Производство стали и нержавеющих сплавов, фланцев и заглушек методом центробежного электрошлакового литья (ЦЭШЛ)

размещено в: Металлургия, Трубопроводы | 0

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

  1. Подготовка электродов и шихты
  2. Электрошлаковый переплав
  3. Заливка очищенного расплава в вращающуюся форму
  4. Контролируемое охлаждение
  5. Термическая обработка (отжиг, нормализация)
  6. 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.