RU2350449C2

RU2350449C2 - Method of part reconstruction by electroslag facing

Info

Publication number: RU2350449C2
Application number: RU2007117236/02A
Authority: RU
Inventors: Виктор Владимирович Вашковец (RU); Виктор Владимирович Вашковец; шин Михаил В чеславович Тепл (RU); Михаил Вячеславович Тепляшин
Priority date: 2007-05-08
Filing date: 2007-05-08
Publication date: 2009-03-27
Also published as: RU2007117236A

Abstract

FIELD: electrics.

SUBSTANCE: part and chill mould are fixated. Expendable electrode is molten in slag tank melt. A pack of several reinforcement rods prepared in advance is used as expendable electrode, with shape matching size and shape of melting space in chill mould. To obtain electrode, rod pack is first leveled at ends, then at least one rod in the pack centre is shifted forward by 10-20 mm, followed by the pack fixation by welding.

EFFECT: enhanced stability of starting electroslag facing operation due to increased current density, reduced labour cost of manufacturing electrodes with defined cross-section.

1 ex

Description

Изобретение относится к восстановлению деталей с большим износом электрошлаковым способом, например бил молотковых мельниц, коронок рыхлителей и др.The invention relates to the restoration of parts with high wear by electroslag method, for example, beat hammer mills, crowns of cultivators, etc.

Известен способ восстановления деталей с большим износом электрошлаковой наплавкой, электродами большого сечения, включающий закрепление детали и кокиля, наведение шлаковой ванны посредством использования электропроводного в твердом состоянии флюса и расплавление расходуемого электрода (Электрошлаковая сварка и наплавка / Под ред. Б.Е.Патона. - М.: Машиностроение, 1980, с.43).A known method of restoring parts with a large wear of electroslag surfacing, electrodes of large cross section, including fixing the part and the chill mold, inducing a slag bath by using a solid conductive flux and melting of the consumable electrode (Electroslag welding and surfacing / Ed. By B.E. Paton. - M .: Engineering, 1980, p. 43).

Недостатком способа является необходимость использования двух марок флюса, стартового электропроводного и основного.The disadvantage of this method is the need to use two grades of flux, starting conductive and basic.

В качестве ближайшего аналога выбран способ восстановления деталей электрошлаковой наплавкой, включающий закрепление детали и кокиля, расплавления в шлаковой ванне расходуемого электрода большого сечения, которому для стабилизации стартовой операции заостряют конец (Электрошлаковая сварка и наплавка / Под ред. Б.Е.Патона. - М.: Машиностроение, 1980, с.277-278).As the closest analogue, a method for restoring parts by electroslag surfacing was selected, including fixing the part and the chill mold, melting a consumable electrode of large cross section in the slag bath, which the end is sharpened to stabilize the starting operation (Electroslag welding and surfacing / Edited by B.E. Paton. - M .: Engineering, 1980, p. 277-278).

Недостатком способа является снижение стабильности стартовой операции и усложнение процесса ее управления вследствие того, что по мере плавления заостренной части электрода изменяется (увеличивается) площадь его сечения, в результате снижается плотность тока и устойчивость горения дуги. Кроме того, при данном способе повышается трудоемкость изготовления электрода с заостренным концом.The disadvantage of this method is to reduce the stability of the starting operation and the complexity of the process of its control due to the fact that, as the pointed part of the electrode is melted, its cross-sectional area changes (increases), as a result, the current density and arc burning stability decrease. In addition, with this method increases the complexity of manufacturing an electrode with a pointed end.

Технической задачей, на решение которой направлено заявленное изобретение, является повышение стабильности стартовой операции при электрошлаковой наплавке за счет увеличения плотности тока и снижение трудоемкости изготовления электродов с заданным сечением.The technical problem to which the claimed invention is directed is to increase the stability of the starting operation during electroslag surfacing by increasing the current density and reducing the complexity of manufacturing electrodes with a given cross section.

Указанная техническая задача решается тем, что в способе восстановления деталей электрошлаковой наплавкой, включающем закрепление детали и кокиля, расплавление расходуемого электрода в расплаве шлаковой ванны, в отличие от прототипа, в качестве расходуемого электрода используют предварительно изготовленный пакет из нескольких прутков арматуры, форму которого задают в соответствии с размерами и формой плавильного пространства кокиля, при этом при изготовлении электрода сначала выравнивают пакет по торцу, а затем, по крайней мере, один из прутков в середине пакета выдвигают на 10-20 мм, после чего пакет фиксируют сваркой.The specified technical problem is solved in that in the method for restoring parts by electroslag surfacing, including fixing the part and the chill mold, melting the sacrificial electrode in the molten slag bath, in contrast to the prototype, a prefabricated package of several reinforcing rods is used as the consumable electrode, the shape of which is set in in accordance with the size and shape of the melting space of the chill mold, while in the manufacture of the electrode, first align the bag at the end, and then at least one of the rods in the middle of the pack push 10-20 mm, after which the package is fixed by welding.

При «твердом» старте между электродом и подложкой (деталью) разжигается электрическая дуга, за счет тепла которой плавится флюс. Однако процесс зажигания дуги при электрошлаковой наплавке, заключающийся в перегорании перемычки (вылета электрода), является трудноконтролируемым. Здесь требуется в короткий промежуток времени поддерживать стабильность сварочной дуги, варьируя одновременно подаваемым напряжением и величиной межэлектродного зазора. В противном случае дуга может «потухнуть», и попавший в зазор флюс не даст разжечь ее снова, либо электрод может «привариться» к подложке (детали), что в том и другом случае требует весь процесс наплавки начинать заново.During a “solid” start, an electric arc is ignited between the electrode and the substrate (part), due to the heat of which the flux melts. However, the process of ignition of the arc during electroslag surfacing, which consists in the burnout of the jumper (electrode stick-out), is difficult to control. Here, it is required to maintain the stability of the welding arc in a short period of time, varying both the supplied voltage and the interelectrode gap. Otherwise, the arc may “go out”, and the flux that gets into the gap will not allow it to be ignited again, or the electrode may be “welded” to the substrate (part), which in both cases requires the entire surfacing process to be started anew.

Использование в качестве электрода большого сечения прутков арматуры, собранных в один пакет, позволяет довольно просто изготавливать электроды требуемого сечения в зависимости от формы плавильного пространства, а выдвижение одного из прутков за торец пакета позволяет стабилизировать стартовую операцию за счет использования малого сечения электрода в режиме старта и соответственно увеличения плотности тока, в результате чего повышается стабильность горения электрической дуги.The use of reinforcing bars assembled in one package as a large cross section electrode makes it quite simple to produce electrodes of the required cross section depending on the shape of the melting space, and extending one of the rods beyond the end of the packet allows to stabilize the starting operation by using a small electrode cross section in the start mode and accordingly, increasing current density, resulting in increased stability of the combustion of the electric arc.

Пример выполнения способа.An example of the method.

Проводят восстановление бил молотковых мельниц электрошлаковой наплавкой. Предварительно изношенные била отрезают на вертикальном ленточном станке для получения ровной торцевой поверхности. Далее изношенное било закрепляют в специальной установке для ЭШН вертикально, а сверху устанавливают медный водоохлаждаемый кокиль. Исходя из геометрических размеров и формы плавильного пространства и необходимых технологических зазоров между внутренними стенками кокиля и расходуемого электрода выбирают диаметр прутков арматуры и их количество. В данном случае берут пять прутков арматуры диаметром 20 мм из стали 25 Г2С. Затем производят сборку прутков в плоский пакет, причем средний пруток выдвигают на 10-20 мм от торца остальных прутков и фиксируют пакет сваркой. Устанавливают полученный расходуемый электрод в держателе электрошлаковой установки, вводят его в плавильное пространство до соприкосновения выступающей части электрода с поверхностью изношенной билы, засыпают флюс и осуществляют наплавку.Restore beat hammer mills electroslag surfacing. Pre-worn beats are cut on a vertical tape machine to obtain a flat end surface. Next, the worn beater is fixed vertically in a special installation for ESH, and a copper water-cooled chill mold is installed on top. Based on the geometric dimensions and shape of the melting space and the necessary technological gaps between the inner walls of the chill mold and the consumable electrode, the diameter of the reinforcing bars and their number are selected. In this case, take five bars of reinforcement with a diameter of 20 mm from steel 25 G2S. Then, the rods are assembled into a flat bag, with the middle bar being extended 10–20 mm from the end of the remaining rods and the package is fixed by welding. The resulting consumable electrode is installed in the holder of the electroslag installation, it is introduced into the melting space until the protruding part of the electrode comes into contact with the surface of the worn bead, the flux is poured and surfacing is carried out.

Серия пробных плавок показала, что при использовании предлагаемого способа с использованием в качестве электрода большого сечения арматуры, собранной в пакет таким образом, что один из прутков выдвинут за его торец, процесс стартовой операции происходит стабильно без «затухания» электрической дуги и «приваривания» электрода к поверхности наплавляемой детали.A series of test melts showed that when using the proposed method using a large section of reinforcement assembled in a package so that one of the rods is extended beyond its end, the process of starting operation occurs stably without “attenuation” of the electric arc and “welding” of the electrode to the surface of the deposited part.

Таким образом, применение предлагаемого способа обеспечивает повышение стабильности стартовой операции и значительное снижение количества брака на начальной фазе процесса, а также снижает трудоемкость изготовления электродов с заданным сечением и формой плавильного пространства.Thus, the application of the proposed method provides an increase in the stability of the starting operation and a significant reduction in the number of rejects in the initial phase of the process, and also reduces the complexity of manufacturing electrodes with a given cross section and shape of the melting space.

Claims

A method for recovering parts by electroslag surfacing, including fixing the part and the chill mold, melting the consumable electrode in the melt of the slag bath, characterized in that as a consumable electrode a prefabricated package of several reinforcing rods is used, the shape of which is set in accordance with the size and shape of the melting space of the chill mold, in this case, in the manufacture of the electrode, the packet is first aligned at the end, and then at least one of the rods in the middle of the packet is extended by 10-20 mm, after which the package is fixed by welding.