Исследование возможности использования заготовок, полученных методом центробежного электрошлакового литья в арматуростроениии

Информация может быть не достоверна

Научная и исследовательская работа

Отчет о научно-исследовательской работе по теме: «Исследование возможности использования заготовок, полученных методом центробежного электрошлакового литья в арматуростроениии»

Реферат

Настоящая работа проводилась ЗАО «НПФ «ЦКБА» совместно с ООО «Завод кольцевых заготовок».

Результаты НИР востребованы рынком. Технология центробежного электрошлакового литья снижает металлоемкость конструкции заготовки, уменьшается стоимость изготовления и обработки заготовки, а так же позволяет получать литые заготовки с механическими свойствами на уровне поковок и штамповок и даже выше.

Объектом исследования являются заготовки фланцев по ГОСТ 12821–80, изготовленные методом центробежного электрошлакового литья.

Цель работы — определить возможность использования заготовок, полученных методом центробежного электрошлакового литья в арматуростроении в замен поковок и штамповок.

В процессе работы проводились лабораторные исследования двух серийных заготовок фланцев DN 150, PN 40 производства предприятия ООО «Завод кольцевых заготовок».

По результатам исследований сделаны выводы и даны рекомендации по применению заготовок.

Введение

Наиболее широко для изготовления фланцев применяется технологии ковки, штамповки, литья, после которых следует механическая обработка заготовок. Эти технологии имеют свои достоинства и недостатки.

Изделия, полученные ковкой, отличаются высокими механическими свойствами, но с большой их анизотропностью. При этом от литых заготовок и слитков наследуются дефекты, часть которых не устраняются в процессе ковки. Кроме того, при ковке возможен угар легирующих элементов из металла; низкий коэффициент использования металла (КИМ): для поковки КИМ = 0,2–0,4; высокая стоимость заготовок, обусловленная большим количеством промежуточных операций (разрезка, прошивка заготовок и т.д.); необходимо применение дорогостоящего кузнечно-прессового оборудования.

Получение литых заготовок, максимально приближенных по форме и размерам к готовому изделию и по качеству, не уступающих горячедеформированным, является актуальной задачей, решение которой возможно при использовании технологии центробежного электрошлакового литья (ЦЭШЛ). Металл заготовок, полученных ЦЭШЛ, имеет высокие физико-механические свойства и геометрическую точность отливок (КИМ — 0,7–0,8).

Качественный литой металл получается в процессе ЦЭШЛ за счет переплава расходуемого электрода в системе синтетических флюсов. Флюсы обеспечивают рафинирование и очистку жидкого металла в гарнисажной плавильной емкости от серы и фосфора, а также защиту металла от вредного воздействия окружающей среды и сохраняют заданный химический состав переплавляемого металла, так как препятствуют в процессе плавки контакту окружающего воздуха с металлом. Жидкий флюс (шлак) является надежной защитой жидкого металла от воздействия газовой среды в процессе переплава, накопления и заливки жидкого металла в литейную форму установленную на планшайбе центробежной машины.

При заливке жидкого металла в металлическую форму флюс препятствует привариванию отливки к стенкам литейной формы и образованию в отливке усадочных полостей и раковин. За счет действующих при вращении литейной формы центробежных сил, наружная поверхность отливки максимально приближается к геометрии готового изделия, поэтому припуск на механическую обработку составляет 1,5–3 мм.

В настоящем отчете приведены результаты лабораторных исследований серийных образцов заготовок фланцев по ТУ 1025501380266–002–27.52–06 производства ООО «Завод кольцевых заготовок». Целью исследования является определение химического состава полученных заготовок фланцев и физико-механических свойств для оценки возможности применения их в арматуростроении.

Настоящая работа проводилась ЗАО «НПФ «ЦКБА» совместно с ООО «Завод кольцевых заготовок».

Объект и параметры испытаний

Объектом исследования являются заготовки фланцев по ГОСТ 12821–80 изготовленные методом центробежного электрошлакового литья по ГУ 1025501380266–002–27.52–06 производства ООО «Завод кольцевых заготовок».

В лабораторных исследованиях участвовали две заготовки фланцев DN 150, PN 40 из стали 09Г2С–Ш и образцы для проведения испытаний «разрушающими методами контроля».

Заготовки фланцев были механически обработаны . Готовые фланцы были подвергнуты «неразрушающим методам контроля» :

• заключение № 155/06 от 09.06.06 г. ультразвуковая дефектоскопия;
• заключение № 06/06 от 14.06.06 г. цветная дефектоскопия;
• заключение № 11/06–2006 от 08.06.06 г. рентгенографическое исследование.

В ходе исследования во фланце 150–40 были обнаружены внутренние дефекты. Было принято решение вырезать участок с дефектом и направить его на металлографические исследования . Из оставшегося металла фланцев были изготовлены дополнительные образцы для проведения испытаний «неразрушающими методами контроля»

• результаты контроля разрушающими методами.

Заключение

Результаты проведенных испытаний дают основание для следующих выводов и рекомендаций:

1. Фланцы, полученные методом центробежного электрошлакового литья, показали хорошую плотность и однородность металла.
2. Испытания подтвердили достаточный уровень механических свойств литого металла, соответствующих толстолистовому и поковочном исполнению.
3. Основным местом контроля считаем кромку под приварку флаца так как к этому месту предъявляется наиболее жесткие требования к контролю. Контроль приварной кромки не выявил, каких либо дефектов на обоих исследуемых фланцах.
4. Считаем возможным применение литых заготовок фланцев, полученных методом центробежного электрошлакового литья, к применению вместо поковок и штамповок в трубопроводной арматуре.

5. Результаты НИР востребованы рынком. Технология центробежного электрошлакового литья снижает металлоемкость конструкции заготовки, уменьшается стоимость изготовления и обработки заготовки, а так же позволяет получать литые заготовки с механическими свойствами на уровне поковок и штамповок и даже выше.