RU1580699C

RU1580699C - Method of fusion cladding of layer on flat blank

Info

Publication number: RU1580699C
Application number: SU4664914/27A
Authority: RU
Inventors: ев А.В. Сун; А.В. Суняев; Ю.М. Каракин; С.Г. Виноградов; В.Г. Попов
Original assignee: Череповецкий металлургический комбинат
Priority date: 1988-12-14
Filing date: 1988-12-14
Publication date: 1994-10-15

Abstract

FIELD: welding. SUBSTANCE: bevels inclined towards side faces are made at angle of 5-30 deg which width amounts to 0.5-1.0 of width of outer expendable electrodes over periphery of wide planes of blank before fusion cladding. EFFECT: improved welding through of side faces of blank, increased uniformity of deformation of different layers of blank during subsequent rolling in case of electroslag anticorrosion hard-facing. 1 dwg, 1 tbl

Description

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. The invention relates to metallurgy, in particular to methods for the production of two-three-layer sheets by electroslag surfacing in one pass of a flat billet and its subsequent rolling on a sheet.

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. The aim of the invention is to provide a method for increasing the yield of metal by improving the penetration of the side faces of the workpiece and increasing the uniformity of deformation of the various layers of the workpiece during subsequent rolling of the workpiece in the case of electroslag surfacing of the anticorrosion layer.

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.Along the periphery of the broad planes of fusing the preform before welding is performed in the inclined side faces of the side bevels at an angle ^of 5-30 to the horizontal width of which is 0.5-1.0 external width consumable electrodes. Due to the bevels, indentations appear in the area of the lateral edges, where the melting electrode metal flows, a thicker layer of superheated liquid metal accumulates in the corners, accumulating a greater amount of heat, which helps to increase the degree of penetration of the edges. The deposited stainless steel, crystallizing on the inclined surfaces of the bevels, compresses the base layer from the sides. During the rolling process, the metal of the base layer, compressed from the sides along the bevels, is deformed to the depth of the bevels and flows together with the stainless layer. As a result, it is less likely to leak from plating.

На чертеже изображено устройство для осуществления способа. The drawing shows a device for implementing the method.

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. The device includes an outgoing flat blank 1 mounted obliquely. Bevels 2 are made along the periphery of the wide surfaced planes in the area of the side faces on the workpiece 1. Above the upper plane of the workpiece 1, a movable short mold 3 with lateral forming elements 4 is installed with a gap equal to the thickness of the deposited layer 4. In the cavity formed by the surface of the workpiece 1, mold 3 and lateral forming elements 4, a liquid slag bath (flux) is placed 5. Three consumable electrodes are immersed at the lower ends of the slag bath 6. When the consumable electrodes 6 are melted, a 7 bath is formed the solid metal from which the deposited metal layer 8 is formed.

Способ осуществляют следующим образом. The method is as follows.

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.Before surfacing on wide (deposited) faces of the workpiece, bevels are made, the width of which is 0.5-1.0 of the width of the external consumable electrodes 6 and the dimensions are due to the fact that under the external consumable electrodes 6 there are no depressions separated by a jumper of the molten base metal from the start line 2. Bevels. It has been experimentally established that similar recesses under the edge phases are not formed when the beginning line of the bevels is located from the middle of the width of these phases and naturally further. In this case, all the liquid metal from the edge phases flows along the bevels to the zone of lateral edges, uniformly melting the surface of the workpiece and without forming local depressions under the electrodes. Performing bevels wider than the width of the external electrodes 6 is irrational due to an increase in metal consumption. The angle of inclination of the generatrix of the bevel to the horizontal axis in the range ^of 5-30 determined experimentally for workpieces with different ratios of width and thickness. The method of inclined electroslag surfacing allows surfacing of workpieces with a minimum thickness of 100 mm. In this case, the maximum width of the workpieces due to warpage and leash during heating should not exceed 1000 mm. For a given ratio of thickness and width, the angle of inclination of the bevels should be about 5 ^° . The maximum thickness of the deposited workpiece from the conditions of existing conversion ingots can be 600 mm. In this case, the width of the deposited plane can reach 2000 mm. For the preparation of such dimensions, the angle of inclination of the forming bevel can reach 30 ^about to the horizontal axis. If the workpiece is deposited on one side (two-layer metal), bevels are performed on one side. In the case of obtaining a three-layer metal, the bevels of the deposited workpiece are performed on both sides.

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.After the beveling, the workpiece 1 is installed on a movable trolley, which is inclined to the horizontal axis at an angle of 24-45 ^about . A short mold 3 is placed over the wide facet of the workpiece 1 with a gap equal to the thickness of the deposited layer (30-80 mm). On the sides, the gaps are sealed with lateral forming elements 4. In the cavity formed by the wide face of the workpiece 1, the mold 3 and the side elements 4, pre-molten flux 5 is poured, three consumable electrodes 6 are immersed into it, connected to a power source in a three-phase circuit, voltage is applied to them and the process of surfacing of the anticorrosive layer of metal 8 is started. In the zone of lateral edges bevels 2, the liquid metal bath 7 has a maximum depth and in these areas the metal crystallizes for a longer time, as a result of which a guaranteed penetration of the edges is ensured. After the surfacing process, the workpiece 1 is rolled onto a sheet. Used for welding austenitic corrosion resistant steels, including the refractory at the rolling temperature ^of 1000-1100 C, have a strength of up to 20 kg / mm ^2, while in the base layer of the metal at these temperatures, strength drops to 2.0-5.0 kg / mm ² . Due to the fact that the base metal is squeezed by stainless steel along the bevels 2, during rolling, the upper layers of the base, which undergo the greatest degree of deformation, will be deformed under inhibited flow conditions together with the cladding metal layer 8. In this way, an increase in the uniformity of deformation of various layers of the multilayer workpiece will be achieved.

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.PRI me R implementation of the method. Surfacing of steel 08X18H10T on a slab of steel 12XH2 with dimensions 250x1300x4500 mm. As consumable electrodes, three plates of 08Kh18N10T steel with a section of 30x400x5000 mm are used. Deposition thickness 30 mm. Before welding on the wide face side edges of the blank in the area perform bevels 200 mm wide at an angle of 10 ^about the horizontal axis. In the area of the side edges, the depth of the liquid metal bath is 60 mm and 30 mm deeper than the depth of the liquid metal bath in the horizontal section of the weld plane, which ensures reliable penetration of the side edges. In the subsequent rolling of the deposited workpiece onto a sheet with a thickness of 2 to 5 mm, the width of the side edges to be trimmed is not more than 50 mm. Other specific examples of the method are shown in the table.

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%. When using the known method of surfacing without beveling due to marriage and increased cutting of the side edges, the yield of metal is 70%. The implementation of the proposed method allows to increase the yield of metal up to 90%.

Claims

METHOD FOR FILLING A PLASTING LAYER ON A PLANE BASKET using plate electrodes, in which bevels are inclined along the edge of the surfaced workpiece, characterized in that, in order to improve the quality of the workpiece along the edge and increase the uniformity of deformation of various layers of the workpiece during subsequent rolling in the case electroslag surfacing anticorrosion layer bevels operate at an angle of 5 - 30 ^o to the workpiece plane, and the width of the bevel is chosen in the range 0.5 - 1.0 the width of the external electrode is consumable in.