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 surfacingInfo
- 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
Links
- 238000003466 welding Methods 0.000 title claims abstract description 21
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 10
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 35
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 35
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 11
- 239000010953 base metal Substances 0.000 claims abstract description 10
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 claims abstract description 9
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims abstract description 7
- 229910001338 liquidmetal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 229910052729 chemical element Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 10
- 230000035515 penetration Effects 0.000 claims description 9
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims description 4
- 210000001503 joint Anatomy 0.000 claims description 2
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 claims description 2
- 229910001209 Low-carbon steel Inorganic materials 0.000 claims 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 abstract description 15
- 102100030441 Ubiquitin-conjugating enzyme E2 Z Human genes 0.000 abstract 1
- 101710192875 Ubiquitin-conjugating enzyme E2 Z Proteins 0.000 abstract 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 3
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 2
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 2
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 2
- 230000004927 fusion Effects 0.000 description 2
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 2
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 description 2
- LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N vanadium atom Chemical compound [V] LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910000975 Carbon steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000003723 Smelting Methods 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005275 alloying Methods 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000020169 heat generation Effects 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 description 1
- 238000012795 verification Methods 0.000 description 1
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)
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) |
-
1990
- 1990-12-21 RU SU904893140A patent/RU1779515C/en active
Non-Patent Citations (1)
| 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) |