Разработка технологии электрошлаковой наплавки оправок трубопрошивного стана термостойким сплавом на основе Ni3Al

• Автор: Цурихин, Сергей Николаевич
• Шифр специальности: 05.03.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Волгоград
• Количество страниц: 148 с. : ил.

1. Современные способы и материалы для наплавки носков оправок трубопрошивного стана
1.1. Условия работы оправок прошивного стана и требования к наплавленному металлу
1.2. Способы наплавки носка оправок трубопрошивного стана
1.3. Современные наплавочные материалы для упрочнения инструмента, деформирующего нагретый до 950... 1100 °С металл
1.4. Электродные материалы для дуговой и электрошлаковой наплавки
Выводы к главе
Цель и задачи исследований
2. Методики исследований, материалы и оборудование
2.1. Технологическое оборудование и материалы для изготовления композиционных проволок
2.2. Методики электрошлаковой и дуговой наплавки
2.3. Методики металлографических исследований наплавленного
металла
Выводы к главе
3. Разработка композиционной проволоки и исследование свойств наплавленного маталла с матрицей на основе алюминида никеля
3.1. Разработка композиционной проволоки для наплавки сплава с матрицей на основе Ы13А1
3.1.1. Разработка конструкции композиционной проволоки
3.1.2. Расчет состава композиционной проволоки
3.2. Исследование структуры и технологических свойств наплавленного металла с матрицей на основе алюминида никеля
3.2.1. Исследование структуры наплавленного металла, полученного ЭШН и дуговой наплавкой
3.2.2. Исследование свойств переходной зоны между подложкой и наплавленным металлом

3.2.3. Исследование технологических и эксплуатационных свойств наплавленного металла
3.2.4. Влияние лазерного оплавления на свойства наплавленного металла с матрицей на основе Ы13А1
Выводы к главе
4. Разработка технологии эшн носков оправок трубопрошивного стана
4.1. Разработка технологической схемы ЭШН
4.2. Технология ЭШН носков оправок
4.3. Технологические особенности изготовления композиционной
проволоки с двухслойной №-А1 оболочкой
Выводы к главе
Общие выводы
Список использованной литературы
Приложение
Современный этап развития техники обусловливает повышение требования к быстроизнашивающемуся металлургическому инструменту, к которому относятся, в частности, оправки трубопрошивного стана. Циклическое температурно-силовое воздействие (ЦТСВ) на оправки приводит к быстрому износу наиболее нагруженной их части - носка. Кинетика износа оправки для деформирования нагретых до 1200 °С трубных заготовок зависит от многих факторов, из которых сопротивление металла носка оправки пластической деформации является определяющим. Применяемые в промышленности для наплавки оправок дорогостоящие никелевые суперсплавы типа “Хастеллой-С” эффективны лишь при температурах до 950 °С и не позволяют существенно повысить стойкость оправок.
Вопросам упрочнения наплавкой термо- и износостойкими сплавами инструмента горячего деформирования металла посвящены исследования многих известных ученых: И. И. Фрумина, Л. К. Лещинского, И. А. Рябцева, Орешкина В. Д., В. А. Короткова, Е. Н. Сафонова, Ф. Д. Кащенко, И. А. Кондратьева, а также A. Hickl, F. R. Nabarro, P. Murray, P. Crook, C. Evans и многих других. На основе выполненных с их участием фундаментальных исследований созданы и внедрены на многих предприятиях новые эффективные технологические процессы восстановления и упрочнения наплавкой различного металлургического инструмента и оборудования.
Благодаря выполненным в последние годы исследованиям Е. Н. Каблова, В. П. Бунтушкина, К. Б. Поваровой, О. А. Скачкова, Б. А. Гринберг, М. А. Иванова, С. Т. Liu, Н. К. Kim, S. М. Codley, В. Н. Кеаг и других ученых получен методом литья новый тип конструкционных жаропрочных до 1200 °С сплавов на основе y'-Ni3Al.
В литературе прогнозируется эффективность применения для наплавки штампов горячего деформирования и металлургического инструмента спла-

Глава I
перемещения дуги с одного сердечника на другой при блуждающем катодном пятне на сварочной ванне. Это способствует попеременному или совместному плавлению обоих стержней, оболочки и шихты, а также влияет на перераспределение тепловой мощности в зоне плавления, что, в свою очередь, приводит к уменьшению проплавления основного металла и обеспечивает высокое качество наплавленного. При 1 < 2d создаются условия для существования общей мощной дуги, повышающей проплавление изделия, а увеличение 1 > 4d - дестабилизирует дуговой процесс и сказывается на равномерности расплавления компонентов электрода. Уменьшать диаметры сердечников менее 2 мм нецелесообразно по причине сильного снижения коэффициента заполнения электрода (рис. 1.19) и усложнения технологии его изготовления.
Рис. 1.19. Зависимость коэффициента заполнения порошкового композиционного электрода К3 от диаметра сердечников б и расстояния между их центрами 1.
Данная конструкция композиционной проволоки обеспечивает равномерное плавление проволочных сердечников, шихты и оболочки, но с большой шириной наплавки (равной ширине электрода Ь), при которой нужны мощные источники питания. Недостатком этой композиционной проволоки