SU822760A3 - Способ получени цилиндрическихпОлыХ СлиТКОВ - Google Patents

Description

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

Известен способ изготовления мет таллического изделия круглого поперечного сечения с подачей металличес кого материала в кристаллизатор с малым размером по высоте, с полостью конфигурация которой соответствует конфигурации получаемого изделия, и электрошлаковым переплавом с вытяги ванием слитка из кристаллизатора по круговой траектории, сопрягающейся со стенкой готового изделия. Пере плав ведут под слоем флюса с пропусканием электрического тока. При получении круговых изделий концы слитка могут сваривать между собой £1].

Недостатком этого способа являет- 20 ся невозможность осуществить наплавку до образования замкнутого контура слитка. Для получения круговых из- _ делий концы слитка сваривают между собой, что ведет к увеличению произ- ²³ водственных затрат.

Цель изобретения - 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 о! бочкообразного элемента 2, изготовленного методом электрошлакового переплава.

Согласно фиг. 2 изготавливается другой бочкообразный элемент, помещенный между двумя тарельчатыми эле3 ментами и все эти элементы свариваются вместе, благодаря чему получается сферический контейнер.

Если горизонтальная площадь 3 поперечного сечения, состоящего из нескольких частей бочкообразного элемен- ? та 2, когда плоскость проходящая через 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 электрошпакового перепла- 15 ва, металлическое тело выводится вдоль геометрического места точек сферической раковины, причем полое пространство имеет такое горизонтальное поперечное сечение, что ког- 20 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 jq ограничивает полое пространство (А), имеющее такое поперечное сечение, ко торое если повернуть вокруг центральной горизонтальной оси 4, опишет геометрическое место точек сфери- ческой раковины желательных размеров. Рычаги 6, один из концов которых соединен с вращающимся валом 7 посредством кольца 8 и поддерживается в горизонтальном положении посредством стопора 9 (фиг. 7). Другой ко- 40 нец каждого из рычагов 6 поддерживает внутреннюю деталь кристаллизатора 5, который поддерживается в горизонтальном положении посредством множества рычагов 6 и опорного элемента 45 (фиг. 6). Вращающиеся рычаги 11, один конец которых жестко прикреплен на валу 7. Отправная деталь 12 установлена на другом конце рычагов и может блокировать, нижнюю сторо- 59 ну полого пространства А в кристаллизаторе 5 и вести по круговому пу-^ ти, т.е. вдоль геометрического места |точек сферической раковины формуемо1го бочкообразного элемента 2, враща- ,, |яс$> вместе с вращающимся валом 7 ((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 31 для закрепления тарельчатого элемента 1 на вращающемся валу 7.

Во время изготовления полусферической концевой плиты или сферического контейнера, после того как нижняя сторона полого пространства Ав 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 бункера 19 по гибкому шлангу. 20 в шлаковую ванну 22 со скоростью потока, регулируемой клапаном 21. Электроды плавятся, и расплавленный металл последовательно накапливается внутри полого пространства кристаллизатора. Металл охлаждается и отверждается, последовательно образуя слиток 23. Причем 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 формовки слитка. Когда проведение слитка достигает известной степени рычаги 24 соединяются со слитком, рычаги 6 отводятся от вращающегося вала и одновременно с этим отправная деталь и часть слитка отрезаются. 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. Электроды плавятся, заполняя полое пространство металлом. Избыточная часть 28 удаляется посредством обработки на станке, оплавления и т.д.

Если надо изготовить сферический контейнер, от бочкообразного элемента отрезают два тарельчатых элемен та одинакового размера, в центральных частях которых предусматриваются входные отверстия. Затем эти тарель чатые элементы неподвижно закрепляются на вращающемся валу через их to входные отверстия и зажимные детали на расстоянии равном ширине бочкообразного элемента. Затем, когда изготовлена часть в виде бочки, противоположные концевые поверхности бочкообразного элемента свариваются 15 по окружности с концевыми'поверхностями тарельчатых элементов, и получают сферический контейнер. Если необходимо, входные отверстия в тарельчатых элементах закрываются пуг:

тем приварки отдельно изготовленных элементов. Если разделить сфериг ческий контейнер на две половины,то можно получить полусферическую торцовую плиту.

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

Claims (2)

1. ментами и все эти элементы свариваютс  вместе, благодар  чему получаетс  сферический контейнер. Если горизонтальна  площадь 3 поперечного сечени , состо щего из нескольких частей бочкообразного элеме та 2, когда плоскость проход ща  через горизонтальную центральную ось 4 бочкообразного элемента 2 пересекает внутреннюю и внешнюю поверхности стенок бочкообразного элемента, по (ворачиваетс  вокруг центральной горизонтальной оси на 360°, тогда образуетс  геометрическое место точек сферической раковины бочкообразного элемента 2. Поэтому,когда наплавлен ное методом электроишакового перепла ва, металлическое тело выводитс  вдоль геометрического места точек сферической ра.ковины, причем полое пространство имеет такое горизонтальное поперечное сечение, что когда оно поворачиваетс  вокруг центральной горизонтальной оси 4, то опи сывает геометрическое место точек сферической раковины бочкообразного элемента желательного размера. Таким образом изготавливают бочкообразный элемент необходимого размера. Кристаллизатор 5 с вод ным охлаждением состоит из соединенных вместе разъемных деталей. Кристаллизатор ограничивает полое пространство (А) имеющее такое поперечное сечение, ко торое если повернуть вокруг центральной горизонтальной оси 4, опишет геометрическое место точек сферической раковины желательных размеров . Рычаги6, один из концов которых соединен с вращающимс  валом 7 посредством кольца 8 и поддерживаетс в горизонтальном положении посредством стопора 9 (фиг. 7). Другой конец каждого из рычагов б поддерживает внутреннюю деталь кристаллизато ра 5, который поддерживаетс  в гори , зонтальном положении посредством мн жества рычагов б и опорного элемент 10(фиг. б). Вращающиес  рычаги 11, один конец которых жестко прикреплен на валу 7. Отправна  деталь 12 установлена на другом конце рычагов 11и может блокировать, нижнюю сторо ну полого пространства А в кристаллизаторе 5 и вести по круговому пути , т.е. вдоль геометрического мест |точек сферической раковины формуемо 1го бочкообразного элемента 2, враща | с вместе с вращающимс  валом 7 |(пунктирные линии на фиг. 5 и 6). После того, как бочкообразный элемент отформован# он обычным образом снимаетс  с устройства. Электроды 1 представл ющие собой стальные стер ни из металлического материала в ви де проволоки определенного сечени  (например пр моугольного) отсто т одит от другого на соответствующие интервалы и могут подаватьс  по вер икали в полое пространство кристализатора 5 посредством сварочной гоовки 14, котора  содержит пару наравл ющих роликов 15, пару подаюих роликов 16, приводимых электровигателем 17 дл  каждого электрода. ричем сварочна  головка 14 опираетс  на манилул тор 18, на котором установлен питающий бункер 19 дл  флюса. Флюс, наход щийс  в бункере, непрерывно подаетс  с определенной скоростью по гибкому шлангу 20, в котором предусмотрен регулирующий скорость потока клапан 21 в шлаковую ванну 22, котора  готовитс  отдельно и заливаетс  в полое пространство в кристаллизаторе. Расходуемые электроды 13 постепенно переплавл ютс , и расплавленный металл постепенно накапливаетс  в полом пространстве кристаллизатора , охлаждаетс  и непрерывно формуетс  в виде слитка 23. Затем концева  поверхность слитка 23 наплавл етс  на отправную деталь 12, и последовательно проводитс  по геометрическому месту точек сферической раковины в соответствии с вращением отправной детали 12. Сварочна  головка может перемещатьс  вверх и вниз, назад и вперед, влево и вправо, а также может поворачиватьс  с помощью манипул тора так, что электроды могут занимать правильное положение в полом пространстве кристаллизатора . Площади поперечных сечений электродов подбираютс  путем расчета так, чтобы площадь поперечного сечени  электрода, занимающего центральное положение, была максимальной, а площадь поперечных сечений остальных электродов последовательно уменьшалась , причем все электроды перемещаютс  с одинаковой скоростью, так, что металл равномерно наплавл етс  в полом пространстве кристаллизатора 5 . Рычаг 24 одним концом неподвижно закреплен на вращающемс  валу 7, а другим концом может соедин тьс  со слитком 23, Вспомогательные детали 25 и 26 служат дл  формовки наплавл емого 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. 2. На фиг. 7 и 8 показана избыточна  часть 28 наплавленного металла и выходные отверсти  29 и 30, предусмотренные в центральных част х обоих тарельчатых элементов 1, вырезанных из бочкообразного элемента 2, зажимное приспособление 31 дл  закреплени  тарельчатого элемента 1 на вращающемс  валу 7. Во врем  изготовлени  полусфери .ческой концевой плиты или сферического контейнера, после того как ниж н   стороуа полого пространства А кристаллизаторе 5 заблокирована посредством отправной детали 12 шлак выливаетс  в кристаллизатор, затем приводитс  в действие манипул тор 1 дл  установки в нужном месте свароч ной головки 14, включаетс  электродвигатель 17, подающий электроды 13 в шлаковую ванну при определенной скорости подачи по направл ющим роликам 15 и подающим роликам 16, и между электродами и отправной детал 12 пропускаетс  электрический ток, при непрерывной подаче флюса из .бун кера 19 по гибкому шлангу. 20 в шлак вую ванну 22 со скоростью потока, регулируемой клапаном 21. Электроды плав тс , и расплавленный металл по следовательно накапливаетс  внутри полого пространства кристаллизатора Металл охлаждаетс  и отверждаетс , последовательно образу  слиток 23. Причем нижний конец слитка привариваетс  к верхней концевой поверхности отправной детали. Поскольку отправна  деталь вращаетс  вдоль геометрического места точек сферической раковины бочкообразного элемента 2 посредством вращающегос  вал слиток может непрерывно проводитьс  отправной деталью при соответствующей скорости вдоль геометрического места точек сферической раковины. Скорость ведени  подбираетс  такой , чтобы соответствовать скорости формовки слитка. Когда проведение слитка достигает известной степени рычаги 24 соедин ютс  со слитком, рычаги 6 отвод тс  от вращающегос  вала и одновременно с этим отправна  деталь и часть слитка отрезаютс  . После этого слиток последовательно проводитс  рычагами .24 при сохранении на конце слитка скошенной части 27. . Когда слиток отформован, вращение вала 7 прекращают и сварочную головку поднимают. Шлакова  ванна, электроды, флюс подаютс  во вспомога тельную форму, содержащую вспомогательные детали 25 и 26. Причем вспомогательна  металлическа  форма окружает полое пространство, ограничен ное скошенной частью 27. Электроды плав тс , заполн   полое пространство металлом. Избыточна  часть 28 удал етс  посредством обработки на станке, оплавлени  и т.д. Если надо изготовить сферический контейнер, от бочкообразного элемента отрезают дьа тарельчатых элемента одинакового размера, в центральных част х которых предусматриваютс  входные отверсти . Затем эти тарельчатые элементы неподвижно закрепл ютс  на вращающемс  валу через их входные отверсти  и зажимные детали на рассто нии равном ширине бочкообразного элемента. Затем, когда изготовлена часть в виде бочки, противоположные концевые поверхности бочкообразного элемента свариваютс  по окружности с концевыми поверхност ми тарельчатых элементов, и получают сферический контейнер. Если необходимо, входные отверсти  в тарельчатых элементах закрываютс  пуг: тем приварки отдельно изготовленных элементов. Если разделить сфериг ческий контейнер на две половины,то можно получить полусферическую торцовую плиту. Предлагаемый способ позвол ет легко изготавливать бочкообразные, тарельчатые элементы, сферические контейнеры, полусферические торцовые плиты. Формула изобретени  Способ получени  цилиндрических полых слитков методом электрошлакового переплава, включающий переплав расходуемого электрода в кристаллизаторе и выт гивание наплавл емого слитка с вращением его вокруг горизонтальной оси симметрии, о т л ,и чающий с   тем, что, с целью увеличени  производительности и уменьшени  производственных затрат конец слитка ввод т в кристаллизатор соосно наплавл емому слитку и осуествл ют наплавку до образовани  замкнутого контура. Источники информации, рин тые во внимание при экспертизе 1. Ват Г. К. Современные достиени  в области электрошлакового ереплава.Проблемы специальной электометаллургии . Материалы международного сдашоэиума, посв щенного 100ieTHro p дн  рождени  Ё. О. Патона, К. - М., 1970, ВИНИТИ, 1971.

   гз

   фиг 3

   .4

   If Л А

   М7

   13

   1}

   гг

   13