Способ восстановления штампа Советский патент 1989 года по МПК B22D19/06 C22B9/18 

Изобретение относится к спецэлектрометаллургии и может быть использовано для восстановления штампов и других изношенных изделий электрошлаковой наплавкой.

Целью изобретения является улучшение качества штампа и удешевление процесса.

,В способе восстановления штампа, включающем подплавление его поверхности с использованием злектропшако- вого обогрева, добавление металла до исходной высоты и кристаллизацию его с эле тропшаковым обогревом, согласно изобретению штамп подплав- ляют на глубину, составляющую 1,1- 1,5 от уровня дна ручьев штампа, подают на подплавленную поверхность i через слой обогреваемого шпака порционно металл в виде стружки, причем соотношение массы подаваемого металла и затвердевающего в единицу времени равно 0,9-1,0.

Верхний предел 1,0 выбран с таким расчетом, чтобы в процессе восстановления всегда была ванна жидкого металла. При таком отношении глубина ванны жидкого металла поддерживается в процессе восстановления постоянной и процесс протекает устойчиво. Если соотношение масс подплавленного металла к затвердевшему больше 1, иапример 1,1,весь жидкий металл затвердевает и переплавляется, стружка поступает на твердый металл. В этом случае имеет место несплавление подплавленного металла с затвердевшим, а также включение шлака в теле на;схсд

00

плавки. Нижний предел 0,9 выбран экспериментально с таким расчетом, чтобы ольшая часть жидкого металла (90%) затвердевала по мере поступления псрцир. При меньших значениях этого предела резко увеличивается глубина шлаковой ванны, уменьшается скорость затвердевания металла и увеличивается время восстановления .кпов а Именно при установленном соотношении массы подаваемого металла к затвердевающему 0,9-1,0 достигается максимальная производительность процесса и надежность техноло-

Г ИИ

Глубина подплавлёния штампа должна превышать уровень дна ручьев штампа в 151-155. Это соотношение выбрано в результате статической обработ- кн дефектов штампов. Нижний предел з1 выбран с учетом того, что глубина подплавлёния должна быть больше глубины дна уровня ручьев штампа, так как на дне ручьев изношенного штампа всегда имеются , которые должны быть заплавлены. При соотношении., равном 1,0, трещины останутся неподплавленными и останутся S теле штампа« По мере увеличения рассм5:триваемого соотношения мощность электрошлакового обогрева увеличивается; а скорость затвердевания мета.гша уменьшается. Оптимальное значение этих двух параметров будут при верхнем 1:г еделе 1,5. Выше этого преде п.1 г-гощность йлектропшакового обог -.рза резко возрастает, а скорость затвердевания метйлла существе

SO уменьтаетгн.

Как правило, разгарные трещины не глубокие и при установленных соотношениях будут подплавлены

Восстановление штампов проводят по следующей технологии,

В кристаллизатор устанавливают изношенный штамп, заливают на его .поверхность шлак; погружают в него с ломощью специальной- установки гра фктовые электроды и начинают элёкт poшпatfeoвый процесс. За счет тепла, выцеляеиого в шлаковой ванне, расплавляют ручьи шт.ампа на глубину, с птавляюную 1,1-1,5 нижнего уровня ручья штампа. Затем в шлаковую ванну подают стружку штамповой стали, которая, расплавляясь5 поступает в металлическую ванну подплавленного :1 раЖ1а,

5

0 0 5 5

0

5

0

5

П р им е р. Восстанавливают штампы из стали 5ХНМ размером 300х350х х350ммс глубиной ручьев ВО мм. При подплавлении штампа силу тока поддерживают в пределах 1,5-2,0 КА при напряжении- 45-50 В и глубине ишака 55-60 мм. При этих режимах в шпак совком подают порции стружки массой по 3 кг из стали 5ХНМ. Всего направляют 30 кг металла. При этом глубина металлической ванны равна 15- 20 мм в течение всего периода восстановления. Соотношение массы подаваемого металла- к затвердевающему равно 1,0, а штамп подплавлен на глубину, составляющую 1,1 нижнего уровня ручья штампа. Последние порции жидкого металла кристаллизуют с электрошлаковым обогревом при токе 600- 700 А.

Как показали исследования, металл наплавки хорошо рафинирован от неметаллических включений. Качество наплавки определяют после разрезки и исследования макроструктуры наплавленного слоя и тела штампа. Наличие трещин в теле штампа, шлаковые включения и расслоение в наплавленном металле считают браковочным признаком.

Варианты способа восстановления штампа приведены в таблице.

Предлагаемый способ снижает себестоимость штампов, так как используются отходы производства - стружка и изношенный штамп, а также обеспе- чивАет улучшение качества наплавки, так как .выбранная глубина подплавленного штампа позволяет полностью рас плавить дефектные места на ручьях штампа, включая и глубокие трешины и обеспечивает надежное соединение металлов.

Формула изобретения

Способ восстаковлекия штампа, включающий подплавление его поверхности электрошлаковым спосо&ог , добавление металла до исходной высоты и кристаллизацию его с электрошлаковым обогревом, отличающийся тем, что, с целью улучшения качества штампа и удешевления процесса ;штамп подплавляют на глубину, составляющую 1,1-1,5 от уровня дна ручьев штампа, на подшшвленную поверхность через слой обогреваемого ишака пода51498587

ют порционно металл в виде стружки, го металла и эатвердеваюпего в едн- при этом соотношение массы подаваемо- ницу времени равно 0,

Изобретение относится к спецэлектрометаллургии и может быть использовано для восстановления штампов и других изношенных изделий электрошлаковой наплавкой. Цель изобретения - улучшение качества штампа и удешевление процесса. Способ заключается в том, что штамп подплавляют на глубину, составляющую 1,1-1,5 от уровня дна ручьев штампа, а затем подают на подплавленную поверхность через слой обогреваемого шлака порционно металл в виде стружки, причем соотношение массы подаваемого металла и затвердевающего в единицу времени равно 0,9-1,0. Способ снижает себестоимость штампов, так как используются отходы производства: стружка и изношенный штамп, а также обеспечивает улучшение качества наплавки. 1 табл.

Известный

Сталь марки 5ХНМ

Предлагаемый Сталь марки 5ХНМ

.0

,1

,3 ,5 ,7

0,8

0,9

0,95 1,0

1,2

Качество соединения плохое, икеются трещины: шлаковые включения

В теле штампа наблюдаются дефекты типа трещин, кач12ст- во соединения плохое, имеются шлаковые включения Качество соединения хорошее ншаковых включений нет. Нет дефектов усадки соединения по всему сечению наплавляемого штампа ||

В наплавленном металле имеются шлаковые включения ч расслоения, дефекты усадочного характера