Катодний витрачуваний електрод для вакуумно-дугового переплаву

Реферат: Винахід належить до галузі металургії, а саме - конструкції катодного витрачуваного електрода для вакуумно-дугового переплаву високореакційних металів і сплавів і виплавки злитків з додаванням легуючих порошків для отримання конструкційних матеріалів. Електрод має вигляд вертикального циліндра з опуклим нижнім торцем з закритими порожнинами, що примикають до бічної поверхні, заповненими легуючим мікро- або нанодисперсним порошком, причому його кожна порожнина має форму кільцевої канавки, утвореної при обертанні навколо осі електрода трапеції з верхньою більшою основою і нижньою меншою основою. Верхня більша основа нахилена до дальньої від осі обертання бічної сторони трапеції, яка паралельна осі обертання, UA 114986 C2 (12) UA 114986 C2 під гострим кутом /2 - . Ближня до осі обертання бічна сторона трапеції нахилена до горизонтальної лінії під гострим кутом , який дорівнює куту природного укосу легуючого порошку. При цьому кут  менше кута  принаймні в 3,8 разу. Винахід забезпечує підвищення рівномірності розподілу легуючого порошку в утворюваному злитку, що виплавляється за його допомогою. UA 114986 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Винахід належить до галузі спеціальної електрометалургії, а саме до вакуумно-дугового переплаву високореакційних металів і сплавів і виплавки злитків для отримання конструкційних матеріалів таких, що мають високу реакційну стійкість, жароміцність, низьку активацію при експлуатації, які можуть використовуватися в активній зоні атомних реакторів нового покоління. Відомий катодний витрачуваний електрод для вакуумно-дугового переплаву [1] у вигляді вертикального циліндра. Цей електрод використовується для виплавки високореакційних металів і сплавів, зокрема для виплавки злитків з титану і його сплавів. Електрод формують в кристалізаторі печі для утворення цілісного струмопровідного елемента з постійним перерізом. Недоліком даного електрода є те, що його конструкція не передбачає можливості добавки легуючого порошку в процесі електродугового його переплаву без використання додаткового пристрою. Це значно ускладнює процес отримання легованих сплавів. Найбільш близьким до патентованого винаходу є катодний витрачуваний електрод для вакуумно-дугового переплаву [2]. Це сталевий циліндровий електрод з опуклим нижнім торцем. У цьому електроді перпендикулярно до його осі рівномірно по азимуту і по довжині виконані циліндрові порожнини, що примикають до бічної поверхні. Порожнини заповнені легуючими мікро- або нанодисперсними частинками оксиду цирконію і щільно закупорені виготовленими з такої ж сталі пробками. Недоліком даного витрачуваного електрода є те, що геометрія порожнин, заповнених легуючим порошком не забезпечує необхідної рівномірності розподілу легуючого порошку в об'ємі злитка, що виплавляється. Це погіршує якість злитка, зокрема, дисперсно-зміцненої оксидами сталі (ДЗО-сталі). В основу винаходу поставлена задача удосконалити катодний витрачуваний електрод для вакуумно-дугового переплаву шляхом вибору геометричної форми та розміру порожнин, що заповнюються легуючим порошком, для більш рівномірного розподілу його по злитку, що виплавляється. Поставлена задача вирішується у катодному витрачуваному електроді для вакуумнодугового переплаву, що патентується. Цей електрод також, як і найближчий аналог, має вигляд вертикального циліндра з опуклим нижнім торцем. До його бічної поверхні примикають закриті порожнини, заповнені легуючим мікро- або нанодисперсним порошком. На відміну від найближчого аналога в патентованому електроді кожна порожнина має форму кільцевої канавки, утвореної при обертанні навколо осі електрода з радіусом циліндра R0 трапеції з верхньою більшою основою і нижньою меншою основою. При цьому більша верхня основа нахилена до дальньої від осі обертання бічної сторони трапеції, яка паралельна осі обертання, під кутом π/2 - α. Довжина  цієї дальньої від осі обертання сторони трапеції відповідає умові: 0,18Ro< 