РАСХОДУЕМЫЙ ЭЛЕКТРОД ДЛЯ ВАКУУМНОЙДУГОВОЙ ПЛАВКИ ЖАРОПРОЧНЫХ СПЛАВОВ ИЗТУГОПЛАВКИХ МЕТАЛЛОВ Советский патент 1974 года по МПК H05B7/08 

Изобретение относится к области металлургии, а именно к вакуумной дуговой нлавке тугоплавких металлов. Предлагаемый расходуемый электрод может быть кспользован при выплавке слитков из жаропрочных сплавов на основе вольфрама и других тугоплавких металлов.

Известны легированные расходуемые электроды, содержащие в своем составе необходимые легирующие элементы. Основу такого электрода составляют щтабикк или слиток перепла:вляемого металла, а легирующие элементы в виде проволоки, ленты или отдельных навесок закрепляют на основе равномерно по всей длине плавящейся части электрода.

Известный расходуемый электрод широко применяется при выплавке различных металлов и сплавов, в том числе и сплавов вольфрама со сравнительно низким уровнем жаропрочности (a, кгс/мм при 2000°С). Однако при выплавке жаропрочных вольфрамовых сплавов с карбидным упрочнением

20 кгс/мм при 2000°С) известная конструкция расходуемого электрода не обеспечивает получение -качественных слитков без трещин. С повышением жаропрочности сплава возрастает уровень термических напряжений, образующихся при затвердевании и охлаждении слитка. Термические напряжения достигают максимального значения в верхней наиболее интенсивно охлаждающейся части слитка. Например, в слитках сплава W + 0,l%ZrC (по весу) были обнаружены радиальные внутренние трещины, которые возникли в верхней части слитка, а затем распространились по всей его высоте.

Цель изобретения - создание-такого расходуемого электрода, при переплаве которого обеспечивалось бы получение качественных слитков без трещин.

Это достигается тем, что легирующие добавки, упрочняющие сплав, закрепляют равномерно j-ia нижней части расходуемого электрода длиной 70-90% от общей длины расплавляемой части электрода.

На чертеже изображена предлагаемая конструкция расходуемого электрода с распределением легирующих добавок на участке плавящейся части электрода.

На чертеже: / - щтабики или слиток (основа электрода); 2 - легирующие добавки; 3 -плавящаяся часть электрода; 4 - участок электрода с легирующими добавками; 5 - огарок электрода.

В момент завершения дуговой плавки верхняя часть слитка с жидкой лункой плотно соприкасается со стенкой водоохлаждаемого кристаллизатора. После выключения электрической дуги эта часть слитка будет охлаждаться более интенсивно, чем нижележащие слой

в затвердевшей части слитка. Соответственно и величина термических напряжений будет больше в верхней части слитка. В целом уровень напряжений будет определяться условиями охлаждения и теплофизическими свойствами затвердеваюш,его и охлаждаюш;егося сплава. С повышением жаропрочности сплава возрастает температура перехода от пластических к упругим деформациям. Поэтому при одинаковой интенсивности охлаждения термические напряжения в слитке будут тем больше, чем шире температурная область упругих деформаций и интервале температур от точки плавления до полного охлаждения металла, т. е. чем выше жаропрочность сплава.

При цлавке жаропрочных вольфрамовых сплавов с предлагаемым расходуемым электродом в верхней части слитка не содержится упрочняющих добавок, и уровень термических напряжений не будет превышать предела Прочности металла (например при плавке нелегврованного вольфрама).

Предмет из о бретения

Расходуемый электрод для вакуумной дуговой плавки жаропрочных сплавов из тугоплавких металлов, содержащий основу электрода и закрепленные на ней легирующие добавки, например, в виде проволоки, отличающийся тем, что, с целью повышения качества слитка, легирующие добавки закреплены на нижнем участке электрода длиной 70-90% от общей длины расплавляемой части электрода.