способ ремонта брусьев зоны вторичного охлаждения машин непрерывного литья заготовок

Формула изобретения

1. Способ ремонта брусьев зоны вторичного охлаждения машин непрерывного литья заготовок, характеризующийся тем, что на рабочей поверхности бруса вдоль его длины выполняют профилированную канавку, в которую осуществляют наплавку износостойкого материала, причем боковые стенки канавки выполняют наклонными относительно ее продольной оси под углом 10 65^o, глубину канавки выполняют равной (0,05 0,10) Н, а ширину канавки выполняют равной (0,7 - 0,9) Н, где Н толщина бруса в наплавляемом месте, мм.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что дно канавки профилируют, придавая ограничивающей дно поверхности форму, образующая которой в сечении, перпендикулярном плоскости бруса, плоскостью, параллельной его продольной оси, имеет дугообразную форму, при этом высота упомянутой поверхности в центральной части составляет 0,4 0,9 толщины слоя наплавляемого материала.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к ремонту сваркой и может быть использовано при ремонте брусьев зоны вторичного охлаждения машин непрерывного литья заготовок.

Цель изобретения повышение качества ремонта и стойкости брусьев зоны вторичного охлаждения машин непрерывного литья заготовок.

Цель достигается тем, что на рабочей поверхности вдоль длины бруса выполняют канавку, стенки которой наклонены к ее продольной оси под углом 10-65^o, при этом глубину канавки выполняют равной (0,05-0,10) H, а ширину канавки (0,7-0,9) H, где H толщина бруса в наплавляемом месте, причем дно канавки профилируют вдоль длины бруса в виде дуги с усилением в центральной части, равным 0,4-0,9 толщины наплавляемого слоя.

На чертеже представлены размеры канавки и сечение бруса вдоль его рабочей части, где B разница в высоте канавки в центре бруса и краев. Минимальный угол наклона боковой стенки канавки в центре бруса и краев. Минимальный угол наклона боковой стенки канавки выбран 10^o в связи с тем, что при более крутом наклоне стенки наблюдается несплавление по боковой стенке при наплавке плазменно-порошковым способом даже в один проход. При угле наклона более 65^o увеличивается доля основного металла по краям износостойкого слоя, что резко снижает стойкость бруса.

Глубина канавки принята в зависимости от толщины бруса в наплавляемом месте из следующих соображений. Как показали многочисленные исследования, износ наплавленного участка за один период эксплуатации бруса не превышает 0,05 H, а образующиеся трещины термической усталости не превышают глубину 0,1 H. Таким образом, канавку следует выполнять на глубину 0,05 H (если нет трещин) или глубже до полного удаления трещин (но не больше 0,1 H).

При выполнении ширины канавки менее 0,7 H значительно увеличивается доля мягкой основы на наружной изнашиваемой поверхности, и, следовательно, увеличивается износ и снижается стойкость бруса в целом. При увеличении ширины канавки более 0,9 H боковые стенки становятся тонкими, они быстро разогреваются при наплавке, образуются прожоги, из которых начинает вытекать жидкий металл. В результате наплавка в такую разделку становится невозможной без применения дополнительных сложных и дорогостоящих технологических приемов.

При наплавке длинномерных изделий (длина бруса в среднем составляет 2100 мм) вследствие действия сварочных напряжений возможна их деформация. Исследования показали, что при наплавке на брус легированным сплавом слоя толщиной 0,05 H высота краев бруса превышает его центр в среднем на 0,4 толщины наплавленного слоя, а при наплавке слоя толщиной 0,10 H превышение составляет 0,9 от толщины легированного слоя. В результате последующей выравнивающей механической обработки поверхности бруса удаляется значительная часть наплавленного слоя с краев и толщина наплавки становится неравномерной. В результате эксплуатации такого бруса его края быстро изнашиваются и брус выходит из строя, не выработав и 50% активного слоя центральной части. Кроме того, при движении сляба по такому брусу острые кромки наплавленного сплава цепляют за транспортируемый металл и оставляют крупные борозды, что приводит к снижению качества поверхности слябов. Для предотвращения этого и обеспечения равномерного сечения по толщине наплавленного слоя перед наплавкой дно канавки профилируют вдоль длины бруса в виде дуги с усилением в центральной части, равным 0,4-0,9 толщины наплавляемого слоя.

Изобретательский уровень заявленного технического решения заключается в том, что только с применением указанного способа возможен качественный ремонт наплавкой брусьев зоны вторичного охлаждения МНЛЗ, что приводит к повышению их стойкости.

Пример реализации способа. Брус зоны вторичного охлаждения МНЛЗ, изготовленный из стали 35Л (длина 2100 мм, толщина в верхней части 70 мм), вышел из строя вследствие износа и образования трещин термической усталости. Механической обработкой (строганием) вдоль его длины выполняют канавку шириной в ее верхней части, равной 55 мм, и глубиной 5 мм. Боковые стенки канавки делают наклонными к ее продольной оси под углом 45^o, при этом дно канавки профилируют вдоль длины бруса в виде дуги с усилением в центральной части, равным 3,5 мм (при заданной толщине наплавленного слоя, равной 5 мм). Наплавку производят плазменно-порошковым способом на токе 230 А сплавом: 1% C, 17% Cr, 4,1% Si, 3,6% B, 74,3% Ni. После наплавки осуществляют механическую обработку (строгание) наружной поверхности бруса глубиной до 1 мм. Испытания показали высокую стойкость бруса и повышение качества поверхности слябов.