Способ изготовления заготовки типа корпус с патрубком

Способ изготовления заготовки типа корпус с патрубком, включающий расплавление расходуемого электрода в шлаковой ванне, размещенной в охлаждаемом кристаллизаторе с патрубком, увеличение вводимой в шлаковую ванну мощности на 5 - 30% в период выплавки патрубка, отличающийся тем, что, с целью повышения качества заготовки, с начала заполнения патрубка кристаллизатора шлаком величину вводимой мощности снижают на 8 - 20% по сравнению с мощностью, на которой выплавляют корпус, и одновременно соответственно на 10 - 30% увеличивают интенсивность охлаждения патрубка по сравнению с интенсивностью охлаждения корпуса кристаллизатора, поддерживая упомянутые величины неизменными до образования на стенках патрубка кристаллизатора гарнисажа толщиной 0,2 - 0,5 толщины его стенки, после чего увеличивают вводимую в шлаковую ванну мощность на указанную величину.

Изобретение относится к спецэлектрометаллургии и может быть использовано для изготовления заготовок переменного сечения путем электрошлакового переплава.
Целью изобретения является повышение качества металла заготовки.
Расходуемый электрод переплавляют в шлаковой ванне, размещенной в охлаждаемом кристаллизаторе с патрубком, с увеличением вводимой в шлаковую ванну мощности на 5 - 30% в период выплавки патрубка, при этом с начала заполнения патрубка кристаллизатора шлаком величину вводимой мощности снижают на 8 - 20% по сравнению с мощностью, на которой выплавляют корпус, и одновременно соответственно на 10 - 30% увеличивают интенсивность охлаждения патрубка по сравнению с интенсивностью охлаждения корпуса кристаллизатора, поддерживая упомянутые величины неизменными до образования на стенках патрубка кристаллизатора гарнисажа толщиной 0,2 - 0,5 толщины его стенки, после чего увеличивают вводимую в шлаковую ванну мощность на 5 - 30%.
Снижение величины вводимой в шлаковую ванну мощности до менее 8% по сравнению с мощностью, на которой выплавляют корпус, и одновременное увеличение интенсивности охлаждения патрубка до менее чем на 10% по сравнению с интенсивностью охлаждения корпуса кристаллизатора, вызывает в корпусной части заготовки образование пор и шлаковых включений, а на поверхности патрубка образование гофр и заливин.
Кроме того, на поверхности патрубка образуется слишком тонкий слой гарнисажа, который с увеличением мощности частично расплавляется либо разрушается, и жидкий металл в этих местах выходит к поверхности стенки патрубка.
Снижение величины вводимой в шлаковую ванну мощности до более чем на 20% по сравнению с мощностью, на которой выплавляют корпус, и одновременное увеличение интенсивности охлаждения патрубка до более чем на 30% по сравнению с интенсивностью охлаждения корпуса кристаллизатора вызывает пустоты и шлаковые включения на поверхности и в корпусе патрубка.
Кроме того, на стенках патрубка кристаллизатора образуется неравномерный по толщине гарнисаж, отдельные участки которого с увеличением мощности подплавляются неравномерно и даже совсем не расплавляются, проникая в корпус патрубка.
Толщина гарнисажа на стенках патрубка менее 0,2 толщины его стенки вызывает образование на поверхности патрубка гофр и шлаковых включений.
Толщина гарнисажа на стенках патрубка более 0,5 толщины его стенки при увеличении вводимой в шлаковую ванну мощности вызывает образование на поверхности патрубка пережимов и неровностей.
Пример. Данным способом выплавляли партию корпусов с патрубками, условный проход которых Д_у 12⁵ - 600.
Высота корпусной части заготовок 530 - 910 мм, размер по патрубкам 460 - 1460 мм.
Выплавку производили в соответствующих кристаллизаторах, которые устанавливали на поддон и в которые заливали предварительно расплавленный шлак, после чего приступали к расплавлению соответствующего расходуемого электрода, введенного в шлаковую ванну и подключенного к источнику тока. Расходуемый электрод, расплавляясь, образовывал жидкую металлическую ванну, которая по мере расплавления расходуемого электрода перемещалась вместе со шлаковой ванной вдоль оси кристаллизатора. Величина мощности, вводимая в шлаковую ванну при выплавке корпуса Д_у 300 мм, составляла 900 кВт. С начала заполнения патрубков кристаллизатора шлаковой ванной величину вводимой в нее мощности понижали на 8 - 20% по сравнению с мощностью, на которой выплавляли корпус, и одновременно соответственно на 10 - 30% увеличивали интенсивность охлаждения патрубка по сравнению с интенсивностью охлаждения корпуса кристаллизатора. В соответствии с этим мощность понижали до значений 820 кВт, а интенсивность охлаждения увеличивали за счет повышения давления на входе системы охлаждения патрубка с 2 до 4 атм (19,6 - 39,2 МПа).
Упомянутое снижение мощности и увеличение интенсивности охлаждения поддерживали неизменными до образования на стенках патрубка кристаллизатора гарнисажа толщиной 0,2 - 0,5 толщины его стенки, т.е. при толщине стенки 20 мм толщина гарнисажа составляла 4 - 10 мм.
После упомянутых приемов увеличивают вводимую в шлаковую ванну мощность на 5 - 30%, т.е. до 920 кВт.
В процессе выплавления корпуса с патрубком для случаев с условным проходом Д_у 12⁵ - 600 были проведены плавки с выходом за упомянутые пределы.
Способ в сравнении с прототипом повышает качество заготовок за счет устранения дефектов типа пористости, рыхлот, шлаковых включений, гофр, пережимов.
Способ может быть использован для изготовления корпусов энергетической арматуры, фланцев, крышек и других заготовок переменного сечения.
Изобретение относится к спецэлектрометаллургии и может быть использовано для изготовления заготовок переменного сечения путем электрошлакового переплава. Целью изобретения является повышение качества металла заготовки. Способ изготовления заготовки типа "корпус с патрубком" включает расплавление расходуемого электрода в шлаковой ванне, размещенной в охлаждаемом кристаллизаторе с патрубком, с начала заполнения патрубка кристаллизатора шлаком величину вводимой мощности снижают на 8 - 20% по сравнению с мощностью, на которой выплавляют корпус. Одновременно на 10 - 30% увеличивают интенсивность охлаждения патрубка по сравнению с интенсивностью охлаждения корпуса кристаллизатора. Эти величины поддерживают постоянными до образования на стенках патрубка гарнисажа толщиной 0,2 - 0,5 толщины его стенки, после чего увеличивают мощность, вводимую в шлаковую ванну на 5 - 30%. Технология позволяет повысить качество заготовок за счет устранения дефектов типа пористости, шлаковых включений, гофр и пережимов.