Способ получения витых профилированных изделий из расплава по методу степанова

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 19) (И) А 22 0 11/00 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ИЗОБРЕТЕ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ л,1КЛИО ;1;11 283399/22-023,04,818.02.84. Бюл..С, Костыгов,еллер и Г.Г. Хрдена Ленина фститут им. А.Ф21.746.047(088Кузнецов В.Дллизация, М.,.Н. Корчунов, хловзико-техничес- Иоффе.И.- 32.57)ЛИРОТОДУ росы кристаллизации иого тела, Л Ленинграгический институтерцена, 1965, т, 265,зики кий и им. А с. 1 (54) ПРОФИ ПО МЕ Щ ще 1 . СПОСОБ ПОЛУЧЕ НИЯ ВИТЫХВАННЫХ 113 ДЕЛИЙ ИЗ РАСПЛАВАСТЕПАНОВА, включающий пог(21) 3 (22) 2 (46) 2 (72) А В.В, П (71) О кий ин (53) 6 (56) 1 криста с. 3332 ружение формообразователя в расплав заполнение профилирующего отверстия в формообразователе, ввод затравки в профилирующее отверстие Формообразователя до смачивания ее расплавом, вытягивание затравки с образовавшимся на ней слитком вверх с подачей на поверхность слитка хлад- агента, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью возможности получения витых профилированных изделий большой длины, формообразователю придают вращение с регулируемой ско ростью вокруг технологической оси.2. Способ по 1, отличаюи й с я тем, что скорость врания формообразователя составляет 0,16-15 об/мин при скорости вытягивания 1-3 м/ч.Изобретение относится к непрерывному литью металлов, а именно к од.ному из особых видов непрерывноголитья - вытягинанию из расплавапо методу Степанова, и может бытьиспользовано при получении профилированных изделий иэ расплавленныхметаллов.Известен способ получения цилиндрических кристаллов по методуЧохральского 1,В этом методе обычно осуществляется вращение затравкодержателя ие тигля во взаимнопротивоположных направлениях. Вращение затравкодержате.ля и тигля обеспечивает: приданиесимметричной формы выращиваемомукристаллу, которая без вращения неустойчива, перемешивание на границекристалл-расплав для выравниваниясостава; выравнивание температурного поля в расплаве,Недостатком данного метода является то, что с его помощью получаюттолько кристаллы формы, приближающейся к стержневой, и он не позволяетполучать профилиронанные изделия,Кроме того, с увеличением длины закручиваемого участка нарушается сооеность и увеличивается биение.Известно также получение профилированных изделий из расплава методом Степанова, включащее погружение формообразователя в расплав,заполнение профилирующего отверстия в формообразователе расплавом,ввод затравки в профилирующее отверстие формообразователя до смачивания ее расплавом, вытягиваниезатравки с образовавшимся на нейслитком вверх с подачей на поверхность слитка хладагента 2) .Известный способ позволяет получать трубы гладкие, круглые и некруглые, трубы оребренные снаружии другие фасонные изделия, но непозволяет получать подобные изделиявитыми. Вращение затравкодержателя для получения витых изделий большой длины (более метра) неприменимо иэ-за неизбежной несоосности между осью вращения затравкодержателя и конца вытягиваемого изделия с одной стороны и осью формообразователя с другой, Несоосность появляется при начальной установке затранкодержателя и формообразователя, но главным образом - в процессе тепловой деформации и смещения, центра масс вытягиваемого иэделия. По мере вытягивания изделия длина вращаемого участка возрастает, что приводит к сильному увеличению несоосности и биению нижнего конца изделия.Возникающая в результате этого кривизна не позволяет при эакру.ива 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 нии затравкодержателя с изделием получить последнее с прямой осью и вследствие смещения витого иэделия приводит к его отрыву от столба расплана.Цель изобретения - возможность получениях витых профилированных изделий большой длины.Указанная цель достигается тем, что согласно способу получения витых профилированных изделий из расплава по методу Степанова, включающему погружение формообраэователя в расплав, заполнение профилирующего отверстия в формообразователе, ввод затравки в профилирующее отверстие формообразователя до смачивания ее расплавом, вытягивания затравки с образовавшимся на ней слитком вверх с подачей на поверхность слитка хладагента, формообразователю придают вращение с регулируемой скоростью вокруг технологи-. ческой оси.При этом скорость вращения составляет 0,1 боб/мин при скорости вытягивания 1-3 м/ч.Вращение формообразователя обеспечивает закручивание сформированного в изделие столба расплава неизменной длины, примыкающего к затвердевшему изделию. Вытягиваемое изделие, длина которого неуклонно возрастает, закручиванию не подвергается. По мере роста длины вытягиваемого иэделия не происходит увеличения несоосности между осью вращения формообразователя и продольной осью иэделия. Поскольку ось остается прямой, то отрыва изделия из-за смещения его конца от столба расплава также не происходит Это дает воэмокность получать витые изделия большой длины.Формирующее устройство, предназначенное для реализации способа, снабжено вращаемым.от электродвигателя приводным валом с передачей, с помощью которых вращение передается обойме с венцом и неподвижно посаженному в нее формообраэонателю. Подвижность соединения формообраэовате)ля с приемно-распределительным узлом для подачи хладагента и их соосность при вращении формообраэователя обеспечивается наличием выступа на внутренней цилиндрической поверхности обоймы с венцом, входящего в кольцевой паз на цилиндрической поверхности кронштейна неподвижно соединенного с холодильником.,Для получения витых изделий с из. меняющимся по определенному закону шагом навивки или получения переходов от витых частей иэделия к не- витым, изменяется соотношение между скоростями вытягивания изделиявертикально вверх и закручиваниясформированного столба расплава,что достигается изменением во времени по программе скорости вращенияформообраэователя с помощью программного устройства.На чертеже изображено устройстводля осуществления способа.Устройство для получения витыхпрофилированных изделий содержитформообраэователь 1 с профилирующимотверстием 2, затравкодержатель 3с затравкой, приемно-распределительный узел 4 для подачи хладагента,обойму 5 с зубчатым венцом, приводной вал б, передаточную шестерню 7,редуктор 8, электродвигатель 9,кронштейн 10, опорную плиту 11,крепежные стойки 12, программноеустройство 13,Способ осуществляют следующим образом.Формообразователь 1 погружаетсяв расплав до уровня верхней поверхности. При этом расплав по каналамв корпусе формообразователя поступает к профилирующему отверстию 2 изаполняет его полностью. Затравка,укрепленная на затравкодержателе 3,вводится в профилирующее отверстиеформообразователя и смачиваетсярасплавом, после чего ей дается движение вверх, включается подача хладагента в приемно-распределительныйузел 4, а с помощью электродвигателя 9 и программного устройства 13приводится во вращение приводной валб с передаточной шестерней 7, Сцепленная с шестерней 7 обойма 5 с зубчатым венцом приводит во вращениеформообразователь вокруг вертикальной оси устройства. Для уменьшениятрения соприкасающихся при вращенииобоймы поверхностей обоймы 5 и крон,штейна 10 в условиях рабочей температуры 400-500 ОС последние при сбор 4ке смазываются графитовой смазкой.В результате сложения вертикального движения эатравкодержателя 3вверх и вращения формообразователя1 вокруг оси устройства сформированный столб расплава и вытягиваемое изделие закручиваются по винтовой линии. Изменение направлениязакручивания может производитьсяреверсированием электродвигателя.После получения изделий требуемойдлины процесс прерывается прекращением подачи хладагента и выключением электродвигателя, формообразователь вынимается иэ расплава. Г 1 р и м е р 1. С помощью предлагаемого способа получена витаятруба длиной 3 м диаметром 12 ммпри толщине стенки 1,5 мм с четырьмя короткими витыми ребрами (высо той 2 мм) иэ алюминиевого сплаваЛМц (турбулиэатор). В формирующемустройстве вращение формообразователя осуществляется малоГабаритнымэлектродвигателем мощностью 10 Вт 10 при 1200 об/мин с встроенным редуктором (редукция 1/137).За счет дополнительной редукции редуктором8 и передаточной шестерней 7 получают скорость вращения обоймы 5 15 и формообразователя 1 0,16 об/мин.При скорости вытягивания изделийвертикально вверх 33 мм/мин обеспечивается его закручивание в 5 оборотов на 1 м длины.П Р и м е р 2. Получение стержня цилиндрической формы с витымребром. В случае получения стержнядиаметром 5 мм с одним ребром толщиной 1,0 мм и высотой 4 мм прискорости вытягивания 16 мм/мин искорости вращения формообразователя0,33 об/мин шаг навивки ребра составит 5 см (20 оборотов на 1 м длины),П р и м е р 3. Получение гладкостенных труб. В случае получениятрубы диаметром 40 мм с толщинойстенки 1,2 мм при скорости вытягивания 50 мм/мин и скорости вращенияформообразователя 10-15 об/мин обеспечивается достаточно хорошее перемешивание расплава на границе с кристаллом и повышение равномерностиструктуры и свойств изделия в объеме,Технико-экономическая эффективность применения предлагаемого спосо- Оба обеспечивается соосностью на границе раздела фаз между вытягиваемымизделием и вращающимся формообразователем, получением в однооперационном процессе витых изделий большойили неограниченой длины на машинахполунепрерывного и непрерывного действия соответственно; возможностьюизготовления витых иэделий из хрупких и вязких металлов и сплавов,отсутствием сборочных и соединительных операций (сварка, пайка и пр.),необходимых при изготовлении сборных(не монолитных) витых иэделий; выравниванием температурного поля и перемешиванием расплава на его границес кристаллом, что позволяет повыситьстабильность состава, структуры исвойств изделия в объеме (при получении цилиндрических стержней и труб, оребренных витых изделий).1076181 Составитель А. ПоповРедактор Е. Папп Техред Т.Маточка Коррект Зимокосо ое Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 аз 593/8 ВНИИПИ Гос по делам 113035, МосквТира арств зобре Ж775 Поднного комитета СССений и открытий Раушская наб., д.