Ливарна технологія одержання біметалевих довгоштабових виробів із залізовуглецевих і кольорових сплавів

Призначення. Одержання довгоштабових біметалевих виробів для стратегічних галузей промисловості України з підвищеними фізико-механічними та експлуатаційними характеристиками в умовах інтенсивного абразивного зношування та значних динамічних знакозмінних навантажень

Технічні характеристики. Спеціалізоване обладнання для реалізації ливарного процесу виробництва біметалевих довгоштабових виробів з використанням комбінованих індукційно-лазерного та індукційно-плазмового методів нагріву стальної підкладки. Сила струму індуктора 800-1000 А, частота 60 кГц, відстань між індуктором та підкладкою 20-25 мм, потужність лазерного випромінювання 600-800 Вт, діаметр плями фокусування 2-3 мм, швидкість переміщення підкладки 6-8  мм/с,  сила струму плазмової дуги 100-300 А, напруга 140-160 В, швидкість переміщення плазмового джерела 14-40 мм/с.

Галузь застосування. Ливарне виробництво, металургія, машинобудування.

Переваги. Поєднання традиційних прийомів ливарних технологій та електромагнітних дій дозволить отримати значні технічні та економічні переваги, найбільш важливими з яких є збільшення ресурсу експлуатації деталей машин у 2,5-5.0 разів порівняно з серійними виробами та зменшення до 60-80% витрат високолегованих дорогих та дефіцитних матеріалів. Визначено основні закономірності впливу сили струму в індукторі, часу нагрівання стальної підкладки, швидкості її руху, потужності джерела лазерного випромінювання або плазмового потоку на зміну температури підкладки. Отримано залежності розподілу фронту нагріву рухомої підкладки від геометричних розмірів плями на її поверхні та потужності лазерного випромінювання при індукційно-лазерному методі обробки. Визначено температуру та час існування рідкої фази у зоні контакту шарів з урахуванням швидкості руху розплавів в процесі заливання та зміни теплового поля біметалевої штаби.

Техніко-еконмоічний ефект. Використання комбінованих індукційно-лазерного та індукційно-плазмового методів нагріву рухомої підкладки у ливарному процесі дозволяє одержувати біметалеві довгоштабові вироби з високим рівнем спеціальних властивостей та збільшеним у 3-6 разів терміном експлуатації.

Опис. Основна суть технології полягає у заливанні залізовуглецевих або кольорових розплавів на тверду стальну рухому підкладку, попередньо нагріту до температури, яка забезпечує утворення якісного зв’язку між шарами. Створена ливарна технологія безперервного отримання високоякісної біметалевої штаби дозволяє забезпечити необхідну швидкість нагріву та розподіл теплового поля у рухомій підкладці перед заливанням рідкого металу за рахунок використання послідовної або гібридної дії енергетичних джерел різної концентрації та електромагнітного поля.

Детальніше…