Электрошлаковая сварка , т.е. сварка с применением слоя или массы расплавленного порошка, шлака и т.п., соприкасающихся с материалом, подлежащим соединению – B23K 25/00

Устройство может быть использовано при восстановлении сваркой или наплавкой деталей машин из высоколегированных сталей. Секционный кристаллизатор выполнен с возможностью перемещения относительно наплавляемой детали и включает расположенные по высоте и изолированные друг от друга токоподводящую, промежуточную и формирующую секции. Кольцевой разомкнутый электромагнит предназначен для воздействия магнитным полем на жидкий наплавляемый металл. Промежуточная секция выполнена со сквозными прорезями. Кристаллизатор установлен в зазоре кольцевого разомкнутого электромагнита, прикрепленного у основания формирующей секции. Высота стенки электромагнита и высота стенки формирующей секции кристаллизатора относятся как 1:2-1:3. Первый независимый источник электрического питания, предназначенный для нагрева сварочной ванны, подключен к токоподводящей секции. Второй, предназначенный для создания кругового магнитного поля, подключен к промежуточной секции. Третий - к кольцевому разомкнутому электромагниту. Устройство обеспечивает повышение ударной вязкости наплавленного металла за счет введения легирующих добавок из межкристаллитного пространства в кристаллическую решетку металла при одновременном повышении прочности металла до высоколегированной высокопрочной стали за счет переноса всех исходных легирующих добавок в наплавленный металл. 1ил., 1 табл., 5 пр.

Изобретение относится к способу сварки труб большого диаметра, в частности к сварке сформованных цилиндрических заготовок для улучшения эксплуатационных характеристик труб и повышения производительности сварки. Техническим результатом изобретения является повышение процесса изготовления труб, снижение погонной энергии сварки, уменьшение зоны термического влияния на основной металл, повышение механических свойств металла шва и околошовной зоны, уменьшение уровня остаточных напряжений, улучшение геометрии трубы и формы шва. Технический результат достигается введением дополнительной операции - наложением рабочего корневого шва минимальной ширины и с максимальным проплавлением притупления кромок. При выполнении рабочего корневого шва полностью переваривают сваренный до него технологический шов. После этого накладывают рабочие внутренний и наружный швы, перекрывающие корневой шов с обеих сторон. 4 ил.

Изобретение относится к производству электрошлакового металла и может быть использовано для электрошлаковой сварки металла, электрошлаковой наплавки. Технический результат - повышение надежности работы установки путем исключения влияния человеческого фактора и увеличение производительности. Система управления электрододержателем с электродом установки электрошлакового переплава, сварки и наплавки содержит гидроцилиндр, блок управления, обеспечивающий безынерционное перемещение электрододержателя гидроцилиндром, соединенным с электродержателем, гидростанцию и маслопроводы с клапанами с электрическим управлением - клапаном подачи масла в гидроцилиндр и клапаном слива масла из гидроцилиндра. Система снабжена контроллером и маслопроводом с двухсторонним электроклапаном, соединенным с гидроцилиндром, при этом контроллер выполнен с возможностью подачи сигналов на клапаны с электрическим управлением и электроклапан. 2 ил.

Способ относится к гибридному способу лазерной сварки, а именно к лазерно-электрошлаковой сварке, и может найти использование в машиностроении для производства сварных конструкций при большой толщине свариваемых кромок. Наводят шлаковую и металлическую ванны. Удерживают их в пространстве, ограниченном медными формирующими пластинами и свариваемыми кромками шва. Осуществляют нагрев шлака, присадочной проволоки или плавящегося пластинчатого электрода, металла шва и свариваемых кромок теплом, выделяющимся при прохождении электрического тока между электродом и металлом шва через расплавленный шлак. На поверхность шлаковой ванны подают лазерный луч с равномерной интенсивностью распределения мощности лазера по всей поверхности зеркала сварочной ванны с одновременным увеличением скорости подачи присадочной проволоки или плавящегося пластинчатого электрода. 1 ил.

Устройство может быть использовано для ремонта изношенных деталей машин и изготовления инструментов. На опорной плите 7 размещен предназначенный для формирования наплавленного металла кристаллизатор 1, дном которого является наплавляемая деталь 6. Механизм 3 для подачи электродной проволоки 2 в кристаллизатор 1 предназначен для вертикального перемещения электродной проволоки и подвода тока к ней от источника питания. Механизм колебаний кристаллизатора установлен под кристаллизатором 1 на основании 5 с возможностью колебаний в горизонтальной и вертикальной плоскостях и обеспечивает перемещение оси кристаллизатора по конической поверхности. Механизм колебаний содержит электродвигатель 9, эксцентрик 10 и не менее чем три пружины 8, жестко закрепленные нижними концами на основании 5, а верхними - на опорной плите 7. Устройство позволяет получить постоянную по высоте прочность и твердость наплавленного металла за счет равномерного распределения вольфрама в процессе наплавки во всем объеме шлаковой ванны, а также уменьшение содержания вольфрама в отработанном шлаке. 1 з.п. ф-лы, 1 табл., 2 ил., 7 пр.

Изобретение может быть использовано при ремонте крупногабаритных толстостенных чугунных деталей, имеющих сложную в плане трещину большой глубины и протяженности. С помощью операций сверления выполняют ряд сквозных отверстий заданного диаметра с заданным шагом по траектории трещины, перпендикулярно поверхности ее развития. Шаг выполнения сквозных отверстий выбирают из условия перекрытия предыдущего шва последующим швом при заварке каждого отверстия. Диаметр отверстий выбирают в зависимости от степени отклонения трещины от вертикали. В каждое последующее отверстие устанавливают удаляемую технологическую пробку из графита для исключения перетекания в него через перемычку, образованную участком трещины между отверстиями, расплава из предыдущего отверстия. Заварку осуществляют в зависимости от диаметра отверстия электрошлаковым методом или дуговой сваркой аустенитной высоконикелевой проволокой в режиме автоподогрева с получением монолитного шва. Снизу под отверстия помещают графитовый тигель либо формируют подкладку путем засыпки через отверстие сухого песка и поверх него чугунной стружки или дроби с последующим их уплотнением до образования пробки на выходе из отверстия. Проводят местный подогрев по всему поперечному сечению детали в области трещины. Способ обеспечивает повышение прочности скрепления трещины с получением монолита и снижение трудоемкости ремонта. 5 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение может быть использовано для ремонта изношенных и изготовления наплавкой плоских поверхностей деталей машин и инструментов. По периметру кристаллизатора 1 через электроизолирующий слой 2 размещают токоподводящий элемент 3, образующий с кристаллизатором общую осесимметричную полость. Для наведения шлаковой ванны заливают в упомянутую полость расплавленный шлак 11 до уровня его поверхности выше нижнего торца токоподводящего элемента 3 на заданную величину. Вблизи зоны формирования наплавляемого металла в шлаковой ванне получают область наибольшего тепловыделения. В полость кристаллизатора погружают два полых неплавящихся электрода 12, подключенных к независимому источнику тока и размещенных на заданном расстоянии между их центрами. Присадочный материал 14 подают в шлак через полость каждого неплавящегося электрода 12. Охлаждают наплавленный металл за счет теплоотвода, направленного к обратной стороне наплавляемой поверхности, с помощью охладителя 9. Технический результат заключается в улучшении качества формирования металла, наплавляемого на горизонтальную поверхность на начальной стадии процесса, и в повышении качества наплавленного металла. 3 ил., 1 табл.

Изобретение относится к конструкции неплавящегося электрода для электрошлаковой наплавки или электрошлакового переплава. Полый неплавящийся электрод закреплен в водоохлаждаемом электрододержателе с каналами для подачи инертного газа, расположенными концентрично осевому каналу электрододержателя и неплавящегося электрода. Электрод имеет цилиндрический рабочий участок с соотношением его диаметра D и диаметра осевого канала d, выбираемым из интервала 2,0-2,3, и высотой, вычисляемой в зависимости от диаметра D с учетом коэффициента, определяющего минимальную и максимальную допустимую высоту рабочего участка. Рабочий участок выполнен с полостью, расширяющейся по направлению к торцу погруженного в шлак электрода, для увеличения плотности тока в шлаке за счет уменьшения толщины стенки. В осевом канале электрода установлена диэлектрическая цилиндрическая трубка. Полость может быть выполнена в форме полусферы или в форме конуса. Устройство обладает технологической универсальностью и позволяет увеличить расход тепла на нагрев шлака и расплавление присадочного материала за счет снижения площади контакта рабочего участка электрода со шлаком и повышения плотности тока. 2 з.п. ф-лы, 1 табл., 6 ил.

Изобретение относится к устройству для восстановления деталей электрошлаковой наплавкой, имеющих большой износ, например бил молотковых мельниц или коронок зубьев ковшей экскаватора. Устройство содержит охлаждаемые кокили, электрод с приводом перемещения по направляющей и приспособления для крепления деталей и кокилей, закрепленные на роторно-поворотном механизме. Роторно-поворотный механизм расположен на направляющей. Направляющая выполнена в виде полой трубы и служит для роторно-поворотного механизма осью вращения. Роторно-поворотный механизм дополнительно содержит распределитель охлаждающей жидкости, который представляет собой герметично разделенные полости, две из которых расположены внутри направляющей и служащие для централизованного подвода и отвода охлаждающей жидкости, а две снаружи направляющей - для непосредственного подвода и отвода охлаждающей жидкости к кокилям. В результате использования устройства достигается повышение технологичности и производительности процесса восстановления, уменьшение габаритных размеров устройства, улучшение организации охлаждения кокилей и за счет этого обеспечение возможности увеличения числа рабочих позиций. 2 ил.

Изобретение относится к восстановлению деталей с большим износом электрошлаковым способом, например бил молотковых мельниц, коронок рыхлителей и др. Закрепляют деталь и кокиль. Расплавляют расходуемый электрод в расплаве шлаковой ванны. В качестве расходуемого электрода используют предварительно изготовленный пакет из нескольких прутков арматуры, форму которого задают в соответствии с размерами и формой плавильного пространства кокиля. При изготовлении электрода сначала выравнивают пакет по торцу, а затем, по крайней мере, один из прутков в середине пакета выдвигают на 10-20 мм, после чего пакет фиксируют сваркой. Способ обеспечивает повышение стабильности стартовой операции при электрошлаковой наплавке за счет увеличения плотности тока и снижение трудоемкости изготовления электродов с заданным сечением.

Изобретение может быть использовано при восстановлении изношенных деталей, например, бил молотковых мельниц, зубьев ковшей экскаваторов и др. После закрепления детали и кокиля со стороны рабочей поверхности детали устанавливают, по меньшей мере, одну легирующую пластину с температурой плавления меньше, чем температура шлаковой ванны. Используют расходуемый электрод из арматурной стали. Легирующую пластину изготавливают путем прессования со связующим порошкообразной шихты, содержащей, мас.%: феррохром 38-40, ферромарганец 10-12, ферровольфрам 15-17, графит 33-35, с последующей сушкой. Способ обеспечивает повышение качества наплавляемого металла и его износостойкости за счет направленного легирования наплавляемой рабочей поверхности детали, снижения себестоимости и трудоемкости изготовления легирующих пластин.

Изобретение может быть использовано при восстановлении деталей с большим износом, например бил молотковых мельниц, зубьев ковшей экскаваторов и др. После закрепления детали и кокиля устанавливают со стороны рабочей поверхности детали вдоль стенки кокиля, по крайней мере, одну легирующую пластину с заданным содержанием легирующих элементов и температурой плавления меньше, чем температура шлаковой ванны с обеспечением полного перехода в процессе наплавки легирующих элементов в состав наплавленного слоя. Легирующую пластину предварительно изготавливают путем сухого смешивания компонентов порошкообразной шихты в требуемом количестве, введения связующего с получением вязкотекучей массы, последующего прессования и сушки. Легирование осуществляют одновременно с наплавкой. Способ обеспечивает повышение качества наплавляемого металла и снижение себестоимости восстановления за счет предварительного расчета необходимого химического состава наплавленного металла и осуществления его дозированного легирования, а также снижение трудоемкости изготовления легирующих пластин и получения гарантированной одинаковой общей массы восстановленной детали.

Изобретение может быть использовано для получения литых, биметаллических и восстановления изношенных деталей. После сборки детали с кокилем вдоль стенки последнего со стороны рабочей поверхности детали устанавливают легирующую пластину. Используют расходуемый или нерасходуемый электрод в расплаве шлаковой ванны с подачей в нее нелегированного или малолегированного зернистого присадочного материала, который в процессе наплавки является связкой для легирующих элементов пластины. Подают зернистый материал в зазор между электродом и пластиной. Используют легирующую пластину, содержащую многокомпонентные материалы, полученную литьем или прессованием порошковой шихты со связующим. В качестве зернистого присадочного материала используют чугунную дробь или стружку. Изобретение позволяет повысить качество наплавляемого металла и снизить себестоимость наплавки за счет направленного и экономного легирования рабочей поверхности детали и применения нелегированного или малолегированного зернистого присадочного материала, выполняющего роль металла - связки для легирующих элементов. 1 з.п. ф-лы.

Изобретение может быть использовано при восстановлении деталей электрошлаковым способом. Привод вертикального перемещения электродов состоит из винта и разъемной грузовой гайки, соединенной с вертикально подвижной кареткой. Каретка расположена на направляющей колонне и через трособлочную систему связана с противовесом. Упругий элемент в виде пружины обеспечивает силовое замыкание разъемной грузовой гайки с винтом и фиксаторами для его блокирования в разомкнутом состоянии. Механизм вывода грузовой гайки из контакта с винтом выполнен в виде двух шарнирно соединенных рычагов, кинематически связанных со штоками. Штоки расположены в направляющих и соединены с частями разъемной грузовой гайки с обеспечением взаимодействия с раздвижным конусом, связанным с концом двуплечего рычага. Рычаг установлен перпендикулярно винту и через шарнир связан с подвижной кареткой. Устройство имеет упрощенную конструкцию при высокой надежности его работы и снижении себестоимости изготовления. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение может быть использовано для получения литых, биметаллических изделий и восстановления изношенных поверхностей деталей. После введения в кристаллизатор флюса в нем наводят шлаковую ванну и расплавляют наплавляемый металл или заливают жидкий присадочный металл через находящуюся под напряжением шлаковую ванну. Перед введением флюса в кристаллизатор в него вводят реакционную экзотермическую смесь и инициируют процесс самораспространяющегося высокотемпературного синтеза (СВС). Изобретение обеспечивает повышение стабильности стартовой операции и качества электрошлаковой наплавки за счет улучшения прочности сцепления основного и наплавленного металлов. 2 з.п. ф-лы.

Способ может использоваться для ремонта и восстановления прокатных валков. Кольцевую шлаковую ванну наводят между наплавляемой поверхностью и охлаждаемым кристаллизатором. Кристаллизатор содержит формовочную и токоподводящую секции. В токоподводящей секции кристаллизатора выполняют вертикальные пазы с изолирующими прокладками, разделяющие ее на секционные элементы равной длины. Число фаз источника питания равно числу секционных элементов. К одному концу каждого из секционных элементов осуществляют токоподвод от одного полюса одной фазы многофазного источника питания. Порядок следования фаз соответствует порядку расположения секционных элементов по периметру валка. Вторые полюса многофазного источника питания соединяют в общую точку и подключают к токоподводящему поддону. На каждый из секционных элементов от источника питания поочередно подают импульсы напряжения, чередуя их с бестоковой паузой. Способ обеспечивает стабилизацию электрошлакового процесса за счет выравнивания температуры шлаковой ванны и более интенсивного перемешивания металла. 3 ил.

Изобретение может быть использовано при восстановлении деталей. Электрод устройства установлен с возможностью его перемещения с помощью расположенной на направляющей колонне вертикально подвижной каретки. Привод перемещения каретки состоит из винта и грузовой гайки. Устройство снабжено дополнительным электродом, установленным с возможностью его перемещения посредством дополнительной вертикально подвижной каретки. Дополнительная каретка связана с упомянутым приводом перемещения и расположена на другой направляющей колонне. Электроды установлены с возможностью поочередной наплавки. Грузовая гайка снабжена механизмом, обеспечивающим поочередное ее отключение от кареток. Каретки снабжены фиксирующими элементами для их стопорения на колоннах при отключении от грузовой гайки. Устройство обеспечивает поочередное восстановление деталей на нескольких позициях, независимо друг от друга с возможностью одновременного выполнения других операций. 3 ил.

Изобретение может быть использовано при восстановлении и упрочнении деталей с большим износом, имеющих острие в виде зуба. Производят электрошлаковую наплавку расходуемым электродом при горизонтальном расположении нижней грани зуба. При получении необходимого количества расплавленного металла процесс электрошлаковой наплавки прекращают и расходуемый электрод удаляют. Осуществляют поворот кристаллизатора до совмещения с горизонталью верхней грани зуба. Восстановление верхней грани зуба осуществляют путем ее заливки расплавленным металлом при повороте кристаллизатора. Одновременно может быть осуществлен электрошлаковый обогрев залитого расплавленного металла неплавящимся электродом и его легирование. Способ обеспечивает снижение трудоемкости и упрощение технологического процесса восстановления без ухудшения качества. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение может быть использовано для ремонта изношенных торцовых поверхностей и изготовления наплавкой крупногабаритных деталей машин и инструментов. Электрошлаковую наплавку осуществляют за счет введения в шлаковую ванну системы, состоящей, по меньшей мере, из двух неплавящихся полых электродов, каждый из которых выполнен со сферической полостью на рабочей части. Электроды располагают по окружности, диаметр которой составляет половину диаметра изделия, на заданном расстоянии между их центрами. Электроды вводят в шлаковую ванну с началом ее вращения на заданную глубину и придают возвратно-вращательное перемещение с частотой f=30-33 мин^-1 и заданной амплитудой. Через полость каждого электрода подают наплавочный материал. Качественное расплавление и формирование металла на поверхности крупногабаритных деталей происходит за счет образования торообразного вращающегося высокотемпературного потока шлака, который обеспечивает равномерное выделение тепловой мощности в шлаковой ванне. 2 з.п. ф-лы, 4 ил., 1 табл.

Изобретение относится к восстановлению деталей с большим износом электрошлаковой наплавкой, в частности бил молотковых мельниц, зубьев ковшей экскаваторов, коронок рыхлителей бульдозеров. Кокиль выполнен в виде корпуса с рубашкой охлаждения и внутренней полостью, копирующей форму восстанавливаемой детали, имеющей пазы, в которых установлены вставки из легирующих материалов. Вставки установлены подвижно в направлении к восстанавливаемой детали. Изобретение направлено на повышение качества и снижение себестоимости восстановления за счет компенсации выгорания вставки из легирующих материалов, а также исключения операции монтажа и демонтажа вставок и их изготовления. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к восстановлению деталей электрошлаковым способом. Устройство содержит привод вертикального перемещения, вертикально подвижную каретку, направляющую колонну, трособлочную систему и противовес. Привод вертикального перемещения состоит из винта и грузовой гайки, связанной с кареткой, расположенной на направляющей колонне. Грузовая гайка выполнена разъемной и дополнительно содержит механизм для вывода ее из контакта с винтом. Каретка связана с противовесом через трособлочную систему. Механизм для вывода из контакта гайки с винтом выполнен в виде электромагнитной муфты, электрически связанной с конечными выключателями и системой управления процессом наплавки. Это позволит повысить производительность за счет сокращения времени на перемещение электродов после окончания процесса наплавки в крайнее верхнее положение и подвода к восстанавливаемой детали. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение может быть использовано при восстановлении электрошлаковой наплавкой деталей, имеющих большой износ, например бил молотковых мельниц. Устройство содержит охлаждаемый кокиль и электрод с приводом его перемещения. Весовой механизм выполнен в виде уравновешивающей трособлочной системы. Размещенная на стойке направляющая связана посредством троса с приспособлением для крепления кокиля и детали и с уравновешивающим грузом. Весовой механизм связан с системой отключения процесса наплавки. Устройство имеет простую конструкцию и высокую технологичность, позволяет повысить качество наплавки. 2 ил.

Изобретение относится к производству электрошлакового металла и может быть использовано для получения электрошлакового металла, электрошлаковой сварки металла, электрошлаковой наплавки. Установка содержит электрододержатель, установленный на колонне, электродвигатель, блок управления. Она снабжена блоком управления импульсного типа, обеспечивающего безынерционное перемещение электрододержателя, гидроцилиндром, соединенным с электрододержателем, гидростанцией и, по меньшей мере, двумя клапанами с электрическим управлением - клапаном подачи жидкости в гидроцилиндр и клапаном слива жидкости из гидроцилиндра, соединенными с блоком управления импульсного типа. Изобретение позволяет улучшить режим электрошлакового процесса, увеличить коэффициент полезного действия установки, а также упростить ее конструкцию, систему привода и блока управления. 3 ил.