накладывают давление прессования в направлении ее перемещения, а на противо юложном торце заготовки создают противодавление, по величине меньшее давления прессования, при этом через передний торец переплавляемой заготовки пропускают переменный ток.

2. Устройство для получения биметаллических трубчатых изделий, содержащее матрицу, прессуюгций и встречный пуансоны, or;.ичающееся тем, что, с целью повышения качества изделий, прессующий пуансон связан с токопроводом и снабжен защитным кожухом, выполненным из плавленой беспористой керамики и установленным на рабочей части этого пуансона, а встречный пуансон снабжен электроизолирующим подпятником.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

¹ 339944115599, кл. В 22 D 19/00, 1971.

2. Безручко И. И. и др. Обработка металлов давлением. М., «Машиностроение», !

967, с. 125, рис. 69 а.

980948

Составитель A. Кузнецова

Редактор М. Лььтын Тепрел И. Верее Корректор Г. Решстниь

Заказ 9565/16 Тираж 852 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, )К вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4