RU2337158C2 - Способ производства биметаллических слитков - Google Patents
Способ производства биметаллических слитков Download PDFInfo
- Publication number
- RU2337158C2 RU2337158C2 RU2006141606/02A RU2006141606A RU2337158C2 RU 2337158 C2 RU2337158 C2 RU 2337158C2 RU 2006141606/02 A RU2006141606/02 A RU 2006141606/02A RU 2006141606 A RU2006141606 A RU 2006141606A RU 2337158 C2 RU2337158 C2 RU 2337158C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- shell
- metal
- height
- layer
- temperature
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 11
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 18
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 18
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 7
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims description 10
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims description 10
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 claims description 4
- 238000010313 vacuum arc remelting Methods 0.000 claims description 4
- 238000003466 welding Methods 0.000 abstract description 9
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 abstract 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 abstract 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000009966 trimming Methods 0.000 abstract 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 3
- 239000010953 base metal Substances 0.000 description 2
- CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N Fe2+ Chemical compound [Fe+2] CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000005253 cladding Methods 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 238000009851 ferrous metallurgy Methods 0.000 description 1
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 1
- 230000004927 fusion Effects 0.000 description 1
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 description 1
- 238000011089 mechanical engineering Methods 0.000 description 1
- 238000010309 melting process Methods 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 238000009856 non-ferrous metallurgy Methods 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- 239000002893 slag Substances 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области производства биметаллов и может быть использовано в черной и цветной металлургии, а также в специальных отраслях машиностроения. В способе переплавляют расходуемые электроды из металла внутреннего слоя в обечайку из металла наружного слоя, при этом непосредственно перед плавкой обечайку подвергают безокислительному нагреву до температуры, равной 0,3-0,8 температуры солидуса металла наружного слоя, при высоте нагреваемой нижней части обечайки, равной 1-6 толщины стенки обечайки. Изобретение обеспечивает надежное сваривание слоев, плотную макроструктуру и сокращение донной обрези в 6 раз. 1 табл.
Description
Изобретение относится к области производства биметаллов и может быть использовано в черной и цветной металлургии, а также в специальных отраслях машиностроения.
Известен способ получения биметаллических слитков методом электрошлакового переплава, включающий размещение металлической заготовки, являющейся основным слоем биметаллического слитка, в кристаллизатор с зазором от стенки и заплавление этого зазора коррозионностойкой сталью [1].
Недостатком способа является отсутствие гарантии свариваемости слоев слитка из-за постоянного присутствия горячего флюса, попадание которого в зону сварки слоев не исключено. Кроме того, в нижней части слитка возможно несваривание слоев из-за плохого прогрева металлической заготовки, вставленной в кристаллизатор.
Известен способ получения биметаллических слитков, включающий заплавление металла основного слоя в полую обечайку, изготовленную из плакирующего металла путем вакуумного дугового переплава расходуемого электрода на прямой полярности дуги [2].
Недостатком способа является непровар нижней части слитка основного слоя с обечайкой на высоту 1-6 толщины обечайки. Переплав на прямой полярности дуги приводит к загрязнению границы основного металла с обечайкой. В начале переплава, когда начинается плавление электрода, обечайка еще холодная и тепла от наплавляемого металла недостаточно для его сваривания с обечайкой в нижней части слитка.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ получения биметаллических слитков, включающий вакуумный дуговой переплав расходуемых электродов из металла основного внутреннего слоя в полую обечайку плакирующего наружного слоя на обратной полярности дуги наплавлением основного металла в обечайку на высоту, равную ее толщине, с последующей выдержкой без плавления для прогрева обечайки [3].
Применение переплава на обратной полярности дуги позволяет получать чистые границы основного слоя с обечайкой.
Недостатком способа является неравномерное сваривание основного слоя с обечайкой по высоте слитка - в нижней части слитка наблюдаются непровары и она уходит в технологическую обрезь.
Задачей изобретения является улучшение свариваемости слоев в нижней части слитка, качества металла внутреннего слоя и сокращение донной обрези.
Поставленная задача решается за счет того, что обечайку непосредственно перед плавкой подвергают безокислительному нагреву до температуры, равной 0,3-0,8 температуры солидуса металла наружного слоя, при высоте нагреваемой нижней части обечайки, равной 1-6 толщины стенки обечайки.
Нагрев обечайки производят в безокислительной среде, которая предотвращает образование окисной пленки, содержащей шлаковые включения, и не обеспечивает надежного сваривания слоев.
Интервал нагрева обечайки до 0,3-0,8 температуры солидуса металла наружного слоя обусловлен различными температурами плавления сочленяемых пар металлов внутреннего и наружного слоев.
При нагреве обечайки ниже температуры солидуса не достигается требуемый эффект, т.к. в начальный период плавки не создаются необходимые условия для сварки в нижней части слитка. В случае нагрева обечайки выше 0,8 температуры солидуса происходит оплавление наружного слоя и перемешивание внутреннего и наружного слоев, что приводит к большой отбраковке металла.
В результате выполненных экспериментов с различными металлическими парами (сталь 30+95X18), (10ГН2МФА+08Х18Н10Т), (КВК55+КВК37) и др. было установлено, что высота нагреваемой нижней части обечайки в пределах 1-6 толщины стенки обечайки является тем необходимым стартом начала процесса, который обеспечивает равномерное сваривание шва в нижней части слитка, улучшает качество биметалла и сокращает до минимума донную обрезь.
В случае нагрева обечайки на высоту менее одной толщины стенки обечайки не происходит прогрев донной части до необходимой температуры, так как рассеивание тепла превалирует над аккумуляцией его обечайкой, и как результат не достигается надежная сварка в нижней части.
При нагреве обечайки на высоту, превосходящую 6 толщин стенки обечайки, происходит дестабилизация основного процесса плавки из-за наличия излишнего тепла в наружном слое (обечайке), что приводит к подплавлению слоя и нарушению геометрии, т.е. к браку.
Пример конкретного осуществления.
Вакуумно-дуговой переплав осуществляли в обечайку из стали марки 10ГН2МФА с наружным диаметром 600 мм и внутренним 320 мм. В случае неиспользования подогрева обечайки имели место плохая свариваемость слоев, неудовлетворительная макроструктура, и донная обрезь составляла примерно 300 мм или 180 кг/т (см. таблицу).
| Таблица | |||
| Температура нагрева обечайки | Высота нагреваемой части обечайки | Высота, на которую наплавляемый слиток не приваривается к обечайке, мм | Донная обрезь, кг/т |
| прототип | 300 | 180 | |
| 0,2 t солидуса | 0,8 | 200 | 150 |
| 0,3 t солидуса | 1,0 | 50 | 30 |
| 0,6 t солидуса | 4,0 | 45 | 25 |
| 0,8 t солидуса | 6,0 | 40 | 23 |
| 0,9 t солидуса | 7,0 | 300* | 180 |
| * из-за расплавления обечайки | |||
При использовании заявляемого способа обечайку подогревали с помощью индуктора в безокислительной среде - вакууме в течение 20 мин до температуры 750°С (0,5 температуры солидуса для стали 10ГН2МФА) и на высоту 280 мм (2 толщины стенки обечайки). При этом было обеспечено надежное сваривание слоев, плотная макроструктура и сокращение донной обрези до 25 кг/т в 6 раз.
Источники информации
1. Авторское свидетельство СССР №2193071, кл. С22С 9/20, 2000.
2. Патент США №3109235, кл. 29, 1973 г.
3. Авторское свидетельство СССР №435288, кл. С21С 5/56, 1974.
Claims (1)
- Способ получения биметаллических слитков вакуумным дуговым переплавом, включающий переплав расходуемых электродов из металла внутреннего слоя в обечайку из металла наружного слоя, отличающийся тем, что непосредственно перед плавкой обечайку подвергают безокислительному нагреву до температуры, равной 0,3-0,8 температуры солидуса металла наружного слоя, при высоте нагреваемой нижней части обечайки, равной 1-6 толщины стенки обечайки.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2006141606/02A RU2337158C2 (ru) | 2006-11-24 | 2006-11-24 | Способ производства биметаллических слитков |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2006141606/02A RU2337158C2 (ru) | 2006-11-24 | 2006-11-24 | Способ производства биметаллических слитков |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2006141606A RU2006141606A (ru) | 2008-05-27 |
| RU2337158C2 true RU2337158C2 (ru) | 2008-10-27 |
Family
ID=39586384
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2006141606/02A RU2337158C2 (ru) | 2006-11-24 | 2006-11-24 | Способ производства биметаллических слитков |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2337158C2 (ru) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2573456C2 (ru) * | 2010-02-05 | 2016-01-20 | ЭйТиАй ПРОПЕРТИЗ, ИНК. | Системы и способы изготовления и обработки слитков сплавов |
| US9242291B2 (en) | 2011-01-17 | 2016-01-26 | Ati Properties, Inc. | Hot workability of metal alloys via surface coating |
| US9267184B2 (en) | 2010-02-05 | 2016-02-23 | Ati Properties, Inc. | Systems and methods for processing alloy ingots |
| US9539636B2 (en) | 2013-03-15 | 2017-01-10 | Ati Properties Llc | Articles, systems, and methods for forging alloys |
| US10207312B2 (en) | 2010-06-14 | 2019-02-19 | Ati Properties Llc | Lubrication processes for enhanced forgeability |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1986006415A1 (fr) * | 1985-04-26 | 1986-11-06 | Vsesojuzny Nauchno-Issledovatelsky, Proektno-Konst | Procede et dispositif de production de pieces brutes creuses par refonte sous laitier electrolytique |
| WO1993009258A1 (fr) * | 1991-10-28 | 1993-05-13 | Elektrometallurgichesky Zavod 'elektrostal' Imeni I.F.Tevosiana | Procede de coulee electrique de laitier pour former des lingots a partir d'un melange granulaire contenant du metal |
-
2006
- 2006-11-24 RU RU2006141606/02A patent/RU2337158C2/ru active IP Right Revival
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1986006415A1 (fr) * | 1985-04-26 | 1986-11-06 | Vsesojuzny Nauchno-Issledovatelsky, Proektno-Konst | Procede et dispositif de production de pieces brutes creuses par refonte sous laitier electrolytique |
| WO1993009258A1 (fr) * | 1991-10-28 | 1993-05-13 | Elektrometallurgichesky Zavod 'elektrostal' Imeni I.F.Tevosiana | Procede de coulee electrique de laitier pour former des lingots a partir d'un melange granulaire contenant du metal |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2573456C2 (ru) * | 2010-02-05 | 2016-01-20 | ЭйТиАй ПРОПЕРТИЗ, ИНК. | Системы и способы изготовления и обработки слитков сплавов |
| US9267184B2 (en) | 2010-02-05 | 2016-02-23 | Ati Properties, Inc. | Systems and methods for processing alloy ingots |
| US9533346B2 (en) | 2010-02-05 | 2017-01-03 | Ati Properties Llc | Systems and methods for forming and processing alloy ingots |
| US11059088B2 (en) | 2010-02-05 | 2021-07-13 | Ati Properties Llc | Systems and methods for processing alloy ingots |
| US11059089B2 (en) | 2010-02-05 | 2021-07-13 | Ati Properties Llc | Systems and methods for processing alloy ingots |
| US10207312B2 (en) | 2010-06-14 | 2019-02-19 | Ati Properties Llc | Lubrication processes for enhanced forgeability |
| US9242291B2 (en) | 2011-01-17 | 2016-01-26 | Ati Properties, Inc. | Hot workability of metal alloys via surface coating |
| US9539636B2 (en) | 2013-03-15 | 2017-01-10 | Ati Properties Llc | Articles, systems, and methods for forging alloys |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2006141606A (ru) | 2008-05-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US8757244B2 (en) | Systems and methods for forming and processing alloy ingots | |
| UA93651C2 (ru) | Электрошлаковая система для рафинирования или производства метала, способ рафинирования и способ производства металла | |
| US5985206A (en) | Electroslag refining starter | |
| RU2337158C2 (ru) | Способ производства биметаллических слитков | |
| JP2010531946A (ja) | ピストン燃焼室凹部の溶融処理されたエッジ部 | |
| RU2062801C1 (ru) | Способ обработки поверхности металлической заготовки, полученной непрерывной разливкой | |
| RU2386707C1 (ru) | Способ получения монолитных слитков-электродов | |
| JP2006104580A (ja) | パルスレーザー溶接性に優れたアルミニウム合金板 | |
| RU2328538C1 (ru) | Способ получения многослойных слитков электрошлаковым переплавом | |
| RU2292985C2 (ru) | Способ изготовления биметаллических изделий | |
| RU2244029C2 (ru) | Способ получения слитков | |
| RU2770807C1 (ru) | Способ получения заготовки из низколегированных сплавов на медной основе | |
| RU2044081C1 (ru) | Способ подготовки электрода из инструментальной стали к электрошлаковому переплаву | |
| JP4505811B2 (ja) | 合金溶湯の鋳造方法 | |
| RU2217515C1 (ru) | Способ получения слитков из сплавов на основе тугоплавких металлов | |
| SU478874A1 (ru) | Способ получени биметаллических слитков | |
| RU2397851C1 (ru) | Способ электрошлаковой наплавки плоских поверхностей | |
| RU2242327C2 (ru) | Способ легирования порошковых материалов | |
| JP2006142331A (ja) | ロールの製造方法 | |
| RU2059733C1 (ru) | Способ обработки поверхности металлических заготовок | |
| Adeleke et al. | Assessment of the Combined Effects of Input Parameters on Solidus and Liquidus Temperature in TIG Welding | |
| JPS6160256A (ja) | 鋳かけ肉盛方法 | |
| RU2656915C1 (ru) | Способ получения полой заготовки методом электрошлакового переплава с использованием порошка висмута | |
| RU2186653C1 (ru) | Композитный слиток для получения сварочной проволоки | |
| RU2156316C1 (ru) | Способ получения слитков вакуумной дуговой гарнисажной плавкой |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20141125 |
|
| NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20160520 |
|
| PC41 | Official registration of the transfer of exclusive right |
Effective date: 20160530 |
|
| PC43 | Official registration of the transfer of the exclusive right without contract for inventions |
Effective date: 20170116 |