Способ получения биметаллических трубчатых изделий и устройство для его осуществления

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик(53) УДК 621.74. 046 2 (088 8) Опубликовано 15.12.82. Бюллетень46Дата опубликования описания 25.12.82 пе делам иэооретеиий и открытий(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ БИМЕТАЛЛИЧЕСКИХ ТРУБЧАТЫХ ИЗДЕЛИЙ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯИзобретение относится к литейному производству, в частности к литью с кристаллизацией под давлением.Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ получения трубчатых биметаллических изделий намораживанием жидкого расплава на внутренней поверхности трубной заготовки-кристаллизатора. Способ заключается в том, что в наружную заготовку-кристаллизатор устанавливают1 О на поддоне переплавляемую заготовку, расплавляют ее и затем опускают ее с заданной скоростью относительно кристаллизатора. Расплав намораживается на стенке кристаллизатора и образуется биметаллическое трубчатое изделие 1.15Недостаток известного способа состоит в том, что изделие получается с характерными дефектами литой структуры: междендритной пористостью, прямой и обратной ликвацией.Известно также устройство для получения полых трубчатых изделий методом обратного прессования, содержащее матрицу, прессуюший поршень, и встречный поршень. Заготовку помещают в пресс-форму и формируют из нее трубчатое изделие путем выдавливания металла между стенками матрицы и прессуюшим поршнем 2.Недостатком данного устройства является то, что металл в деформационной зоне. его находится в твердом состоянии, а это не позволяет получить биметаллическое изделие, так как температурные условия недостаточны для формирования промежуточного диффузионного слоя.Цель изобретения - повышение качества изделий.Поставленная цель достигается тем, что согласно способу, включающему предлагаемой заготовки внутрь наружной трубчатой заготовки, расплавление ее и перемещение относительно наружной трубчатой заготовки, на передний торец переплавляемой заготовки накладывают давление прессования в направлении ее перемещения,а на противоположный торец создают противодавление, по величине меньшее давления прессования, при этом через передний торец переплавляемой заготовки пропускают переменный ток.Для осуществления способа в известном устройстве, содержащем матрицу, прессующий и встречный пуансоны, прессуюший510 Формула изобретения пуансон связан с токопроводом и снабжен защитным кожухом, выполненным из плавленой беспористой керамики и установленным на рабочей части пуансона, а встречный пуансон снабжен электролизирующим подпятником.На чертеже представлено устройство для получения биметаллических изделий, продольный разрез.Устройство содержит разъемную матрицу 1, размещенную в конической оправке 2, прессующий пуансон 3, встречный пуансон 4 с электролизирующим подпятником о. Нако. нечник 6 рабочая часть) пуансона 3 снабжен защитным кожухом 7 из плавленой беспористой керамики и соединен с токо- проводом 8.В предварительно очищенную изнутри заготовку 9 для наружного слоя, заключенную в разъемную матрицу 1, помещают переплавляемую заготовку 10, которую с нижнего торца поджимают пуансоном 4. На верхний передний торец заготовки оказывает давление прессующий пуансон 3. Через пуансон 3 пропускают переменный ток промышленной частоты, вследствие чего на поверхности контакта защитного кожуха 7 и заготовки 1 О происходит интенсивное тепловыделение, которое приводит к образованию подплавленного жидкого слоя 11, который под действием давления и однонаправленного движения пуансонов 3 и 4 вытесняется к поверхности наружной заготовки 9, образуя внутренний слой 12. Вследствие воздействия давления улучшается диффузионный контакт между заготовкой 9 и слоем 3, а резкий спад тепловыделения по боковой поверхности кожуха 7 приводит к интенсивному охлаждению слоя 12 в этой зоне, что в условиях давления приводит к отклонению от равновесных термодинамических условий фазового перехода. Это обстоятельство обуславливает высокое качество биметаллического изделия. При этом качество внутреннего слоя повышается с увеличением противодавления, создаваемого пуансоном 4. Увеличение разности давления прессования и противо- давления и пропорционально этому увеличение подводимой мощности электроэнер 20 25 30 35 40 45 гии позволяют увеличить скорость процесса наплавления внутреннего слоя.Пример. Для получения биметаллической заготовки сталь-бронза устанавливается рабочая температура наконечника 6 пуансона 3, равная 1000 С, Кожух выполнен из циркониевой беспористой керамики с электросопротивлением Р = 1 О Ом м, диэлектрической проницаемостью Е, =40, толщиной 1 см. Рабочее напряжение 220 В. Расчетами определена скорость процесса, которая составляет 0,822 м/мин.Изобретение позволяет повысить качество биметаллических заготовок и производительность процесса. 1. Способ получения биметаллических трубчатых изделий, включающий установку переплавляемой заготовки внутрь наружной трубчатой заготовки, расплавление ее и перемещение относительно наружной трубчатой заготовки, отличающийся тем, что, с целью повышения качества изделий, на передний торец переплавляемой заготовки накладывают давление прессования в направлении ее перемещения, а на противоюложном торце заготовки создают противодавление, по величине меньшее давления прессования, при этом через передний торец переплавляемой заготовки пропускают переменный ток,2. Устройство для получения биметаллических трубчатых изделий, содержащее матрицу, прессуюгций и встречный пуансоны, отличающееся тем, что, с целью повышения качества изделий, прессующий пуансон связан с токопроводом и снабжен защитным кожухом, выполненным из плавленой беспористой керамики и установленным на рабочей части этого пуансона, а встречный пуансон снабжен электроизолирующим подпятником.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР М 394159, кл. В 22 Р 19/00, 1971.2. Безручко И. И. и др. Обработка металлов давлением. М., Машиностроение,967, с. 125, рис. 69 а.сноваКорректор Г. РешстниьПо шисноса СССРытийаб., д. 45Проектная, 4 едактор М. Дььтынаказ 9565 6ВНИИ Составитель А. КузиТекред И. ВсресТираж 852ПИ Государственного комитепо делам изобретений и откр113035, Москва, Ж - 35, Раушская нилиал ППП Патент, г. Ужгород, ул.