Способ электрошлаковой наплавки и устройство для его осуществления

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК сп 5 В 23 К 25/00 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯИ 5 Л:ь 1,то ки о ССС 1974 СССРР 11 (54 И У (57 та по ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕВЕДОМСТВО СССР(56) Авторское свидетельств Рц 489610, кл, В 23 К 25/00,Авторское свидетельство72418, кл, В 23 К 37/00, 1962,) СПОСОБ ЭЛЕКТРОИЛАКОВОИ НАПЛАВКИСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ) Изобретение относится к электрошлаковой наплавке и может быть использовано для получения многослойныхметаллических деталей и восстановле"ния изношенных поверхностей . Цельюизобретения является расширение диапазона толщин направляемых слоев иповышения термического КПД. Цельизобретения достигается тем, чтоустройство снабжено индуктором, расположенным на горловине кристаллиза"50 1598353 А 1 ра 3 и имеющим термостойкие оболоч4 и 5, общая толщина которых 1 выбирается из условия 1 = 0,35, гдегорячая глубина проникновения вихревого тока, Этим индуктором осу" ществляется дополнительный подогрев нижней части шлаковой ванны 10, меллической ванны 11 и направляемой верхности, Предлагаемые способ и устройство имеют ряд преимуществ по сравнению с известной электрошлаковой наплавкой плавящимся электродом: возможна наплавка тонких, толщиной 1"10 мм слоев металла, электрошлаковый процесс при наплавке слоев любой толщины устойчив, хорошее формирование наплавляемого слоя, имеется возможность .выбирать (регулировать) глубину нагрева основного металла, возможна наплавка слоев, не требующих дальнейшей механической об работки. 2 с.п. ф-лы, 1 ил,Изобретение относится к электрошлаковой наплавке и может быть использовано для получения многослойныхметаллических деталей и восстановления изношенных поверхностей.Целью изобретения является расши"рение диапазона толщин наплавляемыхслоев и повышение термического КПД,Указанная цель достигается путем 10дополнительного нагрева присадочногометалла и основного металла наплав"ляемого объекта на глубину, например1-5 мм, в месте формирования наплавляемого слоя вихревыми токами, Причем 15для высокоэффективного нагрева используется прямой нагрев, т,е ос"новное количество тепловой энергииснимается непосредственно объектом,требующим нагрева. 20Для этого индуктор располагаютв зоне горловины кокиля, а толщинатермостойкой изоляции на нем выбранаиз условия Ь = 0356,. где Ь - горя"чая глубина проникновения вихревых 25,токовПредлагаемый способ электрошлако"вой наплавки плавящимся электродомвертикальной поверхности с помощьюкристаллизатора с индуктором"нагревателем иллюстрируется чертежом,На вертикальной поверхности детали 1 наплавляется слой 2 металла толщиной Н. Для этого в: кристаллизатор3, состоящий из верхней медной водоохлаждаемой части плоского индуктора-нагревателя прямого действия, иимеющего термостойкую электроизоля"ционную 4 и теплоизоляционную 5 обо лочки, медный водоохлаждаемый индуктирующий провод 6 и магнитопровод 7,и медного водоохлаждаемого охладителя 8, засыпают электропроводный флюс,подают электрод 9, замыкая через негоэлектрическую цепь При этом электропроводный Флюс плавится, образуя шлаковую ванну 10, При достижении шлако"вой ванной рабочей температуры на"чинается устойчивый электрошлаковыйпроцесс, электрод 9 плавится и приса" 50дочный металл оседаетобразуя ванну 11. Одновременно с включением элеектрода в цепь включается индукторнагреватель, Подогревая снацала Флюс,а затем присадочный и основной ме"таллы в объеме 7 нагреватель не. даетвозможности кристаллизоваться расходящемуся напротив индуктирующего про"вода и выше присадочному металлу, По накоплении достаточного количества (объема) присадочного металла начинается движение детали 1 вниз. Присадочный металл, заполнивший пространство между нагревателем и наплав" ляемой деталью, опускается вниз, соприкасается с охладителем 8 и крис таллизуется, образуя слой 2,Осуществляли наплавку износостойкого сплава Р 18 толщиной 3 мм и шириной 60 мм, Для дополнительного по"догрева использовали источник тока,частотой 10000 Гц, Горячая глубинапроникновения тока, определяемая поРформуле Ь = 503 , где о - удельное элекирическое сопротивление материала, р, - относительная магнитнаяпроницаемость материала, Г - частотатока, составляла 5,6 мм, Величина Ьисходя из условия 11035 Ь былавыбрана 1,9 мм Качество наплавкихорошее.Предлагаемые способ и устройствоимеют ряд преимуществ по сравнениюс известной электрошлаковой наплавкойплавящимся электродом; возможна наплавка тонких, толщиной 1-10 мм слоев металла, электрошлаковый процесспри наплавке слоев любой толщиныхорошее формирование наплавляемогослоя, имеется возможность выбирать,регулировать) глубину нагрева основного металла, возможна наплавка слоев, не требующих дальнейшей механической обработки,Формула изобретения1 Способ электрошлаковой наплавки на вертикальную поверхность плавящимся электродом, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью расширения диапазона толщины наплЪвляемых слоев и повышения термического КПД, шлаковую ванну в нижней ее части, металлическую ванну и наплавляемую поверхность дополнительно подогревают вихревыми токами.2. Устройство для электрошлаковой наплавки, содержащее кокиль, выполненный в виде воронки, индуктор с мед" ным водоохлаждаемьил индуктирующим проводом и электротермостойкой изоляцией, а также расположенный под ним кристаллизатор о т л иа ю щ е -Составитель Т. АрестТехред М, Моргентал Корректор Н.Милюкова Редактор Т Зубковащя юМиаеЕЕЕЕаююэиаваюЕаюееефтев тЗаказ 3088 Тираж ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб д. М 5еюЮ Производственно-издательский комбинат "Патент"., г, Ужгород, ул, Гагарина, 101 5 1598353 бе с я тем, цто, с целью расширениямостойкой изоляции индуктора выбранадиапазона толщин наплавляемых слоев из условия Ь 6 0,35 Ь, где 6 " горй:и КПД, индуктор размещен в зоне гор- цая глубина проникновения вихревоголовины кокиля, а толщина электротер" тока.