ДОСЛІДЖЕННЯ ПРИЧИН ПРОПЛАВЛЕННЯ ОСНОВНОГО МЕТАЛУ ПРИ ЕЛЕКТРОШЛАКОВОМУ НАПЛАВЛЕННІ І МЕТОДИ ЙОГО РЕГУЛЮВАННЯ

Анотація

У даній роботі розглядається можливість оперативно оцінити як розрахунковим, так і експериментальним шляхом зміну температури для деяких точок, розташованих на однаковій відстані від поверхні, що наплавляється, і відповідно зміну глибини проплавлення основного металу в залежності від розташування стрічкового електрода у шлаковій ванні. Ванна рідкого шлаку, маючи меншу, ніж у розплавленого металу, густину, постійно перебуває над поверхнею металевого розплаву, захищаючи його від впливу повітря. Краплі присадного металу, проходячи через шлак, піддаються металургійній обробці і очищаються від шкідливих домішок. Напрямок конвекції шлаку залежить від діаметра електрода: при наплавленні тонким електродом переважає вимушена електромагнітна конвекція, шлак опускається біля електрода і піднімається по краях шлакової ванни, при використанні товстого електрода переважає вільна теплова конвекція, шлак опускається по краях шлакової ванни і піднімається поблизу електрода. Технологічним процесом ЕШН передбачається, як правило, отримання мінімального перемішування основного металу з наплавленим. Провести таке наплавлення за звичайною класичною схемою «вертикальне наплавлення» і при малій висоті наплавлення дуже важко. Відмінна особливість ЕШН така, що зі збільшенням глибини занурення електрода у шлак концентрація тепла навколо електрода зростає. У цьому випадку відбувається збільшення об’ємної густини теплової енергії, яка визначає характер течій у шлаковій ванні, глибину проплавлення основного металу, та, відповідно, ступінь його перемішування з наплавленим. Тому одним із шляхів керування впливом енергетичних параметрів шлакової ванни на основний метал є регулювання положення теплового центру у шлаковій ванні. Проплавлення основного металу є однією з найважливіших характеристик будь-якого наплавочного процесу, яке визначає якість і властивості наплавленого металу, продуктивність і економічність наплавлення. Вивчення особливостей електрошлакового процесу з використанням кіно- і фотозйомки через прозоре середовище дало змогу простежити стадії процесу плавлення електрода, оплавлення кромок основного металу і зафіксувати форму поверхні металевої ванни.