Способ удаления поверхностного дефектного слоя металлических заготовок

СОЮЗ СОЕЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИРЕСПУБЛИН 1) В 2 ТЕНИ гис 9 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГННТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБ Н АВТОРСКОМУ СВИДТЕЛЬСТВУ(71) Институт электросваркиим, Е.О,Патона и Электрометаллур ческий завод "Днепроспецсталь" им, А,Н.Кузьмина(56) Авторское свидетельство СССР В 624748, кле В 23 К 31/10, 1976. (54) СПОСОБ УДАЛЕНИЯ ПОВЕРХНОСТНОГО ДЕФЕКТНОГО СЛОЯ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ЗАГОТОВОК(57) Изобретение относится к металлургии и может быть использовано в электроспецметаллургии при произво Изобретение относится к металлур-гии, более конкретно к способам удаления поверхностного дефектного слояпреимущественно литых заготовок, иможет быть использовано в. электроспецметаллургии при производстве расходуемых электродов из жаропрочныхи других сплавов,Целью изобретения является снижение отходов при удалении дефектногослоя,Способ осуществляется следующимобразом,Поверхность литых расходуемыхэлектродов жаропрочных сплавов покрыта литейной коркой, которая обогащена летучими компонентами (мар,.8 ОЯЫ 524 2стве расходуемых электродов из жаропрочных и других сплавов, Цель изоб-ретенияснижение количества отходов при удалении дефектного слоя,Поверхность слитка оплавляют высококонцентрированным источником тепла,например плазмотроном, Глубина оплавления равна максимальной глубине залегания дефектов. При оплавлении дефекты в виде неметаллических включений всплывают и располагаются на глубине, не превьшающей 0,1 исходнойглубины дефектного слоя, а толщинагазонасыщенного слоя не преевышает0,3 от этой глубины. В зависимостиот предъявляемых к заготовкам требований поверхностный слой удаляют механическим путем на глубину 0,1-0,3глубины оплавления, 1 табл,ганцем, алюминием, титатом и др,) и имеет дефектную макроструктуру: поражена оспинами, рыхлотами, газовыми раковинами, крупными вкраплениями экзогенных неметаллических включений На поверхности заготовок ввиду низкой пиастичности жаропрочных сплавов наблюдаются трещины, отслоения и т,п. Велико содержание кислорода в метал ле поверхностного слоя (0,01-0,027), Глубина поверхностного дефектного слоя обычно составляет 5-10 мм,Для удаления .дефектного слоя заготовку электрода устанавливают на токарный станок, дополнительно оборудованный плазмотроном, При вращении заготовки с помощью плазмотрона про58524 изводят оплавление поверхности заготовки на всю глубину деФектного слоя,при этом крупные экзогенные неметаллические включения после оплавлениявсплывают и располагаются на поверхности заготовки в виде относительнотонкого деФектного слоя, толщина которого не превышает, 103 максимальнойглубины первоначального залеганиявключений, Так как включения представляют собой главным образом оксиды,одновременно происходит повьппение содержания кислордда в поверхностномслое. Глубина газонасьщенного слояне превышает 30 глубины оплавления,Одновременно с оплавлением производят токарную обработку поверхностизаготовки на глубину, составляющую0,1-0,3 глубины оплавления, 20П р и м е р, В лабораторных условиях на токарном станке модели 163проводили обработку литых расходуемых электродов из жаропрочного сплава ЭИ 698 диаметром 300 мм и длиной 251000 мм. В качестве источника теплаиспольэовали плазмотрон "Пламя 1 М-О 1".Рабочий ток 850-900 А, Скорость перемещения обрабатываемой заготовки150 мм/мин. Скорость перемещения плаз мотрона вдоль оси слитка,б мм/мин.Рабочая длина дуги 20-30 мм. Плазмообразующий газ - аргон, Расход плазмообразующего газа 70 л/мин, В качестве источника тока использовали сварочный выпрямитель ВДУ, Режущийинструмент - водоохлаждаемые резцы ствердосплавными пластинами маркиТ 15 Кб Формы 0231,Результатыиспытаний приведены в 40таблице. Анализ результатов испытаний. спо соба позволяет сделать следующие выводы. 45При сня тии по в ерхно стного слоя толщиной менее 0,1 глубины микрованны расплавленного металла (примеры 1 и 6) в обработанном поверхностном слое наблюдаются крупные экзогенные неметаллические включения и отмечается высокое содержание кислорода (0,01 и 0,009 Е), поэтому толщина срезаемого слоя не должна быть менее 0,1 глубины микрованны, 55 Удаление поверхностного слоя толщиной более 0,3 глубины микрованнырасплавленного металла (примеры 5и 10) обеспечивает высокое качество обработанного поверхностного слоя,отсутствие крупных экзогенных неметаплических включений и низкое содержание кислорода (0,004 и 0,003 ).Дальнейшее увеличение толщины срезаемого слоя нецелесообразно, таккак ведет к неоправданному увеличению количества стружки, .снимаемой собрабатываемого слитка,При толщине удаляемого слоя впределах 0,1-0,3 глубины микровашь(примеры 2-4 и 7-9) в обработанномповерхностном слое отсутствуют крупные экзогенные неметаллические включения, однако отмечается повьппенноесодержание кислорода (0,011, 0,009,0,008, 0,008, 0,006 и 0,0051). В спецэлектрометаллургии литые .расходуемые электроды удаления по верхностного слоя переплавляются в различных плавильных агрегатах. В за висимости от типа плавильного агрегата (вакуумно-дуговая печь и плаэменно-дуговая печь и т,д,) и марки металла изменяется .допустимая величина содержания кислорода в поверхностном слое.Поэтому при жестких требованиях к содержанию кислорода следует принимать глубину минимального слоя рав ной 0,3 глубины оплавленного слоя, а при менее жестких требованиях - впределах 0,1-0,3. Формула изобретения Способ удаления поверхностного деФектного споя металлических заготовок, при котором поверхность заготовки сплавляют концентрированным источником тепла и удаляют поверхностный слой, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью уменьшения количества отходов при удалении дефектого слоя, оплавление поверхности производят на всю глубину деФектного сися, а поверхностный слой удаляют на глубину, равную 0,1-0,3 глубины оплавленного слоя,158524 кислорода Предла мый по примерам 0,3 0,5 0"Скорость перемещени ф Скорость перемещен тка в мм/мин.тка 3 мм/мин,рона вдаль аси рона вдаль асн плазм плазм ставитель И,Буяновхред Л,Олийнык " Корректор С,Шекмар едактор Л,Веселовская Заказ 205 ЬНИИПИ Государственног113035 Тираж 63 Подписноеоткрытиям при ГКНТ СССРд. 4/5 комитета по изобретениям и Иосква, Ж, Рауыская наб оиэводственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина, 101 5 5 5 5 5 1 О 10 10 10 О ЕстьНетнЕстьНете г 0,011 4 0,011 8 0,009 11 0,008 13 0,004 6 0,009 8 0,008 15 0,006 23 0,005 24 0,003 006О,0,20,390,40,08О,0,2