Сучасна електрометалургія, 2013, №03



2013 №03 (08)

2013 №03 (10)

---

Современная электрометаллургия, 2013, #3, 51-55 pages

ТЕХНОЛОГИЯ ВОССТАНОВИТЕЛЬНОГО РЕМОНТА СЛЯБОВЫХ КРИСТАЛЛИЗАТОРОВ МНЛЗ СПОСОБОМ НАПЛАВКИ ТРЕНИЕМ С ПЕРЕМЕШИВАНИЕМ

Ю.Н. Никитюк¹, Г.М. Григоренко², В.И. Зеленин², Е.В. Зеленин², М.А. Полещук²

¹ООО «Научно-производственная фирма «ВИСП». 04655. Киев, Московский пр-т, 23. E-mail: visp9@ukr.net
²Институт электросварки им. Е.О. Патона НАН Украины. 03680, г. Киев, ул. Боженко 11. E-mail: office@paton.kiev.ua
Abstract
Приведены результаты разработки технологии ремонта медных плит кристаллизаторов МНЛЗ с применением для этой цели способа наплавки трением с перемешиванием (НТП), позволяющего наносить на изношенные места кристаллизаторов слой меди того же химического состава и теплопроводности, что и у материала плиты. Из-за незначительного клинообразного износа на краях плит (до 3 мм) медные плиты кристаллизаторов МНЛЗ несколько раз подвергаются перешлифовке по всей площади, при которой теряется значительное количество меди, плита утоньшается, приходит в негодность. Кроме того, при таком ремонте дополнительно расходуются большие материальные и человеческие ресурсы. Новая технология ремонта способом НТП открывает новые перспективы. Способ НТП, изобретенный в Британском институте сварки 20 лет назад, в настоящее время приобретает все большее распространение. Наплавку выполняют торцом вращающегося инструмента с выступающим штырем (пином), который, проникая сквозь наплавляемый (присадочный) металл, при перемещении смешивает наплавляемый металл с металлом плиты. При НТП вращающийся цилиндрический инструмент, вдавливаясь и нагреваясь при трении, проходит вдоль наплавляемой пластины, вставленной в место износа, внедряется в плиту кристаллизатора и, частично их смешивая, образует на границе прочное соединение. Материал инструмента для наплавки должен быть жаростойким и жаропрочным, что позволяет работать при температуре до 900 °С, при которой медь переходит в пластичное состояние. Основным фактором, влияющим на работоспособность медной плиты, является ее теплопроводность, которая напрямую зависит от химического состава металла, и прежде всего от растворенного в ней кислорода, который по границам зерен изменяет электрическое сопротивление. Показано, что теплопроводность промышленного образца кристаллизатора МНЛЗ при ремонте способом НТП не изменяется, что является одним из важнейших условий для дальнейшей эксплуатации. Результаты микрорентгеноспектрального анализа наплавленного слоя и основного металла также подтвердили их идентичность, обогащения кислородом не обнаружено. Металлографические исследования показали, что наплавленный металл плотный, трещины, непровары и поры отсутствуют. Наплавленный на плиту МНЛЗ слой меди достаточной толщины имеет сплавление с основой, что позволяет рассматривать отремонтированные плиты как равноценные новым. Согласно новой технологии значительно уменьшается площадь поверхности плиты, нуждающейся в шлифовке при ремонте. Библиогр. 5, ил. 7.
Keywords: наплавка; трение с перемешиванием; ремонт; медная плита; восстановление; кристаллизатор; инструмент; пин
Received:                19.06.13
Published:               31.07.13
References
1. Радиальный слябовый кристаллизатор со щелевыми каналами и никелевым покрытием стенок / А.А. Макрушин, А.В. Куклев, Ю.М. Айзин и др. // Металлург. - М: Металлургиздат, 2005. - С. 38-41.
2. Масато Т. Кристаллизаторы установок непрерывной разливки стали от «Mashima Kosan». Электроплакирование и термическое напыление: Междунар. науч.-практ. семинар. - Екатеринбург, 2009. - С. 1-19.
3. Improvement in continuous casting mold technology the first fully ceramic Е coated molds / K. Goode, D. Preshaw, B. Stalker et al. // Iron & Steel Technology. - 7, № 2. - C. 74-76.
4. Упрочнение наплавкой трением с перемешиванием никелем медных стенок кристаллизаторов машин непрерывного литья заготовок / Г.М. Григоренко, В.И. Зеленин, П.М. Кавуненко, М.А. Полещук и др // Зб. наук. ст. за результатами, отриманими в 2010-2012 рр. цільової комплексної програми НАН України «Проблеми ресурсу і безпеки експлуатації конструкцій, споруд та машин» - Киев: ІЕЗ ім. Є.О. Патона НАН України, 2012. - С. 369-372.
5. Абрамович В.Р. Сварка плавлением меди и сплавов на медной основе. - М.: Машиностроение, 1988 с.