RU1814797C

RU1814797C - Method of semicontinuous extrusion of products from charge material of titanium alloys

Info

Publication number: RU1814797C
Application number: SU4880317/02A
Authority: RU
Inventors: В.А. Баранов; В.М. Макарычев
Original assignee: Верхнесалдинское металлургическое производственное объединение
Priority date: 1990-11-05
Filing date: 1990-11-05
Publication date: 1996-01-27

Abstract

FIELD: metallurgy. SUBSTANCE: method comprises steps of pushing through a die (after a previous product had been extruded and before pouring a first doze of a charge for a next product) a former, being in the form of a disc, having a diagonal of its cross section, equal to a diameter of the product, being extruded, and having lower and upper surfaces, corresponding to a necessary shape of ends of the product, and also having a gently sloping turning on its cylindrical lateral surface. In order to decrease a labor consumption upon introducing the former into the die, the former is builtup one and has separate segments with mass 3-10 kg. EFFECT: enhanced efficiency. 2 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к способу полунепрерывного прессования расходуемых электродов из высокореакционных металлов и сплавов, используемых в электрометаллургии. The invention relates to powder metallurgy, in particular to a method for semi-continuous pressing of consumable electrodes of highly reactive metals and alloys used in electrometallurgy.

Предлагаемое техническое решение направлено на повышение качества прессуемого электрода за счет своевременного удаления со стенок матрицы налипшего металла ("рубашки"). The proposed technical solution is aimed at improving the quality of the pressed electrode due to the timely removal of adhered metal (“shirt”) from the matrix walls.

Поставленная задача решается тем, что в способе полунепрерывного прессования изделий из шихтовых материалов титановых сплавов, включающем засыпку шихты порциями в конусную матрицы, прессование и проталкивания изделия через матрицу шайбой с пресс-штемпелем за один проход, перед засыпкой порции шихты очередного изделия через матрицу проталкивают калибр в виде диска, имеющий нижнюю и верхнюю плоскости, соответствующие требуемой форме торцов изделия и выточку на цилиндрической боковой поверхности, причем диск выполняют с диагональю поперечного сечения, равной диаметру прессованного изделия, а калибр используют составной из отдельных сегментов весом 3-10 кг. The problem is solved in that in a method for the semi-continuous pressing of articles made of charge materials of titanium alloys, which includes filling the charge in portions of the cone matrix, pressing and pushing the product through the matrix with a washer with a press stamp in one pass, before filling the charge portion of the next product through the matrix, push the caliber in the form of a disk having lower and upper planes corresponding to the desired shape of the ends of the product and a recess on the cylindrical side surface, the disk being made with a diagonal of river cross-section equal to the diameter of the pressed product, and the caliber is used as a composite of individual segments weighing 3-10 kg.

Использование калибра, диагональ поперечного сечения которого превышает диаметр прессуемого изделия, приведет к его заклиниванию в матрице. Удаление калибра при этом сопряжено с возможностью повреждения рабочей поверхности матрицы. Использование калибра с диагональю поперечного сечения, меньшей диаметра прессуемого изделия, снижает эффект удаления "рубашки" со стенок матрицы. The use of a gauge whose diagonal cross-section exceeds the diameter of the pressed product will lead to its jamming in the matrix. The removal of the caliber is associated with the possibility of damage to the working surface of the matrix. The use of a gauge with a cross-sectional diagonal smaller than the diameter of the pressed product reduces the effect of removing the “shirt” from the walls of the matrix.

Нижняя поверхность калибра сферическая, что позволяет выравнять возможные перекосы верхнего и нижнего торцов прессуемого электрода. Верхняя поверхность калибра плоская с центральной выемкой для формирования нижнего торца электрода с центрирующим выступом. Пологая выточка на цилиндрической поверхности калибра исключает возможность затирания "рубашки" между стенками матрицы и калибра, позволяет улучшить удаление "рубашки" со стенок матрицы, т.к. цилиндрическая поверхность калибра с выточкой имеет две рабочие кромки: верхнюю и нижнюю. Отсутствие пологой выточки может привести к расклиниваню калибра во втулке и повреждению ее рабочей поверхности. The lower surface of the caliber is spherical, which makes it possible to even out possible distortions of the upper and lower ends of the pressed electrode. The upper surface of the caliber is flat with a central recess for forming the lower end of the electrode with a centering protrusion. A shallow recess on the cylindrical surface of the caliber eliminates the possibility of rubbing the “shirt” between the walls of the matrix and the caliber, and improves the removal of the “shirt” from the walls of the matrix, because the cylindrical surface of the caliber with a recess has two working edges: the upper and lower. The absence of a gentle groove can lead to wedging of the caliber in the sleeve and damage to its working surface.

Вес калибра для больших диаметров матрицы (400-600 мм) достигает 100 кг. Калибр выполняют сборным из отдельных сегментов весом от 3 до 10 кг. При меньшем, чем 3 кг, весе сегмента увеличивается время установки калибра, при весе сегмента более 10 кг увеличивается трудоемкость его установки. Трудоемкость установки составного калибра несколько выше, чем монолитного, но при сегментной конструкции калибра появляется возможность устанавливать не весь калибр, а один или несколько сегментов для очистки матрицы от односторонней "рубашки" (которая практически чаще встречается). А т.к. использование специальных механизмов для установки калибра трудоемко, экономически выгоднее устанавливать калибр вручную. Затраты времени на это незначительны и, проведя опробование на действующих прессах мод.Д 6150 и Д6150М, остановили на сегментной конструкции калибра, как наиболее удачной и с точки зрения эксплуатации и трудоемкости внедрения. Кроме того, необходимо отметить, что чистку матрицы калибром проводят, как правило, один раз в неделю, поэтому конструировать и изготавливать специальные механизмы для установки калибра нет необходимости. The weight of the caliber for large diameters of the matrix (400-600 mm) reaches 100 kg. The caliber is performed by a team of individual segments weighing from 3 to 10 kg. With less than 3 kg, the weight of the segment increases the installation time of the caliber, with a weight of the segment more than 10 kg increases the complexity of installing it. The complexity of installing a composite caliber is slightly higher than a monolithic one, but with a segmented caliber design it is possible to install not the entire caliber, but one or more segments to clean the matrix of a one-sided “shirt” (which is more common). And since the use of special mechanisms for setting the caliber is time-consuming, cost-effective to set the caliber manually. The time spent on this is negligible and, after testing on the existing presses, mod. D 6150 and D6150M, we stopped at the segmented caliber design, as the most successful in terms of operation and laboriousness of implementation. In addition, it should be noted that the matrix is cleaned with a caliber, as a rule, once a week, so there is no need to design and manufacture special mechanisms for installing the caliber.

Использование предлагаемого способа полунепрерывного прессования изделий обеспечивает получение электродов с допустимой кривизной и минимальными трещинами за счет своевременного и качественного удаления "рубашки" со стенок матрицы. Своевременное удаление "рубашки" позволяет устранить неравномерность прессования и проталкивания электродов через матрицу, что в дальнейшем улучшает параметры плавления электрода повышает однородность структуры литого металла. Использование калибра повышает срок службы матрицы и пресс-шайбы за счет стабилизации режима прессования. Using the proposed method of semi-continuous pressing of products provides electrodes with acceptable curvature and minimal cracks due to the timely and high-quality removal of the "shirt" from the walls of the matrix. Timely removal of the "shirt" eliminates the unevenness of pressing and pushing the electrodes through the matrix, which further improves the melting parameters of the electrode increases the uniformity of the structure of the cast metal. The use of caliber increases the life of the matrix and the press washer by stabilizing the pressing mode.

На фиг. 1 показан используемый при прессовании калибр в разрезе (вид спереди): где а диагональ поперечного сечения, R радиус нижней сферы. На фиг.2 калибр, собранный из отдельных сегментов (вид сверху). In FIG. 1 shows a sectional gauge used in pressing (front view): where a is the diagonal of the cross section, R is the radius of the lower sphere. In Fig.2, a caliber assembled from individual segments (top view).

Процесс прессования по предложенному способу осуществляется следующим образом. The pressing process according to the proposed method is as follows.

При прессовании партии электродов из шихты с малым количеством отходов каждый электрод визуально осматривают и определяют наличие "рубашки" на стенках матрицы по следующим признакам:
кривизна электродов;
мелкие поперечные трещины не только между отдельными спрессованными порциями, но и на поверхности самих порций;
продольные широкие борозды на цилиндрической поверхности электрода по всей его длине, характерно, что электрод в матрице соприкасается не с ее стенками, а с "рубашкой".When pressing a batch of electrodes from a charge with a small amount of waste, each electrode is visually inspected and the presence of a “shirt” on the walls of the matrix is determined by the following signs:
curvature of the electrodes;
small transverse cracks not only between individual compressed portions, but also on the surface of the portions themselves;
longitudinal wide grooves on the cylindrical surface of the electrode along its entire length, it is characteristic that the electrode in the matrix is not in contact with its walls, but with the “shirt”.

После засыпки последней порции шихты для прессования очередного электрода в матрицу устанавливают калибр, засыпают сверху первую порцию шихты следующего электрода и пресс-штемпелем с фигурной шайбой прессуют электрод и проталкивают через матрицу. Калибр можно устанавливать и после прессовки плоской шайбой последней порции электрода без засыпки первой порции следующего электрода (калибр сразу проталкивается пресс-штемпелем), но первый вариант предпочтительный, т. к. является более производительным. При наличии толстой "рубашки" на стенках матрицы устанавливают сразу несколько калибров друг за другом за одно проталкивание пресс-штампелем. After filling the last portion of the charge for pressing the next electrode into the matrix, the gauge is set, the first portion of the charge of the next electrode is put on top, and the electrode is pressed with a stamp with a figured washer and pushed through the matrix. The gauge can also be installed after pressing the last portion of the electrode with a flat washer without filling the first portion of the next electrode (the gauge is immediately pushed with a stamp), but the first option is preferred, since it is more productive. In the presence of a thick "shirt" on the walls of the matrix, several calibers are installed at once, one after the other, by one pushing with a press die.

Реализацию предложенного способа осуществляли в промышленных условиях прессового цеха плавильно-литейного завода при прессовании расходуемых электродов сплава Вт1-0 диаметром 515 мм, весом 3800 кгс, длиной 4800 мм из шихты с добавлением 15% возвратных отходов в виде обрези и стружки. Для удаления образующейся на стенках матрицы "рубашки" использовали калибры в виде дисков с диагональю поперечного сечения, равной диаметру прессуемого электрода и отличной от него, а также с выточкой на боковой поверхности и без нее. Implementation of the proposed method was carried out under industrial conditions of the press shop of the smelting and foundry when pressing consumable electrodes of the W1-0 alloy with a diameter of 515 mm, a weight of 3800 kgf, a length of 4800 mm from a charge with the addition of 15% return waste in the form of scrap and shavings. To remove the “shirt” formed on the matrix walls, we used gauges in the form of disks with a cross-sectional diagonal equal to and different from the diameter of the pressed electrode, as well as with a recess on the side surface and without it.

Характеристики используемых при прессовании калибров и качество полученных электродов приведены в таблице. Для сравнения были отпрессованы электроды по известному способу-прототипу. The characteristics of the gauges used in pressing and the quality of the obtained electrodes are shown in the table. For comparison, the electrodes were pressed according to the known prototype method.

Claims

1. METHOD FOR SEMI-CONTINUOUS PRESSING OF PRODUCTS FROM BOILER MATERIALS OF TITANIUM ALLOYS, including filling the charge in batches into a cone matrix, pressing and pushing the product through the matrix with a washer with a press stamp in one pass, characterized in that it passes through the shredder before filling the form of a disk having a lower and upper plane corresponding to the desired shape of the ends of the product, and a recess on a cylindrical side surface, and the disk is made with a diagonal cross-section, equal to the diameter of the molded product.

2. The method according to p. 1, characterized in that they use a composite caliber of individual segments weighing 3 to 10 kg