СПОСОБ РЕМОНТА БРУСЬЕВ ЗОНЫ ВТОРИЧНОГО ОХЛАЖДЕНИЯ МАШИН НЕПРЕРЫВНОГО ЛИТЬЯ ЗАГОТОВОК Российский патент 1997 года по МПК B23P6/00 B22D19/10 

Изобретение относится к ремонту сваркой и может быть использовано при ремонте брусьев зоны вторичного охлаждения машин непрерывного литья заготовок.

Цель изобретения повышение качества ремонта и стойкости брусьев зоны вторичного охлаждения машин непрерывного литья заготовок.

Цель достигается тем, что на рабочей поверхности вдоль длины бруса выполняют канавку, стенки которой наклонены к ее продольной оси под углом 10-65^o, при этом глубину канавки выполняют равной (0,05-0,10) H, а ширину канавки (0,7-0,9) H, где H толщина бруса в наплавляемом месте, причем дно канавки профилируют вдоль длины бруса в виде дуги с усилением в центральной части, равным 0,4-0,9 толщины наплавляемого слоя.

На чертеже представлены размеры канавки и сечение бруса вдоль его рабочей части, где B разница в высоте канавки в центре бруса и краев. Минимальный угол наклона боковой стенки канавки в центре бруса и краев. Минимальный угол наклона боковой стенки канавки выбран 10^o в связи с тем, что при более крутом наклоне стенки наблюдается несплавление по боковой стенке при наплавке плазменно-порошковым способом даже в один проход. При угле наклона более 65^o увеличивается доля основного металла по краям износостойкого слоя, что резко снижает стойкость бруса.

Глубина канавки принята в зависимости от толщины бруса в наплавляемом месте из следующих соображений. Как показали многочисленные исследования, износ наплавленного участка за один период эксплуатации бруса не превышает 0,05 H, а образующиеся трещины термической усталости не превышают глубину 0,1 H. Таким образом, канавку следует выполнять на глубину 0,05 H (если нет трещин) или глубже до полного удаления трещин (но не больше 0,1 H).

При выполнении ширины канавки менее 0,7 H значительно увеличивается доля мягкой основы на наружной изнашиваемой поверхности, и, следовательно, увеличивается износ и снижается стойкость бруса в целом. При увеличении ширины канавки более 0,9 H боковые стенки становятся тонкими, они быстро разогреваются при наплавке, образуются прожоги, из которых начинает вытекать жидкий металл. В результате наплавка в такую разделку становится невозможной без применения дополнительных сложных и дорогостоящих технологических приемов.

При наплавке длинномерных изделий (длина бруса в среднем составляет 2100 мм) вследствие действия сварочных напряжений возможна их деформация. Исследования показали, что при наплавке на брус легированным сплавом слоя толщиной 0,05 H высота краев бруса превышает его центр в среднем на 0,4 толщины наплавленного слоя, а при наплавке слоя толщиной 0,10 H превышение составляет 0,9 от толщины легированного слоя. В результате последующей выравнивающей механической обработки поверхности бруса удаляется значительная часть наплавленного слоя с краев и толщина наплавки становится неравномерной. В результате эксплуатации такого бруса его края быстро изнашиваются и брус выходит из строя, не выработав и 50% активного слоя центральной части. Кроме того, при движении сляба по такому брусу острые кромки наплавленного сплава цепляют за транспортируемый металл и оставляют крупные борозды, что приводит к снижению качества поверхности слябов. Для предотвращения этого и обеспечения равномерного сечения по толщине наплавленного слоя перед наплавкой дно канавки профилируют вдоль длины бруса в виде дуги с усилением в центральной части, равным 0,4-0,9 толщины наплавляемого слоя.

Изобретательский уровень заявленного технического решения заключается в том, что только с применением указанного способа возможен качественный ремонт наплавкой брусьев зоны вторичного охлаждения МНЛЗ, что приводит к повышению их стойкости.

Пример реализации способа. Брус зоны вторичного охлаждения МНЛЗ, изготовленный из стали 35Л (длина 2100 мм, толщина в верхней части 70 мм), вышел из строя вследствие износа и образования трещин термической усталости. Механической обработкой (строганием) вдоль его длины выполняют канавку шириной в ее верхней части, равной 55 мм, и глубиной 5 мм. Боковые стенки канавки делают наклонными к ее продольной оси под углом 45^o, при этом дно канавки профилируют вдоль длины бруса в виде дуги с усилением в центральной части, равным 3,5 мм (при заданной толщине наплавленного слоя, равной 5 мм). Наплавку производят плазменно-порошковым способом на токе 230 А сплавом: 1% C, 17% Cr, 4,1% Si, 3,6% B, 74,3% Ni. После наплавки осуществляют механическую обработку (строгание) наружной поверхности бруса глубиной до 1 мм. Испытания показали высокую стойкость бруса и повышение качества поверхности слябов.

Использование: изобретение относится к ремонту сваркой и может быть использовано при ремонте брусьев зоны вторичного охлаждения машин непрерывного литья заготовок. Сущность: на рабочей поверхности вдоль длины бруса выполняют канавку, стенки которой наклонены к ее продольной оси под углом 10-65^o, при этом глубину канавки выполняют равной (0,05-0,10) H, а ширину канавки - (0,7-0,9)H, где H - толщина бруса в наплавляемом месте. Дно канавки профилируют вдоль длины бруса в виде дуги с усилением в центральной части, равным 0,4-0,9 толщины наплавляемого слоя. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Способ ремонта брусьев зоны вторичного охлаждения машин непрерывного литья заготовок, характеризующийся тем, что на рабочей поверхности бруса вдоль его длины выполняют профилированную канавку, в которую осуществляют наплавку износостойкого материала, причем боковые стенки канавки выполняют наклонными относительно ее продольной оси под углом 10 65^o, глубину канавки выполняют равной (0,05 0,10) Н, а ширину канавки выполняют равной (0,7 - 0,9) Н, где Н толщина бруса в наплавляемом месте, мм. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что дно канавки профилируют, придавая ограничивающей дно поверхности форму, образующая которой в сечении, перпендикулярном плоскости бруса, плоскостью, параллельной его продольной оси, имеет дугообразную форму, при этом высота упомянутой поверхности в центральной части составляет 0,4 0,9 толщины слоя наплавляемого материала.