Способ упрочнения расходуемого электрода

СОКИ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК ЕНИ тОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ ОПИСАНИЕ ИЗОБ Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(71 ) Московский ордена Ленина иордена Октябрьской Революции энергтический институт(56)ьПатент СИА 9 2753262,кл., 75-226, 1966.2. Патент США В 2886883,кл. 75-11, 1967.3, Металлургия. Сб. Л., Судпромгиз, 1959, вып. 2, с221.4. Авторское свидетельство СССРР 286852, кл. С 21 С 5/56, 1969.5. Авторское свидетельство СССРВ 337008, кл. С 21 С 5/56, 1971.б. Авторское свидетельство СССР9 760570, кл. С 22 С 1/08, 1975.(54 )(57 ) СПОСОБ УПРОЧНЕНИЯ РАСХОДУЕМОГО ЭЛЕКТРОДА, изготовленногопрессованием отдельных порций шихты,.путем пропускания по элекТродимпульсов тока, о т л и ч а ю -щ и й с я тем, что, с целью повышения механической прочности элекрода, измеряют электрическое сопртивление каждого из упрочняеьыхучастков электрода и импульсы токподводят к каждому из участков сповышенным электрическим сопротивлением.Изобретение относится к областиспециальной электрометаллургии,преимущественно к вакуумному дуговому переплаву тугоплавких металлови сплавов на их основе, напримертитана,Известен способ упрочнения расходуемого электрода, включающий спекание исходного. материала в стальнойтрубе в вакууме или атмосфере инертного газа при 930-1060 оС 1 7.Известен способ упрочнения прессованных электродов из титановыхсплавов, включающий приварку к егоповерхности упрочняющих пластин изтитанового сплава, воспринимающихна себя растягивающие усилия притранспортировке и переплаве электрода 2).Известен способ упрочнения расходуемого электрода, включающийпрессование шихты в глухую матрицус последующей сваркой полученныхблоков 3.Известны также способы упрочнениярасходуемых электродов, изготовленных прессованием отдельных порцийшихты, путем оплавления боковой поверхности электродов ) 4) и 5).Недостатком известных способовявляется высокая трудоемкость.Наиболее близким к изобретениюпо технической сущности и достигаемому эффекту является способ упроч.нения, расходуемого электрода, иэготовленного прессованием отдельныхпорций шихты, путем пропускания поэлектроду импульсов тока. Амплитудаимпульсов 10 - 106 А и длительность10- 10-5 с 63.Способ имеет ряд недостатков приупрочнении расходуемого электрода,состоящего из нескольких прессовок.Места стыков прессовок представляютсобой участки с различным механическим сцеплением и электрическим сопротивлением, Каждый участок харак"теризуется двумя критическими значениями тока, Определяемого приложенным напряжением. Первое значениеопределяет реализацию упрочнения.При этом происходит локальная сваркапрессовок. Второе соответствуетвзрывному разрушению в месте стыкаи раэупрочнению электрода. Величиныэтих критических токов меняются отстыка к стыку и определяются структурой образца. При пропускании токачерез весь электрод возможен случай,когда упрочнение одних. стыков сопровождается разупрочнением других.Кроме того, упрочнение электродовбольшой длины создает техническиетрудности в подводе токов максимального значения ( до 10 А ) к торцамэлектродов, а высокое сопротивлениевсего электрода может ограничиватьвеличину тока, получаемого от источника.5 10 Целью изобретения является повы" шение механической прочности электрода.Поставленная цель достигается тем, что согласно способу упрочнения расходуемого электрода; изготовленного прессованием отдельных порций шихты, путем пропускания по электроду импульсов тока, измеряют электрическое сопротивление каждого иэ упрочняеьвх участков электрода и импульсы тока подводят к каждомуиз участков с повышенным электрическим сопротивлением.На чертеже приведена принципиальная схема осуществления способа.Предварительно определяют положение участков электрода, электрическое сопротивление которых превышает заданный уровень (как правило,это места соединения отдельных прес 20 совок , путем измерения электрического сопротивления участков электрода 1 по его длине с помощью прикладываемых вспомогательных электродов 2 и измерителя сопротивления 25 3 (ключ 4 в положении ц) и таким образом выявляют участки с повышеннымсопротивлением, которые являютсямеханически слабыми местами 5. Затем с разных сторон каждого выявлен ного слабого места 5 поочередно подключают источник б импульсного тока,например конденсаторную батарею,( ключ 4 в положении 5). Амплитудаупрочняющего импульса тока опредеЗ 5 ляется напряжением на батарее конденсаторов, параметрами источникаи сопротивлением упрочняемого участка электрода. После пропусканияимпульса тока измеряют электрическое сопротивление данного участка.0 если оно не изменилось, операциюповторяют при бОльшем начальном напряжении источника б до тех пор,пока электрическое сопротивлениене уменьшится, При этом механиче ская прочность обработанного участка резко возрастает. Затем процедуру повторяют для следующего участка. Таким образом, оптимально упроч.няя отдельный участок, добиваются 50 максимальной механической прочностивсего расходуемого электрода и повышают надежность. Упрочнения.П р и м е р, Способ был опробован на электродах диаметром 16 мм,полученных путем прессования черезконусную пресс-форму из шихты, содержащей 20 лигатуры АЯ-Ч, 20стружки титанового сплаваВТ 1-0,остальное - титановая губка ТГ.Усилие прессования 18 т. В качестве .60 источника импульсного тока использовалась батарея конденсаторов (емкость батареи С 6 мкф, волновоесопротивление у 0,13 Ом). Длительность импульса 1 и 20 мкс. Зарядное 65 напряжение на батарее до 10 кВ.1037435 нсхОм РреЬОм Усилие наразрыв, кг 9 пп Примечание 1,26 0,95 2,32 1,3 60 3 21 1,46 32 1,48 1-8 образцы уп.рочнены предлагаемым способом 2,08 47 6,627,157,87 1,74 29 1,76 30 2,28 18 3,44 2,72 15 4,07 Контрольные неупрочненныеобразцы 10 4,12 4,73 Составитель С. Дзигоев,Редактор С. Лыжова Техред Т.фанта Корректор О. Тигор Заказ 6038/59 Тираж 845 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб д. 4/5филиал ППП Патент" г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Путем измерения электрического сопротивления определяли места стыка отдельных прессовок и известным способом 6 производили упрочнение каждого отдельного стыка. Заключение о изменении механической прочности получено на основании йзмерения ,электрического сопротивления и испытания образцов на разрыв до и послепропускания по ним импульсов тока Для испытаний использовали разрыв-ную машину марки ИМР.Результаты измерений исходного и результирующего сопротивлений и усилия разрыва образцов электродов диаметром 16 мм приведены в таблице, Сопротивление изменялось в пределах 1,3-.4 раза; Прочность на разрыв для образцов этой серии повысилась всреднем в 5,2 раза.йналогичные эксперименты былипроделаны с электродами диаметром40 мм и 210 мм. На всех тЩпах элект.5 родов были получены положительныерезультаты.Предлагаемый способ упрочнениярасходуемого электрода позволяетповысить механическую прочность расщ ходуемого электрода эа счет упрочнения слабых местне прибегая к дополнительной сварке отдельных прессовок, и, таким образом, уменьшаетвероятность обрыва электрода в про"15 цессе его переплава, а также повысить силу тока. дуги и интенсифицировать процесс переплава.