Изготовление расходуемых электродов для магнитоуправляемой электрошлаковой плавки титана

Abstract

Разработаны оснастка и режимы прессования расходуемых электродов, используемых для получения титановых слитков способом магнитоуправляемой электрошлаковой плавки. Прессование исходных шихтовых компонентов в виде губчатого титана и легирующих добавок осуществляется на гидравлическом прессе в конусную проходную матрицу с получением цилиндрических электродов требуемой длины. Удельное усилие прессования составляет 2,8...3,6 т/см2, плотность полученных из губчатого титана электродов - 3,4...3,8 г/см2. Предложен новый способ приварки инвентарной головки к расходуемому электроду, не требующий использования дополнительного сварочного оборудования и оснастки. Способ основан на нагреве свариваемых поверхностей электрическим током, питаемым от трансформатора электрошлаковой печи, их оплавлении электрической дугой и последующей осадке. Указанные операции осуществляются в камере электрошлаковой печи в условиях форвакуума. Разработанные технологические процессы обеспечивают получение электродов заданного химического состава с равномерным распределением легирующих добавок, выдерживающих механические, тепловые и электрические нагрузки в процессе магнитоуправляемой электрошлаковой плавки. Снижение трудоемкости изготовления электродов повышает эффективность применения указанного способа для получения слитков титановых сплавов.

Developed are the equipment and conditions of pressing the consumable electrodes, used for producing titanium alloys by the method of magnetically-controlled electroslag melting. The pressing of initial charge components in the form of a spongy titanium and alloying additions is realized in a hydraulic press into a conical through-type matrix, producing cylindrical electrodes of a required length. The specific pressure force is 2.8—3.6 t/cm2, density of electrodes, produced of titanium spongy, is 3.4—3.8 g/cm2. The new method was offered for welding-on of an inventory head to the consumable electrode, not requiring application of additional welding equipment and fixture. The method is based on heating of surfaces being welded by electric current, supplied from electroslag furnace transformer, their fusion by electric arc and next upsetting. The mentioned operations are realized in the electroslag furnace chamber under forevacuum conditions. The developed technological processes provide producing electrodes of a preset chemical composition with uniform distribution of alloying additions, withstanding mechanical, thermal and electrical loads during the process of magnetically-controlled electroslag melting. Reduction of labor consumption in manufacture of electrodes increases the efficiency of application of the mentioned method for producing ingots of titanium alloys.