Електрод для електрошлакової переплавки і для електрошлакового зварювання

Елеісгрод для елеісгрошлакової переплавки і електрошлакового зварювання, який містить центральний стержень та модифікатор, який відрізняється тим, що електрод виготовлений з двох коаксіальних частин, що надягаються одна на одну, причому внутрішня частина має заглиблення, заповнені модифікатором Винахід відноситься до області металурги, зокрема до області спеціальної металургії і зварювального виробництва Відомий електрод для електрошлакової переплавки [1], що являє собою стержень, що витрачається, з матеріалу, що переплавляється Недоліки аналога - цей електрод не дозволяє проводити модифікування, розкислення, рафінування сталі, що переплавляється (необхідно додатково вводити в розплав модифікатори, розкислювачі), - неможливість введення в розплав модифікаторів легкоплавких та легковипаровуючих, з низькою ЩІЛЬНІСТЮ, - необхідне додаткове устаткування для введення модифікаторів Відомий електрод для електрошлакової переплавки [1], що містить центральний стержень із прикріпленими до нього трубчастими електродами-супутниками (одного чи деяких) з пережимами, що шляхом зварювання кріпляться до центрального стержня (основному електроду, що витрачається) по всій його довжині Ця конструкція електрода прийнята за прототип Електрод-прототип дозволяє проводити модифікування, розкислення, рафінування сталі, що переплавляється, і сталі, що також зварюється, без додаткового устаткування для подачі модифікатора в розплав, однак і він не позбавлений недоліків Недоліки прототипу - тому що трубчасті електроди-супутники звичайно виготовляють з тонкостінними оболонками, тепло розплавленої металевої ванни передчасно розплавляє тонкостінну оболонку електродасупутника і порошкова шихта не попадає безпосередньо в розплавлений метал, вона контактує в першу чергу з повітрям, зі шлаком, - знижується час контакту часток шихти з розплавленим металом, а тому і ступінь засвоєння металом часток модифікатора, - компоненти шихти, що легколетучі і легковипаровуються взагалі можуть не потрапити в металеву ванну, ось чому така конструкція електрода не дозволяє досягнути певної мети, ціль модифікування, розкислення, рафінування не буде досягнута, тому знижується якість виплавленого металу В основу винаходу покладена задача удосконалити електрод для електрошлакової переплавки ЕПШ і для електрошлакового зварювання ЕШЗ шляхом зміни конструктивних елементів відомих електродів і забезпечити поліпшення виплавленої сталі Поставлена задача вирішується тим, що електрод для електрошлакового зварювання і для електрошлакової переплавки, що містить стержень і модифікатор, згідно винаходу виготовлений з двох коаксіальних частин, що одягаються одна на другу, причому внутрішня частина має заглиблення, заповнені модифікатором При ЕШП і ЕШЗ кінець електрода, що витрачається, плавиться і при досягненні фронту оплавлення заглиблення 2, порошковий модифікатор З попадає в розплав металу, де і відбуваються процеси модифікування, розкислення, рафінування і т п Тому що фронт оплавлення електрода, що витрачається (див фіг 1 та фіг 2 1 - стержень, 4 зовнішнє кільце) знаходяться в розплаві металу, увесь порошковий модифікатор попадає по призначенню Товщина зовнішнього кільця дорівнює 10-15мм Ця товщина достатня для того, щоб передчасно не відбулося розплавлювання модифікатора, зовнішнє кільце 4 захищає порошковий мо (О (О (О о> ю 59666 дифікатор від контакту з повітрям і окислювання У такий спосіб час контакту часток шихти з розплавленим металом збільшується і підвищується ступінь засвоєння металом часток модифікатора Крім того, задаючи глибину і розміри заглиблень 2 можна домогтися порціонного введення модифікатора в залежності від марки сталі, що переплавляється, і величини злитка Дозування модифікатора приводить до стабілізації фізикоХІМІЧНИХ властивостей виплавлювального злитка як по висоті злитка, так і по переріз Наприклад Виплавляли сталь для робочих валків холодної прокатки 110Х6СВ2МФ електрошлаковим переплавом з використанням конструкції електрода, що заявляється, і електрод прототипу [2] Переплав робили на установці У-247М з використанням трансформатора типу ТШП-10-1 Отримані злитки піддавали ізотермічному віджигу Визначали стабільність ХІМІЧНОГО складу по висоті злитка і поперечному перерізу Проводили мікроструктурний аналіз по перетині виливків Аналіз виконували на подовжніх і поперечних темплетах, що піддаються поверхневому травленню в гарячому 15% розчині персульфату амонію Оцінку карбідної неоднорідності проводили на зразках, вирізаних зі злитка Були використані для аналізу різні зони злитка по висоті і поперечному перерізу Комп'ютерна верстка М Мацело Аналіз показав стабільність ХІМІЧНОГО складу по зонах злитка вище при конструкції електрода, що заявляється Мікроструктура при конструкції електрода, що заявляється, має цільний метал злитків, макродефекти відсутні При ЕШП із використанням конструкції електрода прототипу ступінь карбідної неоднорідності, яка характеризується товщиною і ступенем розірваності осередків сітки ледебуриту досить значна Фізико-механічні властивості виплавлювального злитка залежать від стабільності ХІМІЧНОГО складу, а також від мікроструктури злитка При використанні конструкції електрода, що заявляється, знижується ступінь карбідної неоднорідності металу Витривалість контактної утоми металу підвищується на 8-9% А це значить, що якість виплавлюваного металу підвищується Література 1 Электрошлаковые печи /Під ред Б Е Патона і Б І Медовара, Київ, Наукова думка, 1976 - С 3 9 2 Электрошлаковая технология в машиностроении /Б И Медовар, В Я, Саенко, И Д Нагаевский, А Д Чепурной Під заг ред БЕ Патона Київ Техніка, 1984 -215с Підписано до друку 06 10 2003 Тираж39 прим Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, Львівська площа, 8, м Київ, МСП, 04655, Україна ТОВ "Міжнародний науковий комітет", вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна