Способ удаления поверхностного дефектного слоя металлических заготовок Советский патент 1990 года по МПК B23K31/10 

Изобретение относится к металлургии, более конкретно к способам удаления поверхностного дефектного слоя преимущественно литых заготовок, и может быть использовано в электро- спецметаллургии при производстве рас ходуемых электродов из жаропрочных и других сплавов,Целью изобретения является снижение отходов при удалении дефектного слоя,.

Способ осуществляется следующим образом.

Поверхность литых расходуемых электродов жаропрочных сплавов покрыта литейной коркой, которая обогащена летучими компонентами (малганцем, алюминием, титаюм и др.) и имеет дефектную макроструктуру: поражена оспинами, рыхлотами, газовыми раковинами, крупными вкраплениями экзогенных неметаллических включений, На поверхности заготовок ввиду низкой пластичности жаропрочных сплавов наблюдаются трещины, отслоения и т.п. Велико содержание кислорода в металле поверхностного слоя (0,01-0,02%). Глубина поверхностного дефектного слоя обычно составляет 5-10 мм,

Для удаления дефектного слоя заготовку электрода устанавливают на токарный станок, дополнительно оборудованный плазмотроном. При вращении заготовки с помощью плазмотрона про-

СГ

ос

СГ

к

изводят оплавление поверхности заготовки на всю глубину дефектного слоя, при этом крупные экзогенные неметаллические включения после оплавления всплывают п располагаются на поверхности заготовки в виде относительно тонкого дефектного слоя, толщина ко торого не превышает 10% максимальной глубины первоначального залегания включений. Так как включения представ ляют собой главным образом оксиды, одновременно происходит повышение со- держания кислорода в поверхностном слое. Глубина газонасыщенного слоя не превышает 30% глубины оплавления.

Одновременно с оплавлением производят токарную обработку поверхности заготовки на глубину, составляющую 0,1-0,3 глубины оплавления,

Пример. В лабораторных условиях на токарном станке модели 163 проводили обработку литых расходуемых электродов из жаропрочного сплава ЭЙ 698 диаметром 300 мм и длиной 1000 мм, В качестве источника тепла использовали плазмотрон Пламя 1М-01 Рабочий ток 850-900 А, Скорость переВ спецэлектрометаллургии литые расходуемые электроды удаления поверхностного слоя переплавляются в различных плавильных агрегатах, В висимости от типа плавильного агрегата (вакуумно-дуговая печь и плазмещеиия обрабатываемой заготовки

150 мм/мин. Скорость перемещения плаз-ю менно-дуговая печь и т.д.) и марки мотрона вдоль оси слитка,6 мм/мин. Рабочая длина дуги 20-30 мм, Плазмо- образующий газ - аргон. Расход ппаз- мообразующего газа 70 л/мин. В качестве источника тока использовали сварочный выпрямитель ВДУ-1201. Режущий инструмент - водоохлаждаемые резцы с

35

металла изменяется допустимая величина содержания кислорода в поверхностном слое.

Поэтому при жестких требованиях содержанию кислорода следует принимать глубину минимального слоя равной 0,3 глубины оплавленного слоя, а при менее жестких требованиях - в пределах 0,1-0,3.

твердосплавными пластинами марки Т15 Кб формы 0231.

Результаты испытаний приведены в таблице.

Анализ результатов испытаний способа позволяет сделать следующие выводы.

При снятии поверхностного слоя толщиной менее 0,1 глубины микрованны расплавленного металла (примеры 1 и 6) в обработанном поверхностном слое наблюдаются крупные экзогенные неметаллические включения и отмечается высокое содержание кислорода (0,011 и 0,009%), поэтому толщина срезаемого слоя не должна быть менее 0,1 глубины микрованны,

Удаление поверхностного слоя толщиной 0,3 глубины микрованны расплавленного металла (примеры 5 и 10) обеспечивает высокое качество обработанного поверхностного слоя отсутствие крупных экзогенных неметаллических включений и низкое содержание кислорода (0,004 и 0,003%), Дальнейшее увеличение толщины срезаемого слоя нецелесообразно, так клк ведет к неоправданному увеличению количества стружки, снимаемой с обрабатываемого слитка.

При толщине удаляемого слоя в пределах 0,1-0,3 глубины микрованны (примеры 2-4 и 7-9) в обработанном поверхностном слое отсутствуют крупные экзогенные неметаллические включения, однако отмечается повышенное содержание кислорода (0,011, 0,009, 0,008, 0,008, 0,006 и 0,005%)„

В спецэлектрометаллургии литые расходуемые электроды удаления поверхностного слоя переплавляются в различных плавильных агрегатах, В зависимости от типа плавильного агрегата (вакуумно-дуговая печь и плазменно-дуговая печь и т.д.) и марки

менно-дуговая печь и т.д.) и марки

металла изменяется допустимая величина содержания кислорода в поверхностном слое.

Поэтому при жестких требованиях к содержанию кислорода следует принимать глубину минимального слоя равной 0,3 глубины оплавленного слоя, а при менее жестких требованиях - в пределах 0,1-0,3.

Формула изобретения

Способ удаления поверхностного дефектного слоя металлических заготовок, при котором поверхность заготовки оплавляют концентрированным источником тепла и удаляют поверхностный слой, отличающийся тем, что, с целью уменьшения количества отходов при удалении дефектного слоя, оплавление поверхности производят на всю глубину дефектного сиоя, а поверхностный слой удаляют на глубину, равную 0,1-0,3 глубины оплавленного слоя.

Скорость перемещения плазмотрона вдоль оси слитка в мм/мин. Скорость перемещения плазмотрона вдоль оси слитка 3 мм/мин.

Изобретение относится к металлургии и может быть использовано в электроспецметаллургии при производстве расходуемых электродов из жаропрочных и других сплавов. Цель изобретения - снижение количества отходов при удалении дефектного слоя. Поверхность слитка оплавляют высококонцентрированным источником тепла, например плазмотроном. Глубина оплавления равна максимальной глубине залегания дефектов. При оплавлении дефекты в виде неметаллических включений всплывают и располагаются на глубине, не превышающей 0,1 исходной глубины дефектного слоя, а толщина газонасыщенного слоя не превышает 0,3 от этой глубины. В зависимости от предъявляемых к заготовкам требований поверхностный слой удаляют механическим путем на глубину 0,1-0,3 глубины оплавления. 1 табл.