Способ электрошлаковой наплавки и устройство для его осуществления

 

Изобретение относится к электрошлаковой наплавке и может быть использовано для получения многослойных металлических деталей и восстановления изношенных поверхностей. Целью изобретения является расширение диапазона толщин направляемых слоев и повышения термического КПД. Цель изобретения достигается тем, что устройство снабжено индуктором, р,асположенным на горловине кристаллизатора 3 и имеющим термостойкие оболочки 4 и 5 общая толщина которых h выбирается из условия h 0,35Л, где Д - горячая глубина проникновения вихревого тока. Этим индуктором осуществляется дополнительный подогрев нижней части шлаковой ванны 10, металлической ванны 11 и направляемой поверхности,, 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 йэльнейшей механической обработки, 2 с „По ф-лы, 1 ил. I 1Ж«.% ел ю 00 ы lOl со

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (п5 В 23 К 25/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМС1BO СССР(ГОСПАТЕНТ СССР) К Д BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 46080 52/27 (22) 10,10,88

;(46) 30„07 93 Бюл, -" 28 (72) В.,X„Çàáàðîâñêèé (56) Авторское свидетельство СССР

tt 489610, кл B 23 K 25/00, 1974.

Авторское свидетельство СССР

Г 172418, кл. В 23 К 37/00, 1962, 1 (54) СПОСОБ ЭЛЕКТРОИЛАКОВОИ НАПЛАВКИ

И fCTPOACTB0 ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

{57) Изобретение относится к электрошлаковой наплавке и может быть использовано для получения многослойных металлических деталей и восстановле" ния изношенных поверхностей. Целью изобретения является расширение диапазона толщин направляемых слоев и повышения термического КПД. Цель изобретения достигается тем, что устройство снабжено индуктором, расположенным на горловине кристаллиза"

50 „„1598353 А1 тора 3 и имеющим термостойкие оболочки 4 и 5, общая толщина которых h выбирается из условия h = 0,35$, где горячая глубина проникновения вихревого тока. Этим индуктором осу" ществляется дополнительный подогрев нижней части шлаковой ванны 10, металлической ванны 11 и направляемой поверхности, Предлагаемые способ и устройство имеют ряд преимуществ по сравнению с известной электрошлаковой наплавкой плавящимся элек родом: 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 обработки. 2 с.п. ф-лы, 1 ил, 1598353

Изобретение относится к электрошлаковой наплавке и может быть использовано для получения многослойных металлических деталей и восстановления изношенных поверхностей.

Целью изобретения является расши" рение диапазона толщин наплавляемых слоев и повышение термического КПД.

Указанная цель достигается путем 10 дополнительного нагрева присадочного металла и основного металла наплав" ляемого объекта на глубину, например l"5 мм, в месте формирования наплавляемого слоя вихревыми токами. Причем 15 для высокоэффективного нагрева используется прямой нагрев, т,е„ основное количество тепловой энергии снимается непосредственно объектом, требующим нагрева. 20

Для этого индуктор располагают в зоне горловины кокиля, а толщина термостойкой изоляции на нем выбрана из условия h = 0,355,. где Ь - горя" чая глубина проникновения вихревых 25 ,токов„

Предлагаемый способ электрошлако" вой наплавки плавящимся электродом вертикальной поверхности с помощью кристаллизатора с индуктором"нагрева- 3Q телем иллюстрируется чертежом, На вертикальной поверхности детали 1 наплавляется слой 2 металла толщиной Н. Для этого в: кристаллизатор

3, состоящий из верхней медной водоохлаждаемой части, плоского индуктора-нагревателя прямого действия, и имеющего термостойкую электроизоля" ционную 4 и теплоизоляционную 5 оболочки, медный водоохлаждаемый индук- @} тирующий провод 6 и магнитопровод 7, и медного водоохлаждаемого охладителя 8, засыпают электропроводный флюс, подают электрод 9, замыкая через него электрическую цепь„ При этом электро- 45 проводный флюс плавится, образуя шлаковую ванну 10. При достижении шлако" вой ванной рабочей температуры на" чинается устойчивый электрошлаковый процесс, электрод 9 плавится и приса- 5О дочный металл оседабт, образуя ванну 11. Одновременно с включением элеектрода в цепь включается индукторнагреватель. Подогревая сначала флюс, а затем присадочный и основной ме" таллы в объеме V, нагреватель не. дает 55 возможности 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 наплавляемой 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 глубина проникновения тока, определяемая i1o

Р формуле Ь = 503 ---, где p - удельIN,f ное элекирическое сопротивление материала, p, - относительная магнитная проницаемость материала, f — частота тока, составляла 5,6 мм. Величина h, исходя из условия h 6 0,35Ь, была выбрана 1,9 мм„ Качество наплавки хорошее.

Предлагаемые способ и устройство

I 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„ хорошее формирование наплавляемого слоя, имеется возможность выбирать (регулировать) глубину нагрева основного металла, возможна наплавка слоев, не требующих дальнейшей механической обработки.

Формула изобретения

1-. Способ электрошлаковой наплавки на вертикальную поверхность плавящимся электродом, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью расширения диапазона толщины наплавляемых 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 водоохлаждаемым индуктирующим проводом и электротермостойкой изоляцией, а также расположенный под ним кристаллизатор, о т л и ч а ю щ е—

Составитель Т. Арест

Техред М. Моргентал Корректор Н.Милюкова

Редактор Т„ Зубкова

»«Ю««««Ю«««««««« ° Ю««Ю °

Заказ 3088 Тираж Подписное

-:ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент"., r. Ужгород, ул, Гагар на, 101

5 1598353 б е с я тем, что, с целью расширения мостойкой изоляции индуктора выбрана диапазона толщин наплавляемых слоев из условия h < 0,35Ь, где 6 " гор4 : и КПЛ, индуктор размещен в зоне гор- чая глубина проникновения вихревого ловины кокиля, а толщина электротер" тока.