Центробежное электрошлаковое литьё (ЦЭШЛ) — это современная технология, сочетающая процессы электрошлакового переплава и центробежного формования. Этот метод позволяет получать заготовки из стали и нержавеющих сплавов с высокими эксплуатационными характеристиками — плотной структурой, равномерным распределением компонентов, улучшенной коррозионной стойкостью и минимальным содержанием дефектов. Особенно эффективно ЦЭШЛ применяется для производства фланцев, заглушек и других ответственных деталей трубопроводных систем.
Особенности метода ЦЭШЛ
ЦЭШЛ совмещает два ключевых этапа:
- Электрошлаковый переплав, в котором металл расплавляется в шлаковой ванне, очищается от неметаллических включений и вредных примесей.
- Центробежное формование, при котором расплав распределяется по внутренней поверхности вращающейся формы под действием центробежной силы.
Это сочетание обеспечивает высокую чистоту металла и отличное качество литой структуры.
Производство стали и нержавеющих сплавов
Подбор шихты
В производстве используются электроды, изготовленные из:
- углеродистых и легированных сталей;
- коррозионностойких и жаропрочных нержавеющих сталей (аустенитных, ферритных, дуплексных);
- сплавов на никелевой и хромоникелевой основе.
Состав шихты определяется в зависимости от назначения готовой продукции и требуемых свойств.
Процесс переплава
Металлический электрод погружается в расплавленный шлак, где происходит его постепенное плавление под воздействием электрического тока. Капли металла проходят через шлаковую ванну, в результате чего из расплава удаляются вредные элементы и неметаллические включения. Полученный очищенный металл поступает в форму, где начинается его формование.
Центробежное формование заготовок
Принцип работы
Форма для литья закрепляется на валу и вращается с заданной скоростью. Под действием центробежной силы металл распределяется по внутренней поверхности формы, формируя полую или сплошную деталь. Такое распределение обеспечивает высокую плотность и снижает вероятность возникновения дефектов, таких как усадочные раковины или пористость.
Преимущества формования
- Однородная структура по всему объёму изделия
- Удаление газов и включений к центру, который затем обрабатывается или удаляется
- Повышенная механическая прочность и износостойкость
- Уменьшение объёма последующей механической обработки
Производство фланцев методом ЦЭШЛ
Фланцы изготавливаются с высокой точностью и плотностью, что особенно важно для применения в ответственных узлах трубопроводов высокого давления и температуры. Метод позволяет получать:
- плоские, воротниковые, свободные фланцы;
- нестандартные изделия по индивидуальным чертежам.
Этапы производства
- Подготовка электродов и шихты
- Электрошлаковый переплав
- Заливка очищенного расплава в вращающуюся форму
- Контролируемое охлаждение
- Термическая обработка (отжиг, нормализация)
- Механическая обработка контактных и присоединительных поверхностей
Готовые фланцы отличаются высокой коррозионной стойкостью, прочностью и стабильностью размеров.
Производство заглушек методом ЦЭШЛ
Заглушки, особенно глухие и эллиптические, должны обеспечивать надёжную герметизацию трубопровода. Метод ЦЭШЛ позволяет получать:
- заготовки с равномерной структурой;
- изделия без усадочных дефектов в центральной части;
- детали с минимальным припуском на механическую обработку.
Благодаря высокой точности метода и плотной структуре металла, такие заглушки особенно востребованы в химической, нефтегазовой и энергетической промышленности.
Преимущества технологии ЦЭШЛ
- Повышенная чистота и однородность металла
- Высокая плотность отливок
- Устойчивость к растрескиванию и внутренним напряжениям
- Снижение трудоёмкости и объёма механической обработки
- Возможность производства деталей из труднообрабатываемых и жаростойких сплавов
- Улучшенные свойства в условиях агрессивной среды, температурных перепадов и давления
Итого
Метод центробежного электрошлакового литья — это технологически совершенный способ получения заготовок из стали и нержавеющих сплавов. Он обеспечивает высокое качество изделий, снижает брак и затраты на последующую обработку. Благодаря своим преимуществам ЦЭШЛ успешно применяется при производстве фланцев, заглушек и других критически важных элементов трубопроводной арматуры, используемых в сложных эксплуатационных условиях.