运用辅助技术克服大型钢锭生产中的区域偏析

《运用辅助技术克服大型钢锭生产中的区域偏析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、运用辅助技术克服大型钢锭生产中的区域偏析V.A.Shapovalov1,G.M.Grigorenko许小海？，汪源？（1.乌克兰国家科学院“巴顿”电焊接研究所，乌克兰，基辅，03150；2.华建机械投资有限公司，中国，北京，100101）摘要：钢锭直径超过临界尺寸时通常会发生偏析，钢锭的上下端和外层布满缺陷，需要切除，钢锭利用率低。此问题用传统方法难以解决。以“按份电渣浇铸技术”、“电渣增大钢锭技术”、“用电子束增人钩钥等难熔金属单晶体技术”和“等离子感应技术”为辅助技术，可以解决上述冶炼难题。实验室熔炼已经取得令人满意的结果：所得钢锭排除了区域偏析，降低了枝状偏析水平，合金材料成分在微观水

2、平上近于完美，对制造燃气涡伦发动机的覆盖盘等责任重人部件有积极意义。关键词：偏析；辅助技术；等离子感应；按份浇铸OvercomezonesegregationduringmanufacturinglargesizesteelingotbyutilizingassistivetechnologyV.A.Shapovalov1,G.M.Grigorenko1,XUxiao-hai2,WANGyuan2（1.TheE.O・PatonElectricWeldingInstituteoftheNationalAcademyofSciencesofUkraine,kiev03150,Ukraine;2.C

3、hinaMachineiyInvestmentGroupLimited,Beijing100101,China）Abstract:Segregationoftenoccurswhenthediameterofthesteelingotexceedscriticalsize・Astheresult,defectwillappearalloverthetopandbottomendaswellasthesurface,whichneedstoberemovedandreducestheutilizationrateofthesteelingot.Asitisdifficulttosolvethis

4、problembyconventionalsolution,itisfeasibletoovercomethisobstaclebyutilizingelectroslagpouring,electricslagingot,refractoiymetal（suchasW/Mo）singlecrystalenlargedbyelectronbeamandplasmainductionasassistivetechnology.Satisfactoryresultshavebeenachievedbymeltinginlaboratoiy:inthesteelingotobtained,zones

5、egregationiseliminated,dendriticsegregationismitigatedandthecompositionofthealloymaterialisclosetoperfectundermicroscopicscale,whichhaspositivesignificanceformanufacturingthekeypartsuchasthecoverplateofgasturbineengine・Keyword:Segregation；Assistivetechnology；Plasmainduction；Electroslagpouring上世纪七十年代

6、以來，随着冶金业发展许多新的组合技术得到广泛应用［1］,如钢包冶金（二次冶金）或者炉外处理、连续浇铸与后续轧制。结果是产品成木降低，质量提高。硫、磷、非金属杂质、氧气和氮气对金属的污染也大大降低，上述杂质的总量降到了0.005%以内。这种梦幻般的金属纯度，是以往任何一种批量生产方式都没有达到过的，包括特种电冶金。用纯净金属制作的产品具有独特的性能：轧制后机械性能保持各相同性、强度更高、可加工性更好等等。这样就可以提高机器和金属结构件的使用寿命，确保减少强度备份，缩小机器和金属结构件的尺寸，降低运输成本，最终节约金属、能源和运输费用。但是，冶金生产中的革命性变革只触动了炼制垂型运输和动力机械用大

7、型钢锭的局部问题。一个主要问题尚未解决，即如何控制锭模屮金属结晶时的偏析［2］。偏析的负面表现众所周知，即钢锭在轴向和径向呈现化学非均质性，形成结晶缺陷。结果，钢锭匝虽的大约三分Z—要被切左重熔（通常底部和头部缺陷最严重）。由于偏析，有些产品如大型动力装置的主轴，通常会在不同长度位査呈现性能差界，不得不在产品设计时预留大量备份重量，也加大了生产中热处理的难度。儿十年來为了改善人型钢锭的质量进行了许