×
18.05.2019
219.017.54ce

СПОСОБ ПОЛУНЕПРЕРЫВНОГО ПРЕССОВАНИЯ РАСХОДУЕМОГО ЭЛЕКТРОДА И МАТРИЦА ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
№ охранного документа
0002291030
Дата охранного документа
10.01.2007
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к способам полунепрерывного прессования расходуемых электродов и матрице для изготовления указанных электродов. Способ полунепрерывного прессования расходуемого электрода включает засыпку шихты в цилиндрическо-коническую матрицу порциями и прессовку каждой порции шихты пресс-шайбой, имеющей выступы и впадины. В цилиндрической входной части матрицы частицы предварительно уплотняют основным усилием пресс-шайбы и сдвигают в окружном направлении. При окончательном уплотнении в конической части матрицы частицы дополнительно сдвигают в радиальном направлении, причем последовательно в нескольких направлениях. На цилиндрической входной части матрицы выполнены винтовые профильные канавки с углом подъема меньше угла трения. На конической обжимной части выполнены кольцевые участки с переменной конусностью, последовательно развернутые относительно друг друга. Техническим результатом является получение высокопрочного электрода с увеличенным содержанием стружки. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 1 ил.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к способам полунепрерывного прессования расходуемых электродов из шихтовых материалов титановых сплавов, используемых в электрометаллургии, а также к инструменту (матрице), используемому для изготовления указанных электродов.

Известен способ прессования изделий из малопластичных труднодеформируемых материалов (Авт. свид. СССР №410861, Бюл. №2, 1974 г. [1]), в котором заготовку (прессуемый материал) размещают в контейнере, осаживают и продавливают через очко матрицы, причем в процессе осадки слои материала заготовки, контактирующие со стенками контейнера, подвергают знакопеременной деформации в направлении, перпендикулярном направлению действия усилия осадки.

Недостатком известного способа является то, что он применим для прессования только цельнометаллических материалов. При прессовании шихтовых материалов в кольцевых проточках образуются «закрытые зоны», в которые в начале процесса прессования электрода запрессовываются шихтовые материалы, а дальнейшее прессование шихтовых материалов идет через кольцевые «рубашки» и процесс знакопеременной радиальной деформации прекращается.

Известен способ изготовления высокоплотной спеченной детали путем допрессовывания спеченной заготовки на одноосном прессе за один ход (патент РФ №2156179, МПК B 22 F 3/16, Бюл. №26, 2000 г.) [2].

В известном изобретении спеченную заготовку предварительно обжимают в направлении, поперечном основному приложению усилия, путем пропроталкивания ее через ступенчатую матрицу и сжимают в узком сечении матрицы основным усилием между верхним и нижним пуансонами.

Недостатком данного способа является то, что он может быть реализован только при деформировании штучных заготовок, кроме того, осуществляются только осесимметричные и радиальные деформации, что недостаточно для спрессовывания шихтовых материалов с большим количеством стружки.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к заявляемому изобретению является способ полунепрерывного прессования через конусную матрицу в компаундированный электрод для вакуумной дуговой плавки титановых сплавов (Плавка и литье титановых сплавов под ред. В.И.Добаткина, М., Металлургия, 1978, с.265-271, рис 107, 108 [3]) - прототип.

Известный способ прессования позволяет получить достаточно длинный и однородный в поперечном сечении электрод с хорошей поверхностью и допустимой кривизной из сыпучих материалов, отличающихся друг от друга по форме, плотности, массе, размерам, коэффициенту трения между собой и стенками матрицы.

Недостатком известного способа является ограниченное по объему вовлечение отходов, особенно стружки, при увеличении содержания которой в шихте снижается прочность электрода из-за низкой склонности стружки к спрессовыванию. Эта проблема особенно актуальна при прессовании электродов из высокопрочных титановых сплавов.

Известна матрица для прессования спеченных деталей, включающая заходный и окончательный цилиндрические участки и конические переходные участки, в которых происходит радиальная деформация [2] -прототип.

Недостатками прототипа является малая величина сдвиговых деформаций, что ограничивает вовлечение стружки в шихтовый материал.

Задачей, на решение которой направлены данные изобретения, является увеличение вовлечения стружки в шихтовые материалы при полунепрерывном прессовании расходуемых электродов с обеспечением хорошего качества прессования за счет конструктивного усовершенствования матрицы.

Единый технический результат, достигаемый при осуществлении заявленной группы изобретений, заключается в получении высокопрочного электрода из шихты с увеличенным содержанием стружки за счет дополнительных окружных и знакопеременных радиальных сдвиговых деформаций на шихтовые материалы при воздействии сжимающих напряжений.

Решение поставленной задачи достигается тем, что в способе полунепрерывного прессования расходуемого электрода из шихтовых материалов титановых сплавов, включающем засыпку шихты в цилиндрическо-коническую матрицу порциями и прессовку каждой порции шихты пресс-шайбой, имеющей выступы и впадины, при этом в цилиндрической входной части матрицы частицы шихты предварительно уплотняются основным усилием пресс-шайбы и сдвигаются относительно друг друга за счет выступов и впадин пресс-шайбы и окончательно уплотняются основным усилием и радиальными обжатиями в конической части матрицы за счет сдвига между собой частиц шихты, согласно изобретению в цилиндрической входной части матрицы частицы шихты дополнительно сдвигаются в окружном направлении, а при окончательном уплотнении в конической части матрицы частицы шихты дополнительно сдвигаются в радиальном направлении, причем последовательно в нескольких направлениях.

Решение поставленной задачи достигается также тем, что в матрице для полунепрерывного прессования расходуемого электрода, состоящей из цилиндрической входной, конической обжимной и цилиндрической выходной частей, согласно изобретению на цилиндрической входной части матрицы выполнены винтовые профильные канавки, угол подъема которых γ меньше угла трения, а на конической обжимной части матрицы выполнены кольцевые участки с переменной конусностью в пределах от нуля до удвоенного угла α конической обжимной части матрицы, причем кольцевые участки развернуты последовательно относительно друг друга на угол ϕ=360/n, где n - количество кольцевых участков, а матрица выполнена составной и коническая обжимная часть ее состоит из 5-12 дисков, на каждом из которых выполнены кольцевые участки, повернутые относительно друг друга на угол ϕ.

При использовании дисков менее 5 уменьшается величина сдвиговых деформаций, что ограничивает вовлечение стружки в шихту. Использование дисков более 12 снижает прочность конической части матрицы.

На приведенном чертеже представлена матрица для полунепрерывного прессования расходуемого электрода по заявленному изобретению. Матрица содержит корпус 1; входной цилиндрический участок 2 с винтовыми канавками 3 под углом γ к образующей цилиндрического участка; диски 4 конической обжимной части матрицы с максимальным углом 2α и конусностью конического участка матрицы с углом α; выходной цилиндрический участок 5.

Реализацию предложенного способа осуществляли в промышленных условиях прессового цеха при прессовании расходуемых электродов сплава Вт6 диаметром 495 мм, весом 3300 кгс, длиной 4500 мм из шихты с добавлением 50% возвратных отходов в виде обрези, кусков и стружки, в том числе стружки 30%.

После окончания прессования предыдущей порции шихтовых материалов пресс-штемпель с пресс-шайбой отводится в исходное положение и освобождает пространство во входном цилиндрическом участке 2, затем во входную часть матрицы 2 и винтовые канавки 3 засыпаются шихтовые материалы. При перемещении пресс-штемпеля с пресс-шайбой шихтовые материалы сжимаются и перемещаются вдоль входной части матрицы, при этом шихтовые материалы также перемещаются в винтовых канавках, где происходят сдвиговые окружные перемещения шихтовых материалов в окружном направлении.

При дальнейшем спрессовывании шихтовых материалов в конической обжимной части матрицы происходит радиальная сдвиговая деформация. Одновременно за счет переменной конусности кольцевых участков происходят дополнительная радиальная деформация последовательно в разных направлениях, а за счет их винтового расположения - дополнительные окружные сдвиговые деформации, за счет чего происходит уплотнение и сцепление частиц шихтовых материалов, чем достигается решение поставленной задачи изобретения.

Использование предлагаемого способа полунепрерывного прессования расходуемых электродов и матрицы для осуществления способа обеспечивают получение электродов хорошего качества из сплавов титана с вовлечением отходов до 50%, в том числе стружки до 30%.

1.Способполунепрерывногопрессованиярасходуемогоэлектродаизшихтовыхматериаловтитановыхсплавов,включающийзасыпкушихтывцилиндрически-коническуюматрицупорциямиипрессовкукаждойпорциишихтыпрессшайбой,имеющейвыступыивпадины,причемвцилиндрическойвходнойчастиматрицычастицышихтыпредварительноуплотняютосновнымусилиемпрессшайбыисдвигаютотносительнодругдругазасчетвыступовивпадинпрессшайбыиокончательноуплотняютосновнымусилиемирадиальнымобжатиямивконическойчастиматрицызасчетсдвигамеждусобойчастицшихты,отличающийсятем,чтовцилиндрическойвходнойчастиматрицычастицышихтыдополнительносдвигаютвокружномнаправлении,априокончательномуплотнениивконическойчастиматрицычастицышихтыдополнительнопоследовательносдвигаютвнесколькихрадиальныхнаправлениях.12.Матрицадляполунепрерывногопрессованиярасходуемогоэлектрода,состоящаяизцилиндрическойвходной,коническойобжимнойицилиндрическойвыходнойчастей,отличающаясятем,чтонацилиндрическойвходнойчастиматрицывыполненывинтовыепрофильныеканавки,уголподъемакоторыхменьшеуглатрения,анаконическойобжимнойчастиматрицывыполненыкольцевыеучасткиспеременнойконусностьювпределахотнулядоудвоенногоуглаконическойчастиматрицы,причемкольцевыеучасткиразвернутыпоследовательноотносительнодругдруганауголϕ=360/n,гдеn-количествокольцевыхучастков.23.Матрицапоп.2,отличающаясятем,чтоонавыполненасоставной,аконическаячастьеесостоитиз5-12дисков,накаждомизкоторыхвыполненыкольцевыеучастки,повернутыеотносительнодругдруганауголϕ.3
Источник поступления информации: Роспатент

Showing 1-10 of 27 items.
20.02.2019
№219.016.bef4

Способ получения слитков

Изобретение относится к области специальной электрометаллургии и может быть использовано для выплавки слитков тугоплавких и высокореакционных металлов и сплавов, преимущественно титановых, для финишной плавки в вакуумных дуговых печах. Способ включает расплавление тугоплавких и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002317343
Дата охранного документа: 20.02.2008
20.02.2019
№219.016.befe

Электрододержатель дуговой электропечи

Изобретение относится к металлургии, в частности к конструкции вакуумной дуговой печи, предназначенной для выплавки титановых сплавов. Электрододержатель дополнительно содержит тепловой сифон, расположенный между полостью с теплоносителем и хвостовиком крепления расходуемого электрода, при этом...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002315253
Дата охранного документа: 20.01.2008
29.03.2019
№219.016.f0e9

Способ изготовления цельнокатаных колец из жаропрочных никелевых сплавов

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при изготовлении колец из жаропрочных никелевых сплавов. Кованую кольцевую заготовку нагревают и подвергают горячей раскатке в условиях, близких к изотермическим. Раскатку осуществляют за несколько непрерывно...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002349410
Дата охранного документа: 20.03.2009
29.03.2019
№219.016.f0f2

Катод для получения меди

Изобретение относится к катоду для получения меди, в частности к гидрометаллургическому получению стартерных катодов меди путем электролиза по безосновной технологии. Техническим результатом изобретения является улучшение электротехнических свойств катодов, снижение их металлоемкости и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002346087
Дата охранного документа: 10.02.2009
29.03.2019
№219.016.f40e

Способ плавления слитков в вакуумной дуговой печи

Изобретение относится к специальной электрометаллургии, а именно к вакуумному дуговому переплаву (ВДП) высокореакционных металлов и сплавов, и может быть использовано в производстве титановых сплавов. Интенсивность охлаждения слитка регулируют интенсивностью теплопередачи от слитка к внутренней...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002323985
Дата охранного документа: 10.05.2008
29.03.2019
№219.016.f7a5

Способ непрерывного прессования расходуемых электродов для выплавки крупногабаритных слитков титановых сплавов

Изобретение относится к металлургии, в частности к способу непрерывного прессования расходуемых электродов из высокореакционных металлов и сплавов, например титановых, с последующей выплавкой из них крупногабаритных слитков. В способе смешивают сыпучие шихтовые материалы, подают их порциями в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002440428
Дата охранного документа: 20.01.2012
04.04.2019
№219.016.fc11

Способ правки цилиндрических заготовок

Изобретение относится к обработке металлов давлением цилиндрических заготовок, преимущественно титановых. Определяют величину необходимой корректирующей деформации изделия по приведенной формуле. За один ход пресса изгибают заготовку на эту величину и заданный изгиб фиксируют не более 10 с....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002347636
Дата охранного документа: 27.02.2009
19.04.2019
№219.017.2c0c

Сплав на основе титана

Изобретение относится к области цветной металлургии, а именно к созданию современных титановых сплавов, обладающих высокой степенью универсальности. Предложен сплав, содержащий следующие компоненты, мас.%: алюминий - 4,0-6,0; ванадий - 4,5-6,0; молибден - 4,5-6,0; хром - 2,0-3,6; железо -...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002283889
Дата охранного документа: 20.09.2006
19.04.2019
№219.017.2ccf

Способ установки и приварки расходуемого электрода вакуумной дуговой печи

Изобретение относится к металлургии, преимущественно к способам вакуумной дуговой плавки высокореакционных металлов, в частности титана и его сплавов. Контроль центрирования и приварки расходуемого электрода осуществляют путем измерения напряженности магнитного поля тока короткого замыкания в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002294973
Дата охранного документа: 10.03.2007
19.04.2019
№219.017.2f39

Сплав на основе алюминия

Изобретение относится к области металлургии легких сплавов, в частности сплавов на основе алюминия для изготовления кованых, прессованных и катаных полуфабрикатов, используемых в качестве конструкционного материала в изделиях авиастроения. Сплав содержит следующие компоненты, мас.%: цинк...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002352668
Дата охранного документа: 20.04.2009
Showing 1-10 of 33 items.
10.03.2013
№216.012.2d8c

Способ изготовления полой вентиляторной лопатки

Изобретение может быть использовано в авиационном двигателестроении при изготовлении полой лопатки вентилятора газотурбинного двигателя, состоящей из выполненных из титанового сплава обшивок и заполнителя. Способ предполагает использование диффузионной сварки для соединения обшивок и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002477191
Дата охранного документа: 10.03.2013
10.11.2013
№216.012.7ccc

Способ технологического испытания листов из титановых сплавов при глубокой вытяжке и устройство для его осуществления

Изобретение относится к горячей листовой штамповке (вытяжке) и может быть использовано во всех отраслях народного хозяйства для установления технологических параметров деформирования листовых материалов из титановых сплавов. Производятся несколько циклов испытаний на максимальную вытяжку в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002497621
Дата охранного документа: 10.11.2013
20.06.2014
№216.012.d2b1

Разжимная оправка

Разжимная оправка содержит шпиндель с наружной конической поверхностью, сменный упругий элемент в виде втулки с прорезями, имеющей возможность перемещения относительно конической поверхности в осевом направлении и фиксирования крепежными элементами. Для повышения качества обработки длинномерных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002519708
Дата охранного документа: 20.06.2014
20.06.2014
№216.012.d2b3

Инструмент для компактирования шихтовых материалов

Изобретение относится к области электрометаллургии и может быть использовано при производстве расходуемых электродов для плавки металлов и сплавов. Инструмент содержит контейнер, матрицу и соединенные между собой посредством стяжки пресс-штемпель и пресс-шайбу. Cтяжка плотно закреплена в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002519710
Дата охранного документа: 20.06.2014
10.07.2014
№216.012.db60

Способ изготовления тонкостенных труб с наружными спиральными ребрами и устройство для его осуществления

Изобретения относятся к области изготовления труб со спиральными ребрами на наружной поверхности из различных конструкционных материалов используемых в основном, в теплообменных аппаратах. Способ включает формирование трубы с продольными ребрами и скручивание ее на оправке. Упрощение процесса...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002521938
Дата охранного документа: 10.07.2014
27.02.2016
№216.014.c167

Способ получения интерметаллидных сплавов на основе алюминида титана с повышенным содержанием ниобия

Изобретение относится к области металлургии, а именно к способам выплавки титановых сплавов и может быть использовано при производстве полуфабрикатов, предназначенных для изготовления деталей газотурбинных двигателей, силовых установок, агрегатов авиационного, топливно-энергетического и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002576288
Дата охранного документа: 27.02.2016
20.03.2016
№216.014.cae2

Способ определения места образования айсбергов выводных ледников

Изобретение относится к способам дистанционных исследований ледников и может быть использовано для определения мест возможного образования айсбергов выводных ледников. Сущность: получают изображения поверхности ледника или осуществляют ее визуальные наблюдения с борта самолета или вертолета....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002577917
Дата охранного документа: 20.03.2016
10.04.2016
№216.015.2ec9

Способ изготовления труб со спиральными ребрами из химически активных металлов и сплавов

Изобретение относится к области изготовления труб с наружными спиральными ребрами, используемых в теплообменных аппаратах. Способ включает закрутку трубы с наружными продольными ребрами в процессе ее продольного перемещения при местном нагреве трубы, подачу инертного газа на внутреннюю и на...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002580777
Дата охранного документа: 10.04.2016
20.02.2019
№219.016.bce5

Способ механической обработки труб и устройство для его осуществления

Изобретения относятся к области обработки металлов резанием, обработке трубных заготовок для уменьшения их разностенности перед прокаткой, финишным операциям обработки нежестких труб. Способ включает обработку наружной поверхности закрепленной одним концом в плавающем патроне переднего ведущего...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002288076
Дата охранного документа: 27.11.2006
20.02.2019
№219.016.bf04

Способ получения расходуемого электрода

Изобретение относится к электрометаллургии и может быть использовано для выплавки слитков высокореакционных металлов и сплавов, в т.ч. слитков титана и его сплавов. Способ включает заливку твердой металлической составляющей жидким металлом. В качестве твердой металлической составляющей...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002313590
Дата охранного документа: 27.12.2007
+ добавить свой РИД