Процесс электрошлакового переплава (ЭШП)

Для некоторых специальных форм металлоконструкций, например толстостенных барабанов и других, возможно использовать одну из модификаций сварочного процесса — электрошлаковый переплав металла, при помощи которого возможно формирование различных типов изделий средних и больших толщин при очень высоких механических свойствах. [c.12]

Легирующие элементы, образующие когерентные фазы в стали, часто присутствуют в ней в виде неметаллических частиц, таких, как окислы, фториды, сульфиды или силикаты, которые способствуют возникновению напряжений в матрице и увеличивают тенденцию к разрушению. Они могут представлять собой частички шлака, могут быть продуктами окисления специально вводимых материалов или могут образоваться в результате реакции неметаллических примесей (таких, как сера) с железом. Они почти всегда вредны. Задачей сталелитейного производства является уменьшение их размера и числа. Содержание серы, которая образует наиболее опасные включения, должно быть минимальным. Количество окислов можно уменьшить применением соответствующей технологии наведения шлаков, выдержки, отливки и очистки слитков. Качество стали, имеющей много неметаллических включений различного типа и размера, может быть улучшено в результате применения различных методов получения, которые в смысле их положительного влияния можно расположить в таком порядке открытая плавка, электродуговая плавка, высокочастотная плавка, электрошлаковый переплав, вакуумный дуговой переплав и электронно-лучевая очистка. Однако большинство этих процессов дорогие и малопроизводительные. Включения редко однородно распределяются в слитке и концентрируются обычно в донной (или в верхней части пористых слитков) части изложницы, так как имеет место перемешивание и разбрызгивание при заливке сверху. Поэтому количество их будет минимально, если отбросить верхнюю и нижнюю части металл -ческого слитка. [c.55]

Электрошлаковый переплав. По сравнению с процессом вакуумно-дугового переплава электрошлаковый переплав как [c.153]

Электрошлаковый переплав. Основная цель — очистка стали от S и неметаллических включений в процессе расплавления [c.337]

Выплавка. Высокопрочные стали получают обычно переплавными процессами электрошлаковым (ЭШП), вакуумно-индукционным (ВИ), вакуумно-дуговым (ВДП), электроннолучевым (ЭЛП). Используют двойной переплав ВИ + ВДП, ВДП + ЭЛП. При этом ЭШП удаляет серу, но [c.342]

Первый из них — электрошлаковый переплав, разработанный Институтом электросварки им. Е. О. Патона и внедренный на многих металлургических заводах не только в СССР, но и за рубежом [159, 164, 165]. В основу этого метода положен процесс переплава металлических электродов в слое синтетического шлака, который очищает капли металла от неметаллических включений и серы. Металл далее затвердевает в медном водоохлаждаемом кристаллизаторе. Электроды получают либо ковкой или прокаткой слитков соответствующей стали, выплавляемой в открытых электродуговых печах, либо методом полунепрерывной разливки. Более совершенный способ — выплавка металла в вакуумных дуговых печах с расходуемым электродом, а также в электроннолучевых и плазменных печах. [c.246]

Электрошлаковый переплав (ЭШП). Это наиболее распространенный способ специальной выплавки стали. Процесс идет при атмосферном давлении и температуре расплавленного шлака 1700—2000 °С. Шлак нагревается электрическим током. Металл плавящегося электрода проходит через шлак в жидкую ванну металла. [c.312]

Методы обработки определяются способами введения колебаний в расплав, которые в свою очередь связаны с процессами получения слитков, и именно с такими, для которых целесообразно и возможно применение ультразвуковой обработки (кристаллизация слитков в изложницах, вакуумная дуговая плавка с расходуемым электродом, электрошлаковый переплав, непрерывная и полунепрерывная разливка). В соответствии с особенностями этих процессов можно указать на следующие реальные [c.486]

Доля инструментальной стали в общем производстве стали составляет примерно 1—2 % однако по составу, структуре и свойствам инструментальные стали чрезвычайно разнообразны. Отмечается, что количество простых по составу нелегированных сталей уменьшается все шире используют средне- и высоколегированные стали. Особенно повысился интерес к сталям для инструментов холодной и горячей пластической деформации, поскольку в технологии производства возрос объем производства способами пластической деформации. Для улучшения свойств инструментальных сталей все шире применяют современные технологические процессы, а именно электрошлаковый, электроннолучевой переплав, всестороннюю деформацию, термомеханическую обработку, методы поверхностной термообработки и др. Поэтому, подчеркивая важность состава сталей, автор старался повсеместно подчеркнуть значение технологии производства инструментов. [c.8]

Особенности металлургических процессов при электрошла-ковой сварке и переплаве металлов. Электрошлаковая сварка, разработанная в ИЭС им. Патона, первоначально использовалась только для сварки стали большой толшины (станины прессов, толстостенные сосуды), но затем она была трансформирована в самостоятельный процесс — электрошлаковый переплав металлов с целью повышения их качества (удаление серы, растворенных газов, легирование и т.д.). [c.377]

Большое влияние на качество стали имеет способ выплавки. В нефтяной н газовой промышленности используют главным образом мартеновскую основнук сталь, обеспечивающую достаточно высокую надежность в эксплуатации при невысокой стоимости, В настоящее время получают все более широкое применение прогрессивные металлургические процессы, придающие стали более высокое качество электрошлаковый переплав, кислородно-конверторный процесс и др. [c.24]

Существуют два способа борьбы с этими эффектами. Во-первых, улучшение качества металла и в особенности уменьшение количества сульфидов и силикатов. Большинство листовой стали, использовавшейся в основном для производства сварных конструкций, было значительно худшего качества, чем сталь для ответственных поковок. Поэтому применение таких технологических процессов, как двойное шлакование, вакуумная дегазация, элект-родуговой или электрошлаковый переплав позволяет получить качественный лист. Во-вторых, конструирование таким образом, чтобы избежать сварки на поверхности листа. Этого можно достигнуть применением специальных поковок. Необходимо настойчиво использовать оба способа. Экономически это более выгодно, чем частое проведение ремонтных работ. В случае если есть подозрение, что может проявиться слоистый излом, материалы и конструкция должны быть полностью проверены ультразвуковым контролем и испытаниями на разрыв или изгиб. [c.56]

Процесс электрошлакового переплава не обладает стол1 же высокой способностью к обезгаживанию, как вакуумнодуговой переплав. Тем не менее, взгляды относительно влияния электрошлакового переплава на содержание кислорода азота и водорода тоже расходятся. Сообщают и о повышении и о понижении этого содержания, но сходятся во мнении что уровень кислорода и азота можно сохранять неизменным если использовать оптимальные параметры процесса. Присутствие водорода в аустенитных суперсплавах не создает проблем, небольшое его содержание считается нормальным. [c.146]

Изготовители суперсплавов хорошо понимают, что для придания материалам качеств, удовлетворяющих сегодняшний рынок, необходимо комбинировать процессы выплавки. В силу сложившихся обстоятельств на комбинации процессов вакуумной индукционной выплавки и вакуумно-дугового переплава остановился выбор в Соединенных Штатах. Комбинацией вакуумной индукционной выплавки с процессом электрошлакового переплава завершился поиск путей производства суперсплавов с твердорастворным упрочнением. Появление дефекта в виде белых пятен в материалах вакуумной индукционной выплавки с вакуумно-дуговым переплавом и накопление сведений о влиянии неметаллических включений на качество продукции привело к производству материалов "тройной выплавки эти материалы предназначались для использования в высокоответственных деталях — дисках турбины высокого давления [7]. Три процесса были скомбинированы в последовательности вакуумная индукционная выплавка - электро-шлаковый переплав — вакуумно-дуговой переплав цель комбинации — свести к минимуму уровень загрязненности по включениям и, может быть, избавиться от белых пятен. Задача была решена в разумных пределах, получили материал со сниженной загрязненностью и улучшенными характеристиками малоцикловой усталости. Стоимость материала "тройной выплавки ограничила масштабы его применения. [c.159]

Слитки и отливки суперсплавов обычно отливают под вакуумом, чтобы избежать окисления присутствующих в их составе химически активных элементов. Разработаны многоступенчатые технологические схемы выплавки, литья и кристаллизации суперсплавов. От дуговой плавки на воздухе перешли к плавке сплавов дуплекс-процессом, включающим в себя дуговую плавку на воздухе и вакуумно-дуговой переплав или вакуумно-дуговой переплав электродов с индукционной плавкой в вакууме. С целью снижения содержания вредных примесей и неметаллических включений применяют электрошлаковый переплав электродов, полученньЕх в индукционной вакуумной печи. [c.583]

Электрод опускают до соприкосновения с флюсом, находящимся на затравке, и включают ток. В процессе плавления рабочий флюс превращается в шлак с температурой 2500 С. Под действием тепла электрод расплавляется, каждая капля его проходит через слой расплавленного шлака и очищается от вредных примесей и газов. Из этих капель формируется новый слиток. Содержание серы в слитке уменьшается в полтора-два раза. В стали почти нет неметаллических включений, что объясняется тем, что в печц нет огнеупорной кладки, соприкасающейся с металлом. Особенно ценным свойством этой стали является почти равномерное распределение в слитке остающихся после переплава включений, крупные скопления которых являются основной причиной разрушения изделий. Слитки не имеют пористости, усадочной рыхлости, мельчайших внутренних трещин, что очень важно при работе деталей в условиях ударных нагрузок. Электрошлаковый переплав с успехом применяют для получения шарикоподшипниковой, быстрорежущей, нержавеющей и некоторых других сталей. [c.74]

Непрерывно возрастающие требования к качеству стали и сплавов вызвали появление новых высокоэффективных методов плавки и внепечно-го рафинирования жидкого металла. В последние годы широкое распространение получили процессы выплавки металла в вакуумных печах, электрошлаковый переплав, плазменная плавка, вакуумно-дуговой переплав и электроннолучевая плавка. Вместе с тем большое внимание уделяли дальнейшему совершенствованию и разработке новых способов внепечной обработки расплавленного металла, которые при сравнительно малых затратах позволяют получить металл высокого качества. [c.5]

Применение эффективных методов раскисления металла в процессе его выплавки (раскисление металлическим кальцием, сили кокальцием), продувка аргоном и вакуумирование в ковше, обработка металла синтетическим известково-глиноземистым шлаком в ковше не дали требуемых результатов макроструктура и качество металла не удовлетворяли требованиям заказчика. Лишь производство этих сталей методом электрошлакового переплава позволило получить необходимые результаты [160, 161]. Заметное влияние электрошлаковый переплав (также условия затвер- [c.247]

Институтом электросварки им. Е. О. Патона Академии наук УССР разработан способ повышения качества металла — так называемый электрошлаковый переплав. Характерной особенностью электрошлакового переплава является то обстоятельство, что это — бездуговой процесс, сущность которого заключается в следующем. В плавильное пространство внутрь водоохлаждаемого кристаллизатора подают расходуемый электрод. Нижнюю часть кристаллизатора заполняют специальным флюсом. После включения тока между электродом и слоем флюса зажигают электрическую дугу. Флюс, расплавляясь, становится электропроводным и вначале частично, а затем полностью шунтирует (электрически закорачивает) дугу. Начинается бездуговой процесс плавки — электрошлаковый переплав при температуре шлака 1700— 2000° С плавится расходуемый электрод стекающие капли металла проходят через шлак и собираются в водоохлаждаемом кристаллизаторе, где формируется слиток. [c.185]

ЭЛЕКТРОШЛАКОВЫЙ ПЕРЕПЛАВ -технологический процесс улучшения качества металла, основанный на расплавлении металла теплом, создаваемым электрическим током, проходящим черс. распланлеи-ный шлак, па рафинировании металла шлаком в процессе плавления и улучшении его структуры благодаря кристаллизации в охлаждаемом кокиле. [c.189]

У нас основным видом сварки является автоматическая электродуговая сварка под флюсом. В последние годы 3 СССР созданы новые прогрессивные способы сварки. Среди них выделяется своей особой эффективностью электрошлакозая сварка, разработанная в Институте электросварк и.м. Е. О. Патока. С ее появлением и дальнейшим развитием открылась чрезвычайно ценная воз-моуКность электрошлакового переплава легирова (ных сталей и сплавов, резко улучшающая их качество. У нас в металлургии уже работают первые установки, осуществляющие электрошлаковый переплав — новейший процесс, которого еще нет за рубежом. [c.6]

Электрошлаковый переплав - бездуговой процесс электроплавки металлов, при котором необходимое дпя плавки тепло вьщеляется при прохождении электрического тока через расплав, электропроводящий шлак. Под действием развивающегося в шлаке тепла металл электрода плавится и каплями стекает под шлак, где застывает в слиток. Изоляция кристаллизующегося металла от атмосферы слоем шлака и отсутствие углеродистого электрода позволяют получать без применения вакуума металл высокого качества. [c.342]

Высокопрочные стали, предназначенные для сварных конструкций широкого назначения, должны обладать хорошей пластичностью, высокой сопротивляемостью хрупкому разрушению и удовлетворительной свариваемостью Необходимый комплекс служебных и технологических свойств сталей с Оо 2 = 580- 780 МПа обеспечивается структурой, которая формируется в процессе мартенситного или бейнитного превращений и определяется легированием и термообработкой [I] Стали выплавляют мартеновским, кисло-родно-коиверторным или индукционным способами В ряде случаев осуществляется дополнительная обработка жидкого металла синтетическими шлаками, обдувкой аргоном илн его электрошлаковый переплав, что позволяет ограничить содержание в стали вредных прнмесей [2] [c.181]

Электрошлаковый переплав. Основная цель — очистка стали от S и неметаллических включений в процессе расплавления исходного материала в разогретой шлаковой вание, ( 1800Х, см. 4X1). 1 оме того, [c.337]

Важнейшим из них является недостаточная эффективность очистки металла от растворенных (не связанных в окислы или нитриды) газов и легкоплавких элементов. Электрошлаковый металл полностью отвечает сегодняшним требованиям, он будет, несомненно, еще многие годы широко применяться в самых различных отраслях новой техники. Однако для сварных изделий и конструкций особо ответственного назначения в скором будущем потребуются аустенитные сплавы сверхвысокой степени чистоты. Для получения такого металла уже начинают применять принципиально новый металлургический процесс электроннолучевую плавку и электроннолучевой переплав в глубоком вакууме. Сущность этого процесса сводится к следующему. Источником теплоты для плавки шихты или переплава стержня служит мощный сильно сконцентрированный поток электронов. В плавйльном пространстве создается вакуум 10 мм рт. ст. (против 10 мм рт. ст. при ВДП). Переплавляемый стержень плавится под действием сфокусированного на его конце пучка электронов и в виде капель стекает в водоохлаждаемый медный кристаллизатор с подвижной, введенной внутрь его, затравкой-поддоном. Уровень металлической ванны остается в процессе плавки неизменным, так как скорость вытягивания слитка из кристаллизатора равна скорости поступления жидкого металла. На поверхность металлической ванны также направлен электронный луч. [c.404]

Создание новых способов сварки вносит существенные изменения в технологические процессы различных отраслей промышленности. Так, например, созданный Институтом электросварки им. Е. О. Патона АН УССР способ электрошлаковой сварки позволяет упростить технологию изготовления крупных отливок и поковок. С применением электрошлаковой сварки становится возможным получение крупногабаритных поковок без увеличения мощности кузнечно-прессового оборудования, крупногабаритных отливок без увеличения емкости плавильных агрегатов. Широкие перспективы открывает применение сварочного электрошлакового процесса в области получения металлов с высокими физическими и механическими свойствами (электрошлако-вый переплав), создании многослойных деталей и деталей с износостойкой поверхностью (электрошлаковая наплавка), отливке изделий с высокими служебными характеристиками (электрошлаковая отливка) и получении высококачественных слитков (электрошлаковый подогрев). [c.3]

Технологические схемы и особенности электрошлаковой тигельной плавки ЭШТП. в зависимости от исходных материалов, которые должны быть переплавлены, выбирают технологическую схему приготовления жидкого металла в электрошлаковой тигельной печи. Так, при использовании в качестве исходного металла для переплава крупной листовой обрези или обрези проката отработавших деталей и заготовок, полученных на МНЛЗ, наиболее целесообразна схема, предусматривающая переплав в плавильном тигле расходуемых электродов (см. рис. 1, а) при использовании стружки или кусковой шихты (например, шариков и обойм подщипников, мелкого режущего инструмента и др.) применяют технологию, основанную на электрошлаковом переплаве шихты с помощью нерасходуемых электродов (см. рис. 1,6). Возможна и комбинированная схема получения заготовок, когда процесс ведут с расплавлением расходуемых электродов. и кусковых материалов. Такую схему применяют, например, в случае необходимости проведения дополнительного легирования металла расходуемых электродов в процессе плавки до требуемого химического состава. [c.402]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...