Способ упрочнения расходуемого электрода

Способ упрочнения расходуемого электрода

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СОКИ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

\ (21) 3440624/22-02 .(22) 18.05.82 (46) 23. 08. 83. Бюл. Р 31 (72) В.К.Александров, П.С.Альтман, В.Л.Будович, И.П.Кужекин, М.Л.Лев, Б.С.Люханов, A.Ë.Nàêðóøèí, Б.П,.Перегуд, Ю.М. Прилуцких, A.Н.Романов и Г.И.Субботина. (71 ) Московский ордена Ленина и ордена Октябрьской Революции энергетический институт (53). 669. 283:621.762.5(088.8) (56)ьПатент СИА 9 2753262, кл., 75-226, 1966.

2. Патент США В 2886883, кл. 75-11, 1967.

3. Металлургия. Сб. Л., Судпромгиз, 1959, вып. 2, с ° 221.

4 . Авторское свидетельство СССР

Р 286852, кл. С 21 С 5/56, 1969.

5. Авторское свидетельство СССР

В 337008, кл. С 21 С 5/56 1971.

6. Авторское свидетельство СССР

9 760570, кл. С 22 С 1/08, 1975.

„.Я0„„1037435 А

З(5Н Н 05 В 7 07 С 22 В 9 20.(54 )(57 ) СПОСОБ УПРОЧНЕНИЯ РАСХОДУЕМОГО ЭЛЕКТРОДА, изготовленного прессованием отдельных порцчй шихты, путем пропускания по элекТроду импульсов тока, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью повышения механической прочности электрода, измеряют электрическое сопротивление каждого из упрочняеьых участков электрода и импульсы тока подводят к каждому из участков с повышенным электрическим сопротивлением.

1037435

Изобретение относится к области специальной электрометаллургии, преимущественно к вакуумному дуговому переплаву тугоплавких металлов и сплавов на их основе, например титана.

Известен способ упрочнения расходуемого электрода, включающий спекание исходного. материала в стальной трубе в вакууме или атмосфере инертного газа при 930-1060оС f1 7.

Известен способ упрочнения прессованных электродов из титановых сплавов, включающий приварку к его поверхности упрочняющих пластин из титанового сплава, воспринимающих на себя растягивающие усилия при транспортировке и переплаве электрода (,2).

Известен способ упрочнения расходуемого электрода, включающий прессование шихты в глухую матрицу с последующей сваркой полученных блоков (3).

Известны также способы упрочнения расходуемых электродов, изготовленных прессованием отдельных порций шихты, путем оплавления боковой поверхности электродов (4) и (5 ).

Недостатком известных способов является высокая трудоемкость.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту является способ упрочнения. расходуемого электрода, иэго товленного прессованием отдельных порций.шихты, путем пропускания по электроду импульсов тока. Амплитуда импульсов 10 — 106 A и длительность

10 — 10 5с б.).

Способ имеет ряд недостатков при упрочнении расходуемого электрода, состоящего из нескольких прессовок.

Места стыков прессовок представляют собой участки с различным механическим сцеплением и электрическим сопротивлением. Каждый участок характеризуется двумя критическими значениями тока, Определяемого приложенным напряжением. Первое значение определяет реализацию упрочнения.

При этом происходит локальная сварка прессовок. Второе соответствует взрывному разрушению в месте стыка и раэупрочнению электрода. Величины этих критических токов меняются от стыка к стыку и определяются структурой образца. При пропускании тока через весь электрод возможен случай, когда упрочнение одних. стыков сопровождается разупрочнением других.

Кроме того, упрочнение электродов большой длины создает технические трудности в подводе токов максимального значения (до 10 A ) к торцам электродов, а высокое сопротивление всего электрода может ограничивать величину тока, получаемого от источника.

10

Целью изобретения является повышение механической прочности электрода.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу упрочнения расходуемого электрода, изготовленного прессованием отдельных порций шихты, путем пропускания по электроду импульсов тока, измеряют электрическое сопротивление каждого иэ упрочняемях участков электрода и импульсы тока подводят к каждому из участков с повышенным электрическим сопротивлением.

На чертеже приведена принципиальная схема осуществления способа.

Предварительно определяют положение участков электрода, электрическое сопротивление которых превышает заданный уровень (как правило, это места соединения отдельных прессовок ), путем измерения электрического сопротивления участков электРОда 1 по его длине с помощью прикладываемых вспомогательных электродов 2 и измерителя сопротивления

3 (ключ 4 в положении ц) и таким образом выявляют участки с повышенным сопротивлением, которые являются механически слабыми местами 5. 3атем с разных сторон каждого выявлен30 ного слабого места 5 поочередно подключают источник б импульсного тока, например конденсаторную батарею, (ключ 4 в положении 5). Амплитуда упрочняющего импульса тока опредеЗ5 ляется напряжением на батарее конденсаторов, параметрами источника и сопротивлением упрочняемого участка электрода. После пропускания импульса тока измеряют электрическое сопротивление данного участка.

0 если оно не изменилось, операцию повторяют при бОльшем начальном напряжении источника б до тех пор, пока электрическое сопротивление не уменьшится. При этом механическая прочность обработанного участка резко возрастает. Затем процедуру повторяют для следующего участка. Таким -образом, оптимально упрочняя отдельный участок, добиваются

50 максимальной механической прочности всего расходуемого электрода и повышают надежность. Упрочнения.

Пример. Способ был опробован на электродах диаметром 16 мм, полученных путем прессования через конусную пресс-форму из шихты, содержащей 203 лигатуры АЯ-Ч, 20% стружки титанового сплава ВТ 1-0, остальное — титановая губка ТГ-100.

Усилие прессования 18 т. В качестве °

60 источника импульсного тока использовалась батарея конденсаторов (емкость батареи С 6 мкф, волновое сопротивление р 0,13 Ом). Длительность импульса t„ 20 мкс. Зарядное

65 напряжение на батарее до 10 кВ.

1037435 нсх >

Ом

Rðå>

Ом

Усилие на разрыв, кг

9 пп

Примечание

1,26

0,95

2,32

1,3

2,18

1,46

1,48

1-8 образцы упрочнены предлагаемым способом

2,08

6,62

7,15

7,87

1,74

1,76

2,28

3,44

2,72

4,07

Контрольные неупрочненные образцы

4,12

4,73

Составитель С. Дзигоев ,Редактор С. Лыжова Техред Т.Фанта Корректор О. Тигор

Заказ 6038/59 Тираж 845 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Путем измерения электрического сопротивления определяли места стыка отдельных прессовок и известным способом 6 производили упрочнение каждого отдельного стыка. Заключение о изменении механической прочности получено на основании измерения ,электрического сопротивления и испытания образцов на разрыв до и после пропускания по ним импульсов тока

Для испытаний использовали разрывную машину марки ИМ-4Р.

Результаты измерений исходного и результирующего сопротивлений и усилия разрыва образцов электродов диаметром 16 мм приведены в таблице.

Сопротивление изменялось в пределах

1,3-.4 раза ; Прочность на разрыв для

% образцов этой серии повысилась в среднем в 5,2 раза. йналогичные эксперименты были проделаны с электродами диаметром

40 мм и 210 мм. На всех т пах элект5 родов были получены положительные результаты.

Предлагаемый способ упрочнения расходуемого электрода позволяет повысить механическую прочность расщ ходуемого электрода эа счет упрочнения слабых мест,,не прибегая к дополнительной сварке отдельных прессовок, и, таким образом, уменьшает вероятность обрыва электрода в про-...

15 цессе его переплава, а также повысить силу тока. дуги и интенсифицировать процесс переплава.