Установка для электрошлаковой наплавки

(51) МПК (2006) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ УСТАНОВКА ДЛЯ ЭЛЕКТРОШЛАКОВОЙ НАПЛАВКИ(71) Заявитель Государственное научное учреждение Институт технологии металлов Национальной академии наук Беларуси(72) Авторы Марукович Евгений Игнатьевич Земцов Валерий Александрович Сазоненко Игорь Олегович Рябов Виктор Николаевич Тихонович Олег Андреевич Сотников Владимир Иванович(73) Патентообладатель Государственное научное учреждение Институт технологии металлов Национальной академии наук Беларуси(57) Установка для электрошлаковой наплавки деталей, содержащая токоподводящий поддон, установленный на нем охлаждаемый кристаллизатор, и расходуемый электрод, отличающаяся тем, что снабжена приспособлением для ориентированного расположения наплавляемых деталей в кристаллизаторе и разделительными вставками, располагаемыми между наплавляемыми деталями, а кристаллизатор выполнен с расширением в верхней части и установлен на токоподводящем поддоне с возможностью их взаимного перемещения, при этом уширенная часть кристаллизатора выполнена неохлаждаемой. 10330 1 2008.02.28 Изобретение относится к электрометаллургии и может быть использовано для изготовления биметаллических отливок, в частности заготовок червячных колес. Известна установка для изготовления биметаллических деталей 1, содержащая многопозиционный карусельный стол с литейными формами, механизмом поворота и центральной колонной с консолью, индуктор, размещенный над столом, приводы вертикального перемещения детали к индуктору и вращения ее при нагреве и заливке, заливочное устройство, съемный механизм, уборочный конвейер, манипулятор перемещения деталей над столом, устройство кантования деталей. На этой установке в работе находятся сразу несколько деталей, однако ее недостатком является сложность, обусловленная наличием отдельной оснастки для нагрева, заливки,перемещения и вращения деталей. Кроме того, качество наплавляемого на этой установке металла снижается из-за его контакта с кислородом воздуха при открытой заливке. Наиболее близкой к предлагаемой является установка для реализации метода электрошлаковой наплавки валков 2, состоящая из охлаждаемого кристаллизатора, установленного на токоподводящем поддоне, трубчатого расходуемого электрода и наплавляемой детали. Металл, наплавляемый на этой установке, получается высокого качества, недостатком же ее является низкая производительность - возможна наплавка только одной детали за одну операцию. Кроме того, описанную установку целесообразно использовать только для наплавки крупногабаритных деталей, так как при изготовлении малогабаритных отливок резко возрастает расход флюса и электроэнергии на одну отливку. Задачей изобретения является снижение себестоимости изготовления деталей и повышение производительности установки. Сущность изобретения заключается в том, что установка для электрошлаковой наплавки содержит токоподводящий поддон, установленный на нем охлаждаемый кристаллизатор, расходуемый электрод, и дополнительно снабжена приспособлением для ориентированного расположения наплавляемых деталей в кристаллизаторе и разделительными вставками, располагаемыми между наплавляемыми деталями, а кристаллизатор выполнен с расширением в верхней части и установлен на токопроводящем поддоне с возможностью их взаимного перемещения. Использование изобретения позволит осуществить изготовление сразу нескольких заготовок за одну операцию, кроме того, при этом используется одна порция флюса для наведения шлаковой ванны и снижается расход электроэнергии, так как нет необходимости оплавлять расходуемый электрод для каждой отливки отдельно. Все это снижает себестоимость изготовления одной детали и повышает производительность установки по сравнению с прототипом. Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 изображена установка для электрошлаковой наплавки в начале операции на фиг. 2 - то же, в конце операции. Установка для электрошлаковой наплавки содержит токоподводящий поддон 1, охлаждаемый кристаллизатор 2 с уширенной частью 3, выполненной неохлаждаемой. В кристаллизаторе расположено приспособление для ориентированного расположения деталей в виде центрирующей вставки 4. Установка содержит также расходуемый трубчатый электрод 5. На центрирующей вставке 4 установлены наплавляемые детали 6. Между ними расположены разделительные вставки 7. В верхней уширенной части 3 кристаллизатора 2 находятся шлаковая 8 и металлическая 9 ванны. Установка работает следующим образом. На токоподводящий поддон 1 устанавливается охлаждаемый кристаллизатор 2, в котором располагается центрирующая вставка 4. На центрирующую вставку 4 поочередно устанавливаются наплавляемые детали 6 и разделительные вставки 7 (выполненные, например,в виде графитовых колец). Сверху подводится трубчатый расходуемый электрод 5. Во флю 2 10330 1 2008.02.28 соплавильной печи (на фигурах не показана) расплавляется порция флюса и подается в уширенную часть 3 кристаллизатора 2, образуя шлаковую ванну 8. Затем на токоподводящий поддон 1 и трубчатый расходуемый электрод 5 подается напряжение. Трубчатый расходуемый электрод 5 оплавляется, при этом под шлаковой ванной 8 формируется металлическая ванна 9. Охлаждаемый кристаллизатор 2 начинает движение вверх, при этом кристаллизуется наплавленный металл между наплавляемой деталью 6 и разделительными вставками 7. Поскольку шлаковая 8 и металлическая 9 ванны расположены в неохлаждаемой уширенной части 3 кристаллизатора 2, сокращаются потери энергии на их поддержание, а кристаллизация металлической ванны происходит только в охлаждаемой части кристаллизатора 2. Скорость движения кристаллизатора 2 зависит от скорости оплавления трубчатого расходуемого электрода 5. Кристаллизатор 2 продолжает движение, пока не будут наплавлены все установленные на центрирующей вставке 4 детали 6. В примере выполнения описан вариант установки с подвижным кристаллизатором,возможно также ее выполнение с подвижным токоподводящим поддоном и неподвижным кристаллизатором. Смещение приспособления для ориентированного расположения наплавляемых деталей относительно оси вращения кристаллизатора позволит изготовить детали эксцентричной формы. Таким образом, за одну операцию может быть получено сразу несколько биметаллических отливок при использовании одной порции флюса и сокращении времени на подготовку к плавке, и, следовательно, по сравнению с прототипом, повышается производительность установки и снижается себестоимость изготовления отливок. Источники информации 1. А.с. СССР 831317, МПК В 22 19/00, 1981. 2. Бэгшоу Т., Летчер П., Крофтс Р. Применение ЭШП для улучшения качества валков // Электрошлаковый переплав Материалы междунар. конф. по технологии электрошлакового переплава. - Киев Наукова думка, 1974. - С. 143. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 3