Способ наплавки плакирующего слоя на плоскую заготовку

 

Изобретение относится к сварочному производству, в частности к способам производства двух-трехслойных листов путем электрошлаковой наплавки за один проход плоской заготовки и последующей ее прокатки на лист. Цель изобретения - улучшение проплавления боковых граней заготовки и повышение равномерности деформации различных слоев заготовки при последующей прокатке в случае электрошлаковой наплавки антикоррозионного слоя. По периферии широких наплавляемых плоскостей заготовки перед наплавкой выполняют наклонные в сторону боковых граней скосы под углом 5 - 30°, ширина которых составляет 0,5 - 1,0 ширины внешних расходуемых электродов. 1 ил., 1 табл.

Изобретение относится к металлургии, в частности к способам производства двух-трехслойных листов путем электрошлаковой наплавки за один проход плоской заготовки и последующей ее прокатки на лист. Целью изобретения является создание способа, обеспечивающего повышение выхода годного металла за счет улучшения проплавления боковых граней заготовки и повышение равномерности деформации различных слоев заготовки при последующей прoкатке заготовки в случае электрошлаковой наплавки антикоррозионного слоя. По периферии широких наплавляемых плоскостей заготовки перед наплавкой выполняют наклонные в сторону боковых граней скосы под углом 5-30^о к горизонту, ширина которых составляет 0,5-1,0 ширины внешних расходуемых электродов. Благодаря скосам в зоне боковых кромок появляются углубления, куда стекает плавящийся электродный металл, в углах образуется более толстый слой перегретого жидкого металла, аккумулирующего в себе большее количество тепла, что способствует повышению степени проплавления кромок. Наплавленная нержавеющая сталь, кристаллизуясь на наклонных поверхностях скосов, обжимает основной слой с боков. В процессе прокатки обжатый с боковых сторон по скосам металл основного слоя деформируется на глубину скосов и течет вместе с нержавеющим слоем. Вследствие этого он в меньшей степени вытекает из-под плакировки. На чертеже изображено устройство для осуществления способа. Устройство включает исходящую плоскую заготовку 1, установленную наклонно. По периферии широких наплавляемых плоскостей в зоне боковых граней на заготовке 1 выполнены скосы 2. Над верхней плоскостью заготовки 1 установлен с зазором, равным толщине наплавляемого слоя, подвижный короткий кристаллизатор 3 с боковыми формирующими элементами 4. В полости, образованной поверхностью заготовки 1, кристаллизатором 3 и боковыми формирующими элементами 4, размещена жидкая шлаковая ванна (флюс) 5. В шлаковую ванну нижними концами погружены три расходуемых электрода 6. При плавлении расходуемых электродов 6 образуется ванна 7 жидкого металла, из которого формируется слой наплавленного металла 8. Способ осуществляют следующим образом. Перед наплавкой на широких (наплавляемых) гранях заготовки выполняют скосы, ширина которых составляет 0,5-1,0 ширины внешних расходуемых электродов 6 и размеры обусловлены тем, чтобы под внешними расходуемыми электродами 6 не образовались углубления, разделенные перемычкой нерасплавившегося основного металла от линии начала скосов 2. Экспериментами установлено, что подобных углублений под краевыми фазами не образуется в том случае, когда линия начала скосов расположена от середины ширины этих фаз и естественно дальше. В этом случае весь жидкий металл с краевых фаз стекает по скосам в зону боковых кромок, равномерно оплавляя поверхность заготовки и не образуя местных углублений под электродами. Выполнять скосы шириной более ширины внешних электродов 6 нерационально из-за увеличения расхода металла. Угол наклона образующей скосов к горизонтальной оси в пределах 5-30^о определен экспериментально для заготовок с различным соотношением толщины и ширины. Метод наклонной электрошлаковой наплавки позволяет наплавлять заготовки минимальной толщины 100 мм. При этом максимальная ширина заготовок по причинам коробления и поводок при нагреве не должна превышать 1000 мм. Для данного соотношения толщины и ширины угол наклона скосов должен быть около 5^о. Максимальная толщина наплавляемой заготовки из условий существующих передельных слитков может составлять 600 мм. При этом ширина наплавляемой плоскости может достигать 2000 мм. Для заготовки таких габаритов угол наклона образующего скоса может достигать 30^о к горизонтальной оси. Если заготовку наплавляют с одной стороны (двухслойный металл), скосы выполняют с одной стороны. В случае получения трехслойного металла скосы у наплавляемой заготовки выполняют с двух сторон. После выполнения скосов заготовку 1 устанавливают на подвижную тележку, которая наклонена к горизонтальной оси под углом 24-45^о. Над широкой гранью заготовки 1 располагают с зазором, равным толщине наплавляемого слоя (30-80 мм), короткий кристаллизатор 3. С боковых сторон зазоры уплотняют боковыми формирующими элементами 4. В полость, образованную широкой гранью заготовки 1, кристаллизатором 3 и боковыми элементами 4, заливают предварительно расплавленный флюс 5, погружают в него три расходуемых электрода 6, подключенных к источнику питания по трехфазной схеме, подают на них напряжение и начинают процесс наплавки антикоррозионного слоя металла 8. В зоне боковых кромок на скосах 2 жидкая металлическая ванна 7 имеет максимальную глубину и в этих участках металл кристаллизуется более длительное время, в результате чего обеспечивается гарантированное проплавление кромок. После окончания процесса наплавки заготовку 1 прокатывают на лист. Используемые для наплавки коррозионностойкие аустенитные стали, в этом числе жаропрочные при температуре прокатки 1000-1100^оС, имеют прочность до 20 кг/мм², в то время как у металла основного слоя при этих температурах прочность падает до 2,0-5,0 кг/мм². Благодаря тому, что по скосам 2 основной металл обжат нержавеющей сталью, при прокатке верхние слои основы, подвергающиеся наибольшей степени деформации, будут деформироваться в условиях заторможенного течения вместе со слоем плакирующего металла 8. Таким образом будет достигаться повышение равномерности деформации различных слоев многослойной заготовки. П р и м е р осуществления способа. Наплавка стали 08Х18Н10Т на сляб из стали 12ХН2 габаритами 250х1300х4500 мм. В качестве расходуемых электродов используют три пластины из стали 08Х18Н10Т сечением 30х400х5000 мм. Толщина наплавки 30 мм. Перед наплавкой на широкой грани заготовки в зоне боковых кромок выполняют скосы шириной по 200 мм под углом 10^о к горизонтальной оси. В районе боковых кромок глубина жидкой металлической ванны составляет 60 мм и на 30 мм глубже, чем глубина ванны жидкого металла на горизонтальном участке наплавляемой плоскости, что обеспечивает надежное проплавление боковых кромок. При последующей прокатке наплавленной заготовки на лист толщиной от 2 до 5 мм ширина боковых кромок, подлежащих обрезке, составляет не более 50 мм. Другие конкретные примеры выполнения способа приведены в таблице. При использовании известного способа наплавки без выполнения скосов за счет брака и повышенной обрези боковых кромок выход годного металла составляет 70%. Внедрение предлагаемого способа позволяет повысить выход годного металла до 90%.

Формула изобретения

СПОСОБ НАПЛАВКИ ПЛАКИРУЮЩЕГО СЛОЯ НА ПЛОСКУЮ ЗАГОТОВКУ с использованием пластинчатых электродов, при котором по краю наплавляемой заготовки выполняют наклонные в сторону боковых граней скосы, отличающийся тем, что, с целью улучшения качества заготовки по краю и повышения равномерности деформации различных слоев заготовки при последующей прокатке в случае электрошлаковой наплавки антикоррозионного слоя, скосы выполняют под углом 5 - 30^o к плоскости заготовки, а ширину скосов выбирают в пределах 0,5 - 1,0 ширины внешних расходуемых электродов.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2

MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Дата прекращения действия патента: 15.12.2005

Извещение опубликовано: 20.11.2006        БИ: 32/2006

---