[go: up one dir, main page]

RU1779515C - Method for making plate and tubular electrodes for electroslag welding and surfacing - Google Patents

Method for making plate and tubular electrodes for electroslag welding and surfacing

Info

Publication number
RU1779515C
RU1779515C SU904893140A SU4893140A RU1779515C RU 1779515 C RU1779515 C RU 1779515C SU 904893140 A SU904893140 A SU 904893140A SU 4893140 A SU4893140 A SU 4893140A RU 1779515 C RU1779515 C RU 1779515C
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
metal
electrode
welding
surfacing
thickness
Prior art date
Application number
SU904893140A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Лев Павлович Ерегин
Original Assignee
Л.П.Ерегин
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Л.П.Ерегин filed Critical Л.П.Ерегин
Priority to SU904893140A priority Critical patent/RU1779515C/en
Application granted granted Critical
Publication of RU1779515C publication Critical patent/RU1779515C/en

Links

Landscapes

  • Metal Rolling (AREA)
  • Butt Welding And Welding Of Specific Article (AREA)

Abstract

Использование1 электрошлакова  сварка и наплавка, например, дл  восстановлени  валков прокатных станов. Внутреннюю часть коробчатого или трубчатого каркаса электрода заливают жидким металлом, химический состав которого обеспечивает требуемый состав наплавленного металла Каркас изготовл етс  из низкоуглеродистого листового проката. При этом надежный электрический контакт литого металла с корпусом осуществл етс  приваркой его электросваркой к выступающим над литой частью благодар  недоливу боковым стенкам . Дл  обеспечени  гарантированного не- долива боковые листы верхней части каркаса имеют прорези, равные по высоте толщине каркаса. Химический состав литого металла, обеспечивающий заданный состав наплавленного металла, рассчитываетс  по формулам, учитывающим химические и геометрические параметры электрода и основного металла. 2 з.п ф-лы. сл сUse1 electroslag welding and surfacing, for example, for the restoration of rolls of rolling mills. The inner part of the box or tube frame of the electrode is poured with liquid metal, the chemical composition of which provides the desired composition of the weld metal. The frame is made of low-carbon sheet metal. In this case, reliable electrical contact of the cast metal with the casing is achieved by welding it by electric welding to protruding above the cast part due to underfilling of the side walls. To ensure guaranteed refilling, the side sheets of the upper part of the carcass have slots equal in height to the thickness of the carcass. The chemical composition of the cast metal, providing the specified composition of the deposited metal, is calculated according to formulas that take into account the chemical and geometric parameters of the electrode and the base metal. 2 s.p. next to

Description

Изобретение относитс  к электрической сварке и наплавке плавлением и может быть использовано при электрошлаковой сварке и наплавке. Известен способ изготовлени  пластинчатых электродов путем вырезки из проката требуемой толщины. При наплавке цилиндрических поверхностей , например дл  восстановлени  валков прокатных станов, примен ютс  трубчатые электроды, которые изготовл ютс  путем вальцовки листового проката.Недостатком известного способа  вл етс  сложность получени  проката с высоким содержанием углерода и легирующих элементов, необходимых дл  получени  требуемой прочности и твердости наплавленного металла. Изготовить же трубчатый электрод из высокоуглеродистого проката необходимой дл  наплавки толщины, вальцовкой , вообие невозможно.The invention relates to electric welding and fusion welding and can be used in electroslag welding and surfacing. A known method of manufacturing plate electrodes by cutting from rolled stock the required thickness. In the surfacing of cylindrical surfaces, for example, to restore rolls of rolling mills, tubular electrodes are used, which are manufactured by rolling sheet metal. A disadvantage of the known method is the difficulty of producing rolled products with a high carbon content and alloying elements necessary to obtain the required strength and hardness of the deposited metal . It is impossible to make a tubular electrode from high-carbon rolled products of the thickness required for surfacing, by rolling, generally.

Известны способы изготовлени  пластинчатых электродов из паковок и путем лить .Known methods for manufacturing plate electrodes from packages and by casting.

Недостатками этих способов  вл етс  наличие технологических трудностей, св занных с получением кованых и литых заготовок из высокоуглеродистых сталей, а также высока  трудоемкость их изготовлени  из-за необходимости механической обработки .The disadvantages of these methods are the presence of technological difficulties associated with the preparation of forged and cast billets from high carbon steels, as well as the high complexity of their manufacture due to the need for mechanical processing.

Известен также способ изготовлени  пластинчатых электродов путем заполнени  коробчатого каркаса из листового проката порошковым легированным материалом .There is also a known method of manufacturing plate electrodes by filling a box frame of sheet metal with powder alloy material.

Недостатком данного способа изготовлени  пластинчатых электродов  вл етс  сложность удержани  порошка в каркасе, а также недостаточное выделение тепла в св зи с тем, что проводником тока в основном служит оболочка каркаса. Это ограничиXIThe disadvantage of this method of manufacturing plate electrodes is the difficulty of retaining the powder in the cage, as well as the insufficient heat generation due to the fact that the casing shell mainly serves as a current conductor. This is the limitations XI

XIXi

ОABOUT

слcl

22

слcl

вает размеры наплавл емых поверхностей и свариваемых сечений.The dimensions of the deposited surfaces and welded sections are given.

Известен способ изготовлени  расходуемых электродов дл  электрошлаковой выплавки слитков сталей и сплавов, когда в полость наружного электрода заливают металл, образующий внутренний электрод .A known method for the manufacture of consumable electrodes for electroslag smelting of ingots of steels and alloys, when metal is formed in the cavity of the outer electrode to form the inner electrode.

Недостатком указанного способа  вл етс  отсутствие надежного электрического контакта между литой сердцевиной и оболочкой . Это приводит к нарушению теплового режима плавлени  электрода и по влению дефектов в виде несплавлений .The disadvantage of this method is the lack of reliable electrical contact between the cast core and the sheath. This leads to a violation of the thermal regime of melting of the electrode and the appearance of defects in the form of non-fusion.

Целью изобретени   вл етс  получение прочного высококачественного наплавленного металла при сварке и наплавке крупных деталей, например валков прокатных станов.An object of the invention is to provide a durable, high-quality weld metal for welding and surfacing large parts, such as rolls of rolling mills.

Цель достигаетс  заливкой внутренней части коробчатого или трубчатого каркаса жидким металлом, химический состав которого обеспечивает требуемый состав наплавленного металла. Каркас изготовл етс  из низкоуглеродистого листового проката.The goal is achieved by pouring the inner part of the box or tubular frame with liquid metal, the chemical composition of which provides the desired composition of the weld metal. The framework is made of low carbon sheet metal.

При этом надежный электрический контакт литого металла с корпусом осуществл етс  приваркой его электросваркой к выступающим над литой частью благодар  недоливу боковым стенкам.In this case, reliable electrical contact of the cast metal with the casing is achieved by welding it by electric welding to protruding above the cast part due to underfilling of the side walls.

Дл  обеспечени  гарантированного недолива боковые листы верхней части каркаса имеют прорези, равные по высоте толщине проката.To ensure guaranteed underfilling, the side sheets of the upper part of the carcass have slots equal in height to the thickness of the rolled product.

Если высота прорези, а следовательно, и выступающей части листа над литой сердцевиной электрода1 окажетс  меньше толщины листа, то шов, скрепл ющий каркас с литой частью, будет иметь недостаточное сечение дл  прохождени  тока. Высота прорези свыше толщины листа создаст неудобства дл  наложени  качественного шва.If the height of the slot, and hence the protruding part of the sheet above the cast core of electrode 1, is less than the thickness of the sheet, then the seam fastening the frame to the cast part will have an insufficient cross-section for the passage of current. The height of the slot above the thickness of the sheet will create inconvenience for applying a high-quality seam.

С целью исключени  недопустимых деформаций электрода при заливке жидким металлом боковые листы корпуса фиксируютс  проставками, привариваемыми к листу , а сам каркас фиксируетс  упорами. Дл  предотвращени  прожогов боковых листов в случае заливки перегретого металла места концентрированного нагрева боковых стенок корпуса охлаждаютс ,In order to avoid unacceptable deformations of the electrode when casting with liquid metal, the side sheets of the housing are fixed with spacers welded to the sheet, and the frame itself is fixed with stops. In order to prevent burn-in of the side sheets in the case of pouring superheated metal, the places of concentrated heating of the side walls of the body are cooled

Химический состав литого металла, обеспечивающий заданный состав наплавленного металла, рассчитываетс  по формулам .The chemical composition of the cast metal, providing the desired composition of the weld metal, is calculated by the formulas.

В случае сварки пластинчатым электродом:In the case of plate electrode welding:

Сж Squeeze

JCH(b +2 г)5+2 D 2 (3b+2DK)fL-2M)aJCH (b + 2 g) 5 + 2 D 2 (3b + 2DK) fL-2M) a

Сл 2 М ( L + а ) 5 а ( L - 2 М ) ;CL 2 M (L + a) 5 a (L - 2 M);

в случае наплавки цилиндрическим электродом:in the case of surfacing with a cylindrical electrode:

Сн ( d + Ь - г ) ( Ь + г ) Со ( d - г) г N ( d + Ь ) Ь -а  Cn (d + b - r) (b + r) Co (d - g) r N (d + b) b

Сл -2 МSL -2 M

00

55

00

55

00

55

00

55

где Сн - заданное содержание химического элемента в наплавленном металле, %;where Sn is the specified content of the chemical element in the weld metal,%;

Сж - содержание химического элемента в литом металле электрода, %;Sg is the content of the chemical element in the cast metal of the electrode,%;

Со - содержание химического элемента в основном металле, подвергаемом сварке или наплавке, %;Co is the content of the chemical element in the base metal subjected to welding or surfacing,%;

Сл содержание химического элемента в металле листового проката оболочки каркаса электрода, %;Сl is the content of a chemical element in the sheet metal of the sheath of the electrode carcass,%;

Ь - ширина наплавки или шва без учета проплавлени . см;B is the width of the weld deposit or weld without taking into account penetration. cm;

г- глубина проплавлени  основного металла , см;d is the penetration depth of the base metal, cm;

д - толщина свариваемого металла, см:d - the thickness of the welded metal, cm:

N - толщина электрода, см;N is the thickness of the electrode, cm;

а - толщина литой части электрода, см;a is the thickness of the cast part of the electrode, cm;

D, К - ширина и величина усилени  со стороны формирующего устройства при электрошлаковой сварке стыкового соединени , см;D, K - width and magnitude of reinforcement from the side of the forming device during electroslag welding of the butt joint, cm;

М - толщина листовой оболочки электрода , см;M is the thickness of the sheet sheath of the electrode, cm;

d -диаметр наплавл емой цилиндрической детали, см;d is the diameter of the deposited cylindrical part, cm;

L - ширина пластинчатого электрода, см.L is the width of the plate electrode, see

По данному способу был изготовлен опытный цилиндрический электрод дл  наплавки валка диаметром 100 см, слоем толщиной 10 см, Химический состав.жидкого металла, исход  из необходимости получени  наплавленного сло  содержит углерода 0,9%; хрома 0,9%; ванади  0,15% при величине проплавлени  основного металла 2 см. Металл валка ст 40Х (С 0,4%, Сг 0,5%) толщина литой составл ющей 3,6 см, каркас изготовлен из стали 3 толщиной 1,2 см. Состав: углерод 0,15%; хром 0,2%. Химические элементы, подсчитанные по формуле: углерод 1,55%; хром 1,48%; ванадий 0.22%.According to this method, an experimental cylindrical electrode was produced for surfacing a roll with a diameter of 100 cm, a layer 10 cm thick. Chemical composition of a liquid metal, based on the need to obtain a deposited layer, contains 0.9% carbon; chromium 0.9%; vanadium 0.15% with a penetration rate of the base metal of 2 cm. Metal roll st 40X (C 0.4%, Cr 0.5%) cast component 3.6 cm thick, the frame is made of steel 3 1.2 cm thick. Composition: carbon 0.15%; chrome 0.2%. Chemical elements calculated by the formula: carbon 1.55%; chromium 1.48%; vanadium 0.22%.

Пример расчета содержани  углерода в литом металле цилиндрического электрода дл  наплавки валка прокатного станаAn example of calculating the carbon content in the cast metal of a cylindrical electrode for surfacing a roll of a rolling mill

Расчет выполн етс  по формуле:The calculation is performed according to the formula:

Сж Squeeze

Сн ( d -f b - г ) ( b + г ) - Со ( d - г ) г N (d +b )b а  Cn (d -f b - g) (b + g) - Co (d - g) g N (d + b) b a

Сл 2 МSL 2 M

где Сн - заданное содержание углерода в наплавленном металле, 0,9%;where Sn is the specified carbon content in the weld metal, 0.9%;

Со - содержание углерода в основном металле, 0,4%;Co - carbon content in the base metal, 0.4%;

Сл - содержание углерода в металле листового проката оболочки каркаса, 0,15%;Сл is the carbon content in the sheet metal of the carcass shell, 0.15%;

b - ширина наплавки без учета проплав- лени , 10 см;b - surfacing width excluding penetration, 10 cm;

г- глубина проплавлени  основного металла , 2 см;d is the penetration depth of the base metal, 2 cm;

N - толщина электрода, б см;N is the thickness of the electrode, b cm;

а -толщина литой части электрода, 3,6 см;a is the thickness of the cast part of the electrode, 3.6 cm;

М -толщина листовой оболочки каркаса электрода, 1,2 см;M is the thickness of the sheet shell of the electrode frame, 1.2 cm;

d -диаметр наплавл емой цилиндрической детали, 100 см.d is the diameter of the deposited cylindrical part, 100 cm.

Сж 0.9 ( 100 + 10-2 )( 10 + 2)-0.4(lOO-2) ( 100 + 10 ) 10 36 0,15 -2-12Sv 0.9 (100 + 10-2) (10 + 2) -0.4 (lOO-2) (100 + 10) 10 36 0.15 -2-12

3.63.6

1,548%.1.548%.

принимаем 1,55%,accept 1.55%,

Пример расчета содержани  углерода в литом металле пластинчатого электрода дл  сварки валка прокатного стана.An example of calculating the carbon content of a cast metal of a plate electrode for welding a roll of a rolling mill.

Расчет выполн етс  по формуле:The calculation is performed according to the formula:

Сж Squeeze

{СН(Ь +2 г) (5+2 D 2 rJL N (db +2 D K)(L-2 M)a Cn 2 M (L + a ){CH (b + 2 g) (5 + 2 D 2 rJL N (db + 2 D K) (L-2 M) a Cn 2 M (L + a)

a ( L - 2 M ) a (L - 2 M)

где Сн - заданное содержание углерода в наплавленном металле, 0,9%;where Sn is the specified carbon content in the weld metal, 0.9%;

С0 - содержание углерода в основном металле, подвергаемом сварке, 0,9%;С0 - carbon content in the base metal subjected to welding, 0.9%;

Сл - содержание углерода в металле листового проката оболочки каркаса электрода , 0,15%;Сл - carbon content in sheet metal of the shell of the electrode carcass, 0.15%;

b - ширина шва без учета проплавлени , 12 см;b - weld width excluding penetration, 12 cm;

г-глубина проплавлени  основного металла , 2 см;d is the penetration depth of the base metal, 2 cm;

б - толщина свариваемого металла, 100см;b - the thickness of the welded metal, 100cm;

N - толщина электрода, 8 см;N is the thickness of the electrode, 8 cm;

а -толщина литой части электрода, 5 см;a is the thickness of the cast part of the electrode, 5 cm;

D - ширина усилени  со стороны формирующего устройства, 14 см;D is the gain width from the side of the forming device, 14 cm;

К - величина усилени  со стороны формирующего устройства, 1,5см;K is the magnitude of the gain from the side of the forming device, 1.5 cm;

М - толщина листовой оболочки электрода , 1,5 см;M is the thickness of the sheet sheath of the electrode, 1.5 cm;

L- ширина пластинчатого электрода, 98L- plate electrode width, 98

см.cm.

ОЭ(12 +4) 100 +2OE (12 +4) 100 +2

Сж - 14 1,,9Sz - 14 1,, 9

00

55

00

55

00

55

00

(100 -12+2 0,15(100 -12 + 2 0.15

1414

1.5 (98-21.5 (98-2

21.5(98+51 21.5 (98 + 51

55

00

55

5(98-2 1,5) принимаем 1,28%.5 (98-2 1.5) accept 1.28%.

Проверка в лабораторных услови х показала близость расчетных и экспериментальных значений,Verification in laboratory conditions showed the proximity of the calculated and experimental values,

Предложенный способ изготовлени  электродов позвол ет осуществл ть сварку и нап/тавку инструментальных сталей, в частности восстанавливать отработанные валки прокатных станов, получа  тем самым безотходную технологию. Кроме того, по вл етс  возможность увеличить эксплуатационную стойкость валков за счет нанесени  наплавленного сло , более прочного по сравнению с металлом валка.The proposed method for the manufacture of electrodes allows welding and surfacing of tool steels, in particular, the restoration of spent rolls of rolling mills, thereby obtaining a waste-free technology. In addition, it is possible to increase the operational stability of the rolls by applying a deposited layer that is more durable than the roll metal.

Claims (3)

1.Способ изготовлени  пластинчатых и трубчатых электродов дл  электрошлаковой сварки и наплавки сталей путем изготовлени  коробчатого или трубчатого каркаса из низкоуглеродистой стали и заполнени  внутренней части жидким металлом, отличающийс  тем, что, с цепью повышени  прочности и качества наплавленного металла при изготовлении преимущественно валков прокатных станов и роторов турбин, боковые листы оболочки каркаса в верхней своей части приваривают электросваркой к литой части электрода, при этом заполнение каркаса производ т с недоливом.1. A method of manufacturing plate and tubular electrodes for electroslag welding and surfacing of steel by manufacturing a box or tubular frame of low carbon steel and filling the inside with liquid metal, characterized in that, with a chain for increasing the strength and quality of the deposited metal in the manufacture of mainly rolls of rolling mills and turbine rotors, the side sheets of the carcass shell in its upper part are electrowelded to the cast part of the electrode, while the carcass is filled with underfilling. 2.Способ по п. 1, о т л и ч а ю щ и и с   тем, что боковые листы оболочки каркаса дл  качественной их приварки имеют в верхней части прорези, обеспечивающие недолив жидкого металла до верхних кромок боковых листов каркаса глубиной, равной толщине этих листов,2. The method according to claim 1, with the fact that the side sheets of the shell casing for their high-quality welding are in the upper part of the slot, providing underfilling of liquid metal to the upper edges of the side sheets of the carcass with a depth equal to the thickness of these sheets, 3.Способ по п.1,отличающийс  тем, что, с целью получени  заданного химического состава наплавленного металла химические элементы литой части электрода рассчитывают по формулам3. The method according to claim 1, characterized in that, in order to obtain a given chemical composition of the deposited metal, the chemical elements of the cast part of the electrode are calculated by the formulas в случае сварки пластинчатым электродом Сж in case of welding with a plate electrode Szh {СН ( b + 2 г ) д + 2 D К - Со д 2 rJL N (db +2 D K)(L-2 M )a Сл 2 M ( L + a ){CH (b + 2 g) d + 2 D K - Co d 2 rJL N (db +2 D K) (L-2 M) a Сл 2 M (L + a) a ( L - 2 M ) в случае наплавки трубчатым электродом Сж a (L - 2 M) in the case of surfacing with a tubular electrode Sg Сн ( d + b - г ) ( b + г ) - Ср ( d - i ) г N ( d + b ) b а  Cn (d + b - g) (b + g) - Cp (d - i) g N (d + b) b a Сл 2МSL 2M где См - заданное содержание химического элемента в наплавленном металла, %;5 where Cm is the specified content of the chemical element in the weld metal,%; 5 Сж - содержание химического элемента влитом металле электрода, %;Sg is the content of the chemical element in the poured metal of the electrode,%; Со содержание химического элемента в основном металле, подвергаемом сварке или наплавке, %;10With the content of the chemical element in the base metal subjected to welding or surfacing,%; 10 Сл - содержание химического элемента в металле листового проката оболочки каркаса , %;Сл is the content of a chemical element in the sheet metal of the carcass shell,%; b - ширина наплавки или шва без учета проплавлени , см;15b - width of surfacing or weld without taking into account penetration, cm; 15 см;cm; г - глубина проплавлени  с основного металла, см;d is the penetration depth from the base metal, cm; д - толщина свариваемого металла, см; L - ширина пластинчатого электрода,d is the thickness of the welded metal, cm; L is the width of the plate electrode, N - толщина электрода, см;N is the thickness of the electrode, cm; а - толщина литой части электрода, см;a is the thickness of the cast part of the electrode, cm; D. К- ширина и величина усилени  со стороны формирующего устройства при электрошлаковой сварке стыкового соединени , см;D. K - width and magnitude of reinforcement from the side of the forming device during electroslag welding of the butt joint, cm; М - толщина листовой оболочки каркаса электрода,см;M is the thickness of the sheet shell of the electrode frame, cm; d - диаметр наплавл емой цилиндрической детали, см.d is the diameter of the deposited cylindrical part, see
SU904893140A 1990-12-21 1990-12-21 Method for making plate and tubular electrodes for electroslag welding and surfacing RU1779515C (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU904893140A RU1779515C (en) 1990-12-21 1990-12-21 Method for making plate and tubular electrodes for electroslag welding and surfacing

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU904893140A RU1779515C (en) 1990-12-21 1990-12-21 Method for making plate and tubular electrodes for electroslag welding and surfacing

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU1779515C true RU1779515C (en) 1992-12-07

Family

ID=21551310

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU904893140A RU1779515C (en) 1990-12-21 1990-12-21 Method for making plate and tubular electrodes for electroslag welding and surfacing

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU1779515C (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Сварка металлов пластинчатыми электродами (электрошлаковый метод) /Под ред. М.А.Василенко. К.: Техника, 1966, с. 57. Электрошлакова технологи за рубежом /Под ред Б.Е.Патона. К.: Наукова думка, 1982, с. 177. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
FI91498B (en) A method of making a core wire filler metal
US3696228A (en) Pressure vessel and method of making
US6447716B1 (en) Welding electrode made of a nickel-based alloy and the corresponding alloy
US3885922A (en) Pressure vessel and bimetallic components
CN103331532A (en) Gas shielded flux-cored wire of ferrite stainless steel for surfacing
AU2012246109A1 (en) Methods for the production of clad steel products
WO2011048362A1 (en) Methods for the production of clad steel products
US2944142A (en) Electric arc welding electrodes and methods of manufacturing the same
RU1779515C (en) Method for making plate and tubular electrodes for electroslag welding and surfacing
CA1163213A (en) Manufacture of electrically welded steel pipe
US3930426A (en) Method of making a saw blade
US20130055565A1 (en) Manufacture of cored welding electrodes
JPH10277744A (en) Manufacturing method of thick wall large diameter welded steel pipe
JPS62275511A (en) Hot rolling roll having excellent wear resistance and its manufacture
Lekhov et al. Production of three-layer steel bimetallic strips in the unit of continuous casting and deformation. Report 1
ES416536A1 (en) Welding filler material
JP3685864B2 (en) Material for hot rolling of high B content austenitic stainless steel and hot rolling method
JP3015994B2 (en) Method for producing Cu, Sn-containing steel without surface cracks
RU2722844C1 (en) Method for production of cast multilayer workpiece
JPH10211546A (en) Hot-top casting method
RU2030248C1 (en) Method of manufacturing wire from hard deformable steel
SU585033A1 (en) Method of making bimetallic packages
DE615656C (en) Process for producing iron rollers by casting around a highly heated metal core
US2118683A (en) Hot rolled metal article and method
JPS6339245Y2 (en)