Современная электрометаллургия, 2013, №03



2013 №03 (10)

2013 №03 (02)

---

Современная электрометаллургия, 2013, #3, 3-7 pages

МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССА ИЗГОТОВЛЕНИЯ КРУПНЫХ ПОЛЫХ СЛИТКОВ ИЗ ВЫСОКОЛЕГИРОВАННЫХ СТАЛЕЙ И СПЛАВОВ СПОСОБОМ ЭШН ЖМ

В.И. Махненкo , Л.Б. Медовар, В.Я. Саенко, А.А. Полишкo, Б.Б. Федоровский, С.Г. Григоренкo, В.А. Зайцев

Институт электросварки им. Е.О. Патона НАН Украины. 03680, г. Киев, ул. Боженко 11. E-mail: office@paton.kiev.ua
Abstract
Производство толстостенных корпусов реакторов для атомной энергетики и нефтеперерабатывающей промышленности характеризуется длительным рабочим циклом, значительной трудоемкостью, большим расходом корпусного легированного металла и сварочных материалов. Для его реализации требуется уникальное кузнечно-прессовое, прокатное и сварочное оборудование. Для изготовления корпусов как ковано-, так и штампосварных необходимы слитки массой 100...200 т и более, а выход годного иногда не превосходит 30...40 %. Новые возможности для получения полых высококачественных заготовок для корпусов реакторов открываются благодаря разработанному в ИЭС им. Е.О. Патона НАН Украины технологическому процессу получения крупных слитков, основанному на электрошлаковой наплавке жидким металлом (ЭШН ЖМ). Представлены результаты моделирования процесса изготовления крупных полых слитков из высоколегированной стали типа AISI 316 способом ЭШН ЖМ. Математическое моделирование показало, что путем кольцевого наплавления слоев металла можно получать не только сплошные слитки, но и полые. Количество наплавляемых слоев зависит от заданных размеров и массы слитков. Металлографические исследования на модельных слитках подтвердили высокую структурную и химическую однородность зоны сплавления металла. При этом ЭШН ЖМ позволяет получать полые слитки как одного химического состава, так и гетерогенные. Библиогр. 11, ил. 5.
Keywords: ЭШН ЖМ; энергетическое машиностроение; нефтехимическое машиностроение; корпус реактора; математическое моделирование; полый слиток; высоколегированная сталь; модельный слиток; зона сплавления
Received:                24.12.12
Published:               31.07.13
References
1. Механіка матеріалів і міцність матеріалів: Довідн. посібник. Т. 8: Міцність матеріалів і довговічність елементів конструкцій атомних електростанцій / О.І. Балицький, О.В. Махненко, О.О. Балицкий та ін. - Київ: Академперіодика, 2005. - 544 с.
2. Манько П.А., Солоимский Б.Е. Производство судовых реакторов и парогенераторов. - М.: Судостроение, 1969.- 220 с.
3. Стольный В.И., Бережко Б.И., Бушуев С.В. Технологические особенности изготовления крупногабаритных полуфабрикатов из жаропрочных сплавов для высокотемпературных ядерных газовых реакторов // Прогрессивные материалы и технологии. - 1999. - № 3. Е- С. 88-91.
4. Перспективы производства сварных толстостенных биметаллических корпусов сосудов высокого давления / Б.Е. Патон, А.Д. Чепурной, В.Я. Саенко, Л.Б. Медовар// Автомат. сварка. - 2004. - № 1. - С. 30-39.
5. Концептуальная оценка технических и экономических преимуществ производства крупногабаритных поковок из полого слитка / Б.И. Бережко, В.Н. Орлова, О.Н. Романов, А.А. Хохлов // Вопросы материаловедения. - 2000. - № 1. - С. 17-22.
6. Колпишон Э.Ю., Уточкин Ю.И. Производство крупных изделий ответственного назначения для энергомашиностроения // Электрометаллургия. - 2004. - № 5. - С. 43-46.
7. Митчелл А. Об изготовлении крупных поковок из сплавов, чувствительных к сегрегации // Современ. электрометаллургия. - 2005. - № 2. - С. 3-8.
8. Исследование качества крупногабаритной обечайки из 360-тонного слитка стали 15Х2НМФА для атомного реактора / В.А. Дурынин, Т.И. Титова, Г.П. Матвеев, С.Ю.Баландин // Электрометаллургия. - 2003. - № 8. - С. 45-48.
9. Новый технологический процесс получения сверхкрупных стальных слитков способом ЭШН ЖМ / Б.Е. Патон, Л.Б. Медовар, В.Я. Саенко и др. // Современ. электрометаллургия. - 2007. - № 1. - С. 3-7.
10. Пат. 94333 Україна МПК В22D 19/16;C22B 9/18; B23K 25/00;C23C 6/00. Спосіб виготовлення великотоннажного металевого зливка / Л.Б. Медовар, Г.П. Стовпченко, В.Я.Саєнко та ін. - Опубл. 26.04.2011; Бюл. № 8.
11. Полішко Г.О. Особливості укрупнення зливків послідовним кільцевим електрошлаковим наплавленням: Автореф. дис. ... канд. техн. наук. - Киев, 2011. - 19 с.