Способ контактно-шлаковой сварки Советский патент 1982 года по МПК B23K25/00 

(54} СПОСОБ КОНТАКТНО-ШЛАКОВОЙ СВАРКИ

Изобретение относится к технологии сварочного производства,.

Наибольший эффект от применения предлагаемого способа может быть получен при переработке отходов инструментальной стали методами электрошлаковой технологии ( ЭШТ) при получении расходуемых электродов для электрошлакового литья (ЭШЛК

В процессе изготовления инструмента и его работы образуются отходы инструментальных сталей (отработанный инструмент, например, накатные ролики штампы, фрезы и др. отходы), которые затем подвергают электрошлаковому переплаву.

Имеется ряд способов получения электродов для ЭШЛ из отходов. Так, например, отходы инструмента переплавляют в индукционной или электродуговой печи с последующим переливом жидкого металла либо в кокиль, либо в песчаную форму, либо в установку для непрерывного или полунепрерывного литья .

При такой переработке изменяется химсостав жидкого металла за счет угара. В связи с этим производят долегирование расплава дорогими и дефицитными элементами { вольфрамс м, молибденом, хромом и дрЛ Для внедрения данного способа заводы кроме электрошлаковых печей должны иметь индукционную

с или электродуговую печь и др. оборудование, оснастку и- материалы. Требуются также значительные затраты электроэнергии на переплав всей массы отходов. Все вышеизложенное указы4Q вает на достаточно высокую себестоимость данного способа.

Возможно снижение себестоимости расходуемых электродов, получаемых из отходов путем применения электродуговой сварки. Но ряд инструментальных

15 сталей, например быстрорежущих или высокоуглеродистых типа Х12М, обладают, плохой свариваемостью, что приводит к значительным затратам на проведение различных технологических

20 приемов. Значительна и трудоемкость изготовления расходуемых электродов больших .

Известен способ контактно-шлаковой сварки деталей больших сечений.

25 Сущность способа заключается в следующем. Свариваемые детали, например стержни, закорачивают на кусочек - электропроводного в твердом состоянии флюса. Место сварки засыпается

30 специальным флюсом. При прохождении ; сварочного тока через контактный кусочек флюса, последний расплавля.ется, затем расплавл ется и основная масса флюса. Тепло, выделяемое в расплавленном шлаке при прохождении через него тока, вызывает разогрев и плавление торцов свариваемых стержне Растекание шлака и металла предупреж ,дается формирующими устройствами,напр мер охлаждаемым медным кокилем.Когда м таллическая ванна достигает oпpeдeлeн ijHHX размеров,верхний и нижний стержни ся имаются до упора и при этом сва . При сжатии стержней шлак и часть расплавленного металла выдав ливаются на поверхность. . . Преимуществом данного способа яв ляются низкие энергозатраты за счет минимального расплавления свариваемы ; поверхностей. Отпадает необходимость электроде С. 2 . Недостатком данного способа является высокая трудоемкость подготовительных операций при сварке изделий типа пластин в количестве больше двух, т.е. после сварки первых двух пластин нужно каждый раз повторись установку последующей и формирующего устройства,за;сыпку флюса на сварива емую поверхность каждой последующей пластины. . ., Цель изобретения - Снижение трудоемкости подготовительных операций контактно-цшаковой сварки изделий, например, типа пластин в количестве больше двух . Указанная цель достигается тем, что контактно-шлаковую сварку, при которой свариваемые детали устанавливают с зазором между свариваемыми поверхностями, заполняют зазор электропроводным флюсом, подают напряжение к детали и оплавляют сварива емые поверхности с последующим прижатием их одна к другой при сварке стопы деталей, типа пластин, детали устанавливают одну на другую и погружают в емкость. Пространство между емкостью и пластинами заполняют флюсом, поднимают верхнюю пластину, после гравитационного заполнения флю сом зазора между пластинами производят их сварку и далее процесс повторяют в соответствии с количеством Свариваемых пластин в стопе. В процессе сварки расплавленный флюс cTfiiiaeT вниз по, боковой образующей , пйабтйны на незначительную величину, до образования шлакового гарнисажа. Обра зованный шлаковый гарнисаж удерживает, жидкий шлак и металл от дальнейшего протекания. Время протекания процесса-и объем расплавленного шлана и металла очень малы. Поэтому шла ковый гарнисаж, окруженный с наружно стороны флюсом, удерживает расплав. Пример. Производят контактно шлаковую сварку отходов накатных р6л ков диаметром 150 мм и высотой 80100 мм из стали Х12М. Свариваемые поверхности отходов очищают от различного рода загрязнений (масло, окислы,...), ухудшающих их электрический контакт. Десять очищенных отходов устанавливают друг на друга , на,одной оси с расходуемым электродом. Стопку отходов помещают в обечайку диаметром 250 мм и высотой 1100 мм. Образованный между отходами и обечайкой зазор заполняют флюсостружечной сМесью выше уровня верхнего отхода. В качестве флюсостружечной смеси используют смесь: 50% флюса АНФ-б и 50% стружки из стали Х12м -фракцией 3-5 мм. Затем электрод приваривают к верхнему отходу. Полученное сварочное соединение {электрод-отход ) поднимают на 40-50 мм. Флюс при этом ссыпается в зазор между отходами. Затем включают ток сварки 2,5-3,0 цА, при напряжении сварки 3540 В. По истечении одной минуты ток сварки увеличивают до 4,2-4,5 кА, а .. напряжение сварки уменьшают до 30-35 В По истечений двух минут процесс прекращают прижимая при этом срарное соединение электрод-отход к очередному отходу. В результате этого расплавленный шлак и часть металла выдавливаются наружу, образуя грат высотой 5-10 мм и шириной 3-5 мм. Описанный процесс повторяют восемь раз. Применение способа при электрошлаковом переплаве отходов инструментальных сталей позволяет снизить себестоимость получаемых заготовок на 15-20%. Формула изобретения Способ контактно-шлаковой сварки заключающийся в том, что свариваемые детали устанавливают с зазором между свариваемыми поверхностями, заполняют зазор электропроводным флюсом, подают напряжение к деталям и оплавляют свариваемые поверхности с последующими прижатием их одна к другой, отличающийся тем, что, с целью снижения трудоемкости подготовительных операций, при сварке стопы деталей типа пластин, детали устанавливают одну на другуюjпогружают в емкость ,засыпают флюсом,поднимают верхнюю пластину, послегравитационного заполнения флюсом зазора между пластинами производят их сварку и далее процесс повторяют в соответствии с количеством привариваемых пластин в стопе. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Агашков С.Н. и др. Исследование прогрессивных технологических процессов при переделе ЭШП отходов быст59619036

рррежущих сталей в условиях машино- 2. Дудко Д.А. и др. Контактно-шластроительного завода.- В сб. Прогрес-ковая сварка деталей больших сечесивные процессы в литейном произ-.иий.- Автоматическая сварка, 1956,

водстве. Новосибирский ИСИ, 1977. 4 (прототип).