Электрошлаковое литье металла (ЭШЛ)

Электрошлаковое литье (ЭШЛ) - это технология, при которой металлическая ванна защищается от взаимодействия с воздухом и преждевременной кристаллизации при помощи шлаковой ванны, расположенной над ней. При этом через шлаковую ванну проходит электрический ток, обеспечивая тем самым ее подогрев. Процесс возможно производить несколькими вариантами: литье переходного слоя; литье основного тела валка; литье бандажа в кокиль.

Электрошлаковое литье

При традиционных методах производства отливок достаточно сложно добиться высокого качества, поскольку плавка металла, его перемещение к форме, ее наполнение, а также кристаллизация происходят отдельно. В итоге в жидком металле постоянно идут процессы окисления, он взаимодействует с материалом, из которого сделана форма. Решить эту проблему позволяет электрошлаковое литье.

Что такое электрошлаковое литье?

Под электрошлаковым литьем понимается процесс получения отливок с помощью специальной литейной формы-кристаллизатора, которая охлаждается водой. В основе метода лежит электрошлаковый переплав расходуемого электрода. Для изготовления отливок используется шлаковая ванна, через которую проходит электроток для ее нагревания.

Основными этапами ЭШЛ служат:

1. Заливка в кристаллизатор предварительно расплавленного шлака с нужным химическим составом с одновременным охлаждением кристаллизатора водой.
2. Подача электротока к электродам, которые подвергаются плавлению, затравке внутри формы.
3. Образование значительного количества тепла за счет высокого сопротивления шлаковой ванны.
4. Формирование при плавлении электродов капель металла, которые скапливаются в форме.
5. Постоянное наполнение расплавом одной зоны ванны и поэтапное отвердение другой.
6. Опускание электродов в соответствии с их плавлением.

Для формирования полости в отливке опора должна перемещаться вверх с той же скоростью, с которой кристаллизуется металл.

Виды ЭШЛ

Предприятия, занимающиеся электрошлаковым литьем, используют три типа этого процесса:

1. Металл для изготовления отливки собирается в кристаллизаторе, который выполняет функции формы для литья.
2. Металл полностью или частично переливается из сосуда плавления в чашу формы для литья.
3. Кристаллизатор наполняется текучим металлом вынужденно.

При любом виде ЭШЛ плавка и перемещение металла, наполнение формы осуществляются одновременно, причем внешние факторы не оказывают никакого воздействия на внутреннюю часть формы. В результате сокращается время, необходимое для производственного цикла, достигается чистота расплава в химическом плане, поэтому для отливок характерно очень высокое качество.

Применение электрошлакового литья

Услуги электрошлакового литья востребованы в различных сферах промышленности. Данным способом изготавливают полые заготовки для труб с овальным или с круглым сечением, цилиндров, а также прокатные валики, заготовки для режущего или штамповочного инструмента, шатуны и прочие компоненты двигателей для водных судов.

«Использование электрошлакового литья выглядит особенно целесообразным для создания отливок, к которым предъявляются повышенные требования и по качеству, и по механическим параметрам. Например, такая методика используется для изготовления регулирующей и запорной арматуры для атомных и тепловых станций, создания сосудов сверхвысоко давления» – комментирует специалист.