Способ получения цилиндрическихполых слитков

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК ПАТЕНТУ Союз Советских Социалистических Республик(51)М К 3 С 21 С 5/56 Государственный комитет СССР но делам изобретений и открытий(72) Автор изобретения Иностранец Акира Удзийе(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ ПОЛЫХ СЛИТКОВИзобретение относится к способу получения цилиндрических полых слитков методом электрошлакового пере- . плава.Известен способ изготовления ме таллического изделия круглого поперечного сечения с подачей металлического материала в кристаллизатор с малым размером по высоте, с полостью,10 конфигурация которой соответствует конфигурации получаемого изделия, и электрошлаковым переплавом с вытягиванием слитка из кристаллизатора по круговой траектории, сопрягающейся со стенкой готового иэделия, Переплав ведут под слоем Фтсоса с пропусканием электрического тока. При получении круговых изделий концы слитка могут сваривать между собой 11.Недостатком этого способа является невозможность осуществить наплавку до образования замкнутого контура слитка. Для получения круговых изделий концы слитка сваривают между собой, что ведет к увеличению производственных затрат. Цель иэобретения - увеличение производительности и уменьшение производственных затрат. 30 Поставленная цель достигается тем,что в способе получения цилиндрических полых слитков методом электрошлакового переплава, включающем переплав расходуемого электрода в кристаллизаторе и вытягивание наплавляемогослитка с вращением его вокруг горизонтальной оси симметрии, конец вытягиваемого слитка вводят в кристаллизатор соосно направляемому слиткуи осуществляют наплавку до образования замкнутого контура.На фиг. 1 и 2 показаны сферические контейнеры; на фиг. 3-8 - пояснение способа получения цилиндрических полых слитков методом электрошлакового переплава.Если сферический контейнер имеет3 секции (фиг. 1), то он состоит из2-х тарельчатых элементов 1 и бочкообразного элемента 2. Если эти дватарельчатых элемента выбраны так, чтоимеют соответствующий относительныйразмер, тогда можно получить эти элементы путем отрезки их от бочкообразного элемента 2, изготовленного методом электрошлакового переплава,Согласно фиг, 2 изготавливаетсядругой бочкообразный элемент, помещенный между двумя тарельчатыми элементами и все эти элементы снаринаются вместе, благодаря чему получается сферический контейнер,Если горизонтальная площадь 3 поперечного сечения, состоящего из нескольких частей бочкообразного элемента 2, когда плоскость проходящая че 5рез горизонтальную центральную ось 4бочкообразного элемента 2 пересекаетвнутреннюю и внешнюю поверхностистенок бочкообразного элемента, поворачивается вокруг центральной горизонтальной оси на 360 , тогда образуется геометрическое место точексферической раковины бочкообразногоэлемента 2. Поэтому, когда напланленное методом электрошлаконого переплава, металлическое тело нынодитсявдоль геометрического места точексферической раковины, причем полоепространство имеет такое горизонтальное поперечное сечение, что ког- Щда оно поворачивается вокруг центральной горизонтальной оси 4, то описывает геометрическое место точексферической раковины бочкообразногоэлемента желательного размера. Такимобразом изготавливают бочкообразныйэлемент необходимого размера.Кристаллизатор 5 с водяным охлаждением состоит из соединенных нместеразъемных деталей, Кристаллизатор Зоограничивает полое пространство (А),имеющее такое поперечное сечение, которое если повернуть вокруг центральной горизонтальной оси 4, опишетгеометрическое место точек сферической раковины желательных размеров. Рычагиб, один из концов которых соединен с вращающимся валом 7посредством кольца 8 и поддерживаетсяв горизонтальном положении посредством стопора 9 (фиг, 7). Другой конец каждого из рычагов 6 поддерживает внутреннюю деталь кристаллизатора 5, который поддерживается в горизонтальном положении посредством множества рычагов б и опорного элемента 4510 (фиг. 6). Вращающиеся рычаги 11,один конец которых жестко прикреплен на валу 7. Отправная деталь 12установлена на другом конце рычагов11 и может блокировать. нижнюю сторо рну полого пространства А в кристаллизаторе 5 и вести по круговому пути, т.е. вдоль геометрического местаточек сферической раковины формуемого бочкообразного элемента 2, нращаясь вместе с вращающимся валом 71(пунктирные линии на фиг. 5 и 6),После того, как бочкообразный элемент отформован, он обычным образомснимается с устройстна, Электроды 13,представляющие собой стальные стержни из металлического материала в виде проволоки определенного сечения(например прямоугольного) отстоятодит о." другого на соответствующиеинтервалы и могут подаваться по вер. 65 тикали н полое пространство кристаллизатора 5 посредством сварочной головки 14, которая содержит пару направляющих роликов 15, пару подающих роликов 16, приводимых электродвигателем 17 для каждого электрода.Причем сварочная головка 14 опираетсяна манидулятор 18, на котором установлен питающий бункер 19 для флюса,Флюс, находящийся в бункере, непрерывно подается с определенной скоростью по гибкому шлангу 20, Н котором предусмотрен регулирующий скорость потока клапан 21 в шлаковуюванну 22, которая готовится отдельно и заливается в полое пространствои кристаллизаторе.Расходуемые электроды 13 постепенно переплавляются, и расплавленный металл постепенно накапливается в полом пространстве кристаллизатора, охлаждается и непрерывноформуется в виде слитка 23. Затемконцевая поверхность слитка 23 напланляется на отправную деталь 12,и последовательно проводится погеометрическому месту точек сферической раковины в соответствии свращением отправной детали 12. Сварочная головка может перемещатьсявверх и вниз, назад и вперед, влевои вправо, а также может поворачиваться с помощью манипулятора так, чтоэлектроды могут занимать правильноеположение в полом пространстве кристаллизатора,Площади поперечных сечений электродов подбираются путем расчета так,чтобы площадь поперечного сеченияэлектрода, занимающего центральноеположение, была максимальной, а площадь поперечных сечений остальныхэлектродов последовательно уменьшалась, причем все электроды перемещаются с одинаковой скоростью, так,что металл равномерно наплавляетсяв полом пространстве кристаллизатора 5.Рычаг 24 одним концом неподвижнозакреплен на вращающемся валу 7, адругим концом может соединяться сослитком 23. Вспомогательные детали25 и 26 служат для формовки напланляемого металла в сечении пологопространства между скошенной частью27 у оконечности слитка 23 и самойнижней его частью и тем самым завершают формовку бочкообразного элемента 2,На фиг. 7 и 8 показана избыточная часть 28 напланленного металла и выходные отверстия 29 и 30, предусмотренные в центральных частях обоих тарельчатых элементов 1, вырезанных из бочкообразного элемента 2, зажимное приспособление 31 лля закрепления тарельчатого элемента 3 на вращающемся валу 7,формула изобретения Способ получения цилиндрическихполых слитков методом электрошлакового переплава, включающий переплаврасходуемого электрода в кристаллизаторе и вытягивание наплавляемого слитка с вращением его вокруггоризонтальной оси симметрии, о тл,и ч а ю щ и й с я тем, что, сцелью увеличения производительностии уменьшения производственных затрат,конец слитка вводят в кристаллизаторсоосно наплавляемому слитку и осуществляют наплавку до образованиязамкнутого контура.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Бат Г, К. Современные достижения в области электрошлаковогопереПлава. Проблемы специальной эдектрометаллургии. Материалы международного симпозиума, посвященного 100 летию ао дня рождения Е. О. Патона,К, - М., 1970, ВИНИТИ, 1971. Во время изготовления полусферической концевой плиты или сферического контейнера, после того как нижняя сторона полого пространства А в кристаллизаторе 5 заблокирована посредством отправной детали 12 шлак выливается в кристаллизатор, затем приводится в действие манипулятор 18 для установки в нужном месте сварочной головки 14, включается электродвигатель 17, подающий электроды 13 в шлаковую ванну при определенной скорости подачи по направляющим роликам 15 и подающим роликам 16, и между электродами и отправной деталью 12 пропускается электрический ток, при непрерывной подаче флюса из .бун нера 19 по гибкому шлангу. 20 в шлаковую ванну 22 со скоростью потока, регулируемой клапаном 21. Электроды плавятся, и расплавленный металл последовательно накапливается внутри щ полого пространства кристаллизатора. Металл охлаждается и отверждается, последовательно образуя слиток 23. Прйчем нижний конец слитка приваривается к верхней концевой поверхности отправной детали. Поскольку отправная деталь вращается вдоль геометрического места точек сферической раковины бочкообразного элемента 2 посредством вращающегося вала слиток может непрерывно проводиться отправной деталью при соответствующей скорости вдоль геометрического места точек сферической раковины. Скорость ведения подбирается такой, чтобы соответствовать скорости З 5 Формовки слитка. Когда проведение слитка достигает известной степени рычаги 24 соединяются со слитком, рычаги 6 отводятся от вращающегося вала и одновременно с этим отправ О ная деталь и часть слитка отреза- ются. После этого слиток последовательно проводится рычагами .24 при сохранении на конце слитка скошенной части 27.. Когда слиток отформован, вращение вала 7 прекращают и сварочную головку поднимают. Шлаковая ванна, электроды, флюс подаются во вспомогательную форму, содержащую вспомогательные детали 25 и 26. Причем вспомогательная металлическая форма окружает полое пространство, ограниченное скошенной частью 27. Элсктроды плавятся, заполняя полое пространство металлом, Избыточная часть 28 55 удаляется посредством обработки на станке, оплавления и т.д.Если надо изготовить сферический контейнер, от бочкообразного элемента отрезают два тарельчатых элемента одинакового размера, в центральных частях которых предусматриваются входные отверстия, Затем эти тарель" чатые элементы неподвижно закрепляются на вращдющемся валу через их входные отверстия и зажимные детали на расстоянии равном ширине бочко" образного элемента. Затем, когда изготовлена часть в виде бочки, про" тивоположные концевые поверхности бочкообразного элемента свариваются по окружности с концевыми поверхностями тарельчатых элементов, и по" лучают сферический контейнер. Если необходимо, входные отверстия в тарельчатых элементах закрываются пу;:тем приварки отдельно изготовленных элементов. Если разделить сфери". ческий контейнер на две половины,то можно получить полусферическую торцовую плиту. Предлагаемый способ позволяет легко изготавливать бочкообразные, тарельчатые элементы, сферические контейнеры, полусферические торцовые плиты.(Риг. 7 Составсарда Техред ель И. ЧепиковаКоштура КорректорО. Бил Ужгород, ул. Проектная, 4 Патент илиал Редакто Заказ 1 86 Тираж 618ВНИИПИ Государственнопо делам изобретен 113035, Москва, Ж, Р Подписноекомитета СССРи открытийская наб., д, 4/5