Автоматичне зварювання, 2024, №03



2024 №03 (06)

DOI of Article 10.37434/as2024.03.07

2024 №03 (01)

---

Журнал «Автоматичне зварювання», № 3, 2024, с. 49-58

Оптимізація форми металевої ванни при електрошлаковому наплавленні в стаціонарному струмопідвідному кристалізаторі для отримання біметалевих виробів

В.Г. Соловйов, Ю.М. Кусков, І.Ю. Романова

ІЕЗ ім. Є.О. Патона НАН України. 03150, м. Київ, вул. Казимира Малевича, 11. E-mail: office@paton.kiev.ua

Проведено математичне моделювання мультифізичних процесів джоулевого нагріву на скінченно-елементній моделі стаціонарного струмопідвідного кристалізатора (СПК). Для отримання біметалевих виробів у стаціонарному струмопідвідному кристалізаторі з круглим перерізом у процесі плавлення дискретної присадки при її порційному подаванні представлено результати розрахункової оцінки залежності таких параметрів форми металевої ванни, як діаметр дзеркала та глибина рідкої фракції, від глибини шлакової ванни та від параметрів конструкції СПК: діаметра кристалізатора, товщин мідних втулок струмопідвідної та формуючої секції кристалізатора, товщини водоохолоджуваного піддона, зміни висоти графітового облицювання в результаті зносу. Результати дослідження допоможуть у вдосконаленні конструкції кристалізатора, оптимізації форми металевої ванни та технології проведення процесу плавлення дискретної присадки при порційному подаванні в СПК. Бібліогр. 14, табл. 7, рис. 7.
Ключові слова: стаціонарний струмопідвідний кристалізатор, параметри металевої ванни, оптимізація форми, мультифізичне моделювання, електрошлакове наплавлення, біметалевий виріб

Надійшла до редакції 21.02.2024
Отримано у переглянутому вигляді 04.04.2024
Прийнято 20.05.2024

Список літератури

1. Ksendzyk, G.V., Frumin, I.I., Shirin, V.S. Electroslag remelting and surfacing apparatus. Patent GB 1568746A, Fil. 22.06.77, Publ.4.06.80. https://patentimages.storage.googleapis. com/6c/fe/4a/9f5b70c9345524/GB1568746A.pdf
2. Медовар Б.И. и др. (1986) Металлургия электрошлакового процесса. Киев, Наукова думка.
3. Кусков Ю.М., Грищенко Т.И. (2019) Формирование металлической ванны при электрошлаковом процессе в токоподводящем кристаллизаторе. Автоматическая сварка, 4, 42–45. DOI: https://dx.doi.org/10.15407/as2019.04.07
4. Мамишев В.А., Шинский О.И., Соколовская Л.А. (2018) Интенсификация внутреннего и внешнего теплоотвода при получении литых заготовок в формах с разными свойствами. Сообщение 2. Металл и литье Украины, 5-6(300-301), 38–45.
5. Медовар Л.Б., Цыкуленко А.К., Чернец А.В. и др. (2000) Исследование влияния параметров двухконтурной схемы ЭШП на размеры и форму металлической ванны. Проблемы специальной электрометаллургии, 4, 3–7.
6. Протоковилов И.В., Порохонько В.Б. (2014) Способы управления кристаллизацией металла слитков при ЭШП. Современная электрометаллургия, 3, 7–15.
7. Hou, Z., Dong, Y., Jiang, Z. et al. (2022) Effect of an external magnetic field on improved electroslag remelting cladding process. Int. J. Miner. Metall. Mater., 29, 1511–1521. DOI: https://doi.org/10.1007/s12613-021-2277-3
8. Соловьев В.Г., Кусков Ю.М. (2018) Влияние технологических и электрических параметров ЭШН в токоподводящем кристаллизаторе на скорость плавления электрода и проплавление основного металла. Автоматическая сварка, 6, 24–32. DOI: https://dx.doi.org/10.15407/as2018.06.03
9. Матвиенко В.Н., Мазур В.А., Лещинский Л.К. (2015) Оценка формы и размеров сварочной ванны при наплавке комбинированным ленточным электродом. Автоматическая сварка, 9, 30–33.
10. Томиленко С.В., Кусков Ю.М. (2000) Регулирование и стабилизация глубины проплавления основного металла при электрошлаковой наплавке в токоподводящем кристаллизаторе. Сварочное производство, 9, 32–35.
11. Соколовская Л.А., Мамишев В.А. (2009) О математическом моделировании задач с фазовыми переходами в металлургии и литейном производстве. Процессы литья, 2, 24–29.
12. Liu, Fb., Zang, Xm., Jiang, Zh. et al. (2012) Comprehensive model for a slag bath in electroslag remelting process with a current-conductive mould. Int. J. Miner. Metall. Mater., 19, 303–311. DOI: https://doi.org/10.1007/s12613-012-0555-9
13. Махненко О.В., Миленин А.С., Козлитина С.С., Дзюбак Л.И. (2016) Оптимизация технологического процесса электрошлаковой плавки стальных цилиндрических слитков на основе результатов математического моделирования. Зб. докладов 8–й Международной конференции «Математическое моделирование и информационные технологии в сварке и родственныз процессах», 19–23 сентября 2016 г., Одесса, сс. 96–101.
14. Zhiwen Hou, Yanwu Dong, Zhouhua Jiang et al. (2018) Simulation of compound rolls produced by electroslag remelting cladding method. Metals, 8(7), 504. DOI: https:// doi.org/10.3390/met8070504
15. Кусков Ю.М., Соловьев В.Г., Лентюгов И.П., Жданов В.А. (2018) Электрошлаковая наплавка слоев разной толщины в стационарном токоподводящем кристаллизаторе. Автоматическая сварка, 10, 40–44. DOI: https:// dx.doi.org/10.15407/as2018.10.06
16. Ксендзык Г.В. (1975) Токоподводящий кристаллизатор, обеспечивающий вращение шлаковой ванны. Спецелектрометаллургия, 27, 32–40.
17. Гухман А.А. (1973) Введение в теорию подобия. 2-е изд. Москва, Высш. школа.

---

Реклама в цьому номері:

---