Способ наплавки штампов

 

СО03 COHETCHHX

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (51}5 В 22 0 19 06

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

fO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНЯТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (46) 23.07.92.Бюп. Ф 27, I (21) 4645912/02 (22) 06.02.89 (7 1) Институт электросварки им. Е.О.Патона и Токмакский кузнечно"штамповочный завод (72} В.А.Носатов, П.В. Гладкий, О.Г.Кузьменко, Т.Х.Овчинникова, Н.П.Шевченко и В.С.Подберезский ,(53) 62 1.74.046 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

0 1498587, кл. В 22 9 19/06, 30. 09.87. (54) .СПОСОБ НАПЛАВКИ Р1ТАИПОВ (57) Изобретение относится к спецэлектрометаллургии и может быть использовано для восстановления

Изобретение относится к спецэлектрсметаллургии и может быть использовано лля восстановления электрошлаковой наплавкой (ЭИН) штампов и других изношенных изделий.

Цель изобретения — улучшение ка- чества гаплавленного металла в зоне соелинения,исключение его неремешивания с основным металлом, а также повышение производительности наплавки.

В предлагаемом способе после подплавления заготовки на необходимую глубину мощность обогрева снижают и перед подачей стружки жидкий металл на поверхности заготовки кристаллизуюг с электро плаковым электрошлаковай наплавной штампов и других изношенных иэделий. Целью изобретения являет<.я улучшение качества наплавленного металла в зоне сплавления, исключение его перемешивания с основным металлоя1, а также повышение производитель". ности наплаьки. После псдплавления нерасходуе;ыми электродами заготовки мошнссть электрсшлакового обогрева снижают, а перел подачей присадочного металла в виде стружки жидкий металл заготовки кристаллизуют до твердожидкого состояния. Затем перегревают шлак н подают через него непрерывно стружку. Способ позволит дополнительно снизить себестоимость инструмента. чае обогревом (ЗШО} у гранихлы раздела ф его со шлаком до твердожидкого атос« ь м тояния. Затем перегревают шлак на ф

200 — 300 С выше температуры ликвидус наплавляемого металла на поверхность заготовки через слой обогреваемого шлака непрерывно подают присадочный металл, например, в виде стружки.

В предложенном способе госле подI плавления твердой заготовки на несоходимую глубину для удаления трещин и других дефектов изношeííûõ изделий снижа от мощность злектрошлаксвсio обогрева и крис:танлиз уют жипкий

Meòàëë дс твердсжнлкогс состояния

1615986 его понерхности, т. е, до теипературы

Ф металла у его говерхности н пнтерва»е между теиператураии ликнидус и солидус этого металла. Этот техполо5 гическнй прием практически исключает переиешпва»ше напланляеиого металла . с оснопньг, что очень важно с точки зрения экономии, когда наплавляют высоколегпронанную дорогостояюшую 10 сталь, и качества соединения, когда по»учают биметаллические заготовки из углеродистой стали и нержавеющей.

Кроие того, при подаче присадочного металла н виде стружкине н жидкую мета»лп вескую ванну, как в нзвестнои способе, а па тиердожпдкую поверхность, стружка, проходя через слой шлака, задерживается у границы раздела шлак — иеталл, плавится перегре- 20 тыи шлаком, а затеи кристаллизуется направ»анно с»нэу вверх.

При подаче стружки иепрерынно устанавливается стационарный, хорошо управляемый процесс. Стружка является 25 иакрохолодильником, и поэтому при одном ч тои же теплоотводе в основ ной металл время затвердеЬанпя металла уие»ьшается, а производительность пап»анки растет. При подаче стружки порцией температура шлака сначала резко надает, поэтому для полного расплавления стружки необходиио по.высить мощность, Прп подаче струнки с указанной скоростью температура шлака должна быть выше теипературы ликвидус присацочного м талла на 200 — 300 С.. о

Экспериментально установлено, что прп меньшей температуре стружка не расплавляется а при большей шлаки, приме»яемые длл ЗН11, начинают ки,петь, а электрошлаковый процесс становится неустойчивым, переходит в дуговой, наблюдаются выплески шлака, Кроме того, увеличивается глубина метяллпческой ванны.

П р и и е р. Восстанавливают штампы из стали 5ХНМ размером 360х360х х300 ии, с глуби»ой ручьев 80 им.

При подплавле»ип штампа силу тока поддерживают в пределах 1, 5 — 2, 0 кА, напряжение 45 — 50 В» глубину шлаковой панны 55 — 60 им.

После подплав»епнл штампа (глуСиня металл»чсской ванны 90 мм) силу тока уменьшают до 500 — б00 A. При этом температура шлака понижается до 1550 С и металл начинает кристаллизоватьсл снизу ннерх до твердожидкого состолнил у поверхности до

1480 С (теипература ликвидус и солидус стали 5Х11М 15 10 и 1460 С соответствен»о). После этого на твердожидкую поверхность через слой шлака подают не»рерывно стружку из стали

5KN увеличив перед этим силу тока до 1 5 — 2 кА в течение 2-3 мин для

Ф

О нагрева шлака АН-15N до 1750 С °

Стружку подают со скоростью, равной вертикальной скорости крйсталлизации иеталла, которая определяется экспериментально. Всего было наплав-. леио 50 кг металла..

Последние порции жидкого металла крпсталлизуют с ЭНО при токе 600—

700 A.

Качество наплавки определяют после исследования иакроструктуры наплавленного слоя и тела штампа. Как показали исследования, при носстановлении штампа по предлагаемому способу качество соединения хорошее, шлаконых включений в металле наплавки нет.

Способ улучшает качество наплавленного металла в зоне соединения, б. дополнительно позволяет снизить себестоимость инструмента.

Формула изобретения, Гпособ наплавки штампов, включающий подпланление поверхности заготовки с использованием нерасходуемых электродов, подачу присадочного металла в виде мелких. частиц их расплавление и последующую кристаллизацию наплавленного слоя с электрошлаковым обогревом, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью улучшения качества наплявленного метала в зоне соединения, уменьшения его перемешиваппл с основным металлом заготовки, а та:с е повышения производительности процесса наплавки,,перец подачей присадочь.ого металла снижают мощность электрошлакового обогрева, кристаллнзуют HB;lpBsJT HHQ слой поцплавленного металла до твердожпдкого состояния на границе раздела его со шла«oì, а шлак перегревают на

200 — 300 С выше температуры ликвидус присадо ного металла, прн этом частицы -присадочного металла на поверхность заготовки подают непрерывно.