Регистрация / Вход
Прислать материал

14.579.21.0134

Аннотация скачать
Постер скачать
Общие сведения
Номер
14.579.21.0134
Тематическое направление
Энергоэффективность, энергосбережение, ядерная энергетика
Исполнитель проекта
Акционерное общество "Научно-производственное объединение "Центральный научно-исследовательский институт технологии машиностроения"
Название доклада
Разработка методов управления физической, химической и структурной однородностью слитка в условиях циклического ЭШП и конкурентной ресурсосберегающей технологии изготовления заготовок для тепловой, атомной энергетики и нефтегазового комплекса
Докладчик
Левков Леонид Яковлевич
Тезисы доклада
Цели и задачи исследования
1. Обеспечение отечественных стратегических машиностроительных предприятий высококачественными заготовками для производства современных и перспективных высокорентабельных изделий тепловой, атомной энергетики и нефтегазового комплекса.
2. Разработка и адаптация методов управления физической, химической и структурной однородностью слитка для условий циклического ЭШП.
3.Разработка принципиально новой ресурсосберегающей технологии изготовления заготовок из материалов с повышенными требованиям к механическим, коррозионным и эксплуатационным свойствам.
4.Защита интеллектуальной собственности результатов ПНИЭР – новая технология производства слитков при циклическом ЭШП.
Актуальность и новизна исследования
Постоянно возрастающие требования различных отраслей промышленности, в частности энергетического и атомного машиностроения, топливно-энергетического комплекса к качеству металлопродукции неизбежно привели к необходимости создания принципиально нового, максимально отвечающего современным требованиям, оборудования и технологии для производства высококачественных ответственных изделий методом циклического электрошлакового переплава.
Циклический электрошлаковый переплав представляет собой наиболее перспективный вариант электрошлакового процесса, преимущества которого перед традиционным, применяемым в России ЭШП, обусловлены следующими факторами:
- использование сменных электродов позволяет значительно уменьшить продолжительность технологического цикла и себестоимость производства;
- применяемое при циклическом электрошлаковом переплаве оборудование обеспечивает эффективную защиту металла от окисления, что определяет возможность производства широкой номенклатуры материалов ответственного назначения.
Описание исследования

Для определение оптимальных параметров технологии, влияющих на формирование однородной плотной структуры заготовки, предотвращающих возникновение дефектов типа послойной кристаллизации планируется провести  математическое моделирование  формирования слитка при циклическом ЭШП и определить:
- температурные поля слитков;
-параметры структурной неоднородности слитка (распределение межосных промежутков в теле слитка);
-параметры развития физической неоднородности в теле слитка;
-параметры технологического процесса циклического ЭШП, в том числе глубину металлической ванны;
-значения параметров технологического процесса при циклическом ЭШП, минимизирующие или предотвращающие возникновение дефектов типа послойной кристаллизации.

С учетом моделирования разрабатывается  лабораторный технологический регламент изготовления (выплавки) экспериментальных образцов слитков ЭШП и программа и методики проведения экспериментальных исследований экспериментальных образцов слитков. Образцы экспериментальных образцов слитков  изготавливаются как на уникальной установке ЭШП АО "НПО "ЦНИИТМАШ" так и на базе Индустриального партнера ПАО "Русполимет". Исследования и адаптация методов управления физической, химической и структурной однородностью слитка для условий циклического ЭШП позволит путем управления  физико-химическими и теплофизическими процессами, определяющими  формирование структуры слитка получить:

-Высокую степень физической однородности: отсутствие дефектов усадочного происхождения по всему сечению и высоте годной части слитка; исключить возможность образования дефектов типа послойной кристаллизации выше 1,5- 2 балла по ГОСТ 10243;  
- Повышенную химическую однородность дендритной структуры: снижение профиля сегрегации и кажущихся коэффициентов дендритной ликвации основных легирующих элементов;
- Повышенную степень структурной однородности слитка: уменьшение различий показателей дисперсности структуры по телу слитка до 2 раз;
- Изотропность (в пределах погрешности определений) механических свойств в том числе в зоне, соответствующей моменту смены электродов.

Пилотный образец слитка ЭШП, выплавленный с  использованием разработанной технологии - на 3 этапе работы

 

 

 

 

Результаты исследования

1.Патентоспособные технические решения, включающие новую технологию изготовления заготовок для изделий тепловой, атомной энергетики и нефтегазового комплекса в условиях циклического ЭШП;
2. Математическая модель формирования слитка  при  циклическом ЭШП;
3. Программа и методики экспериментальных исследований экспериментальных образцов слитков ЭШП;
4. Лабораторный технологический регламент изготовления (плавок) экспериментальных образцов ЭШП;
5. Специальная плавильная оснастка для изготовления (выплавки) экспериментальных образцов слитков ЭШП;
6.Технические условия на заготовки, получаемые методом циклического ЭШП;
7.Проект технического задания на проведения ОТР, включающего предложения и рекомендации по применению полученных результатов в реальном секторе экономики с учетом возможностей Индустриального партнера 

 

Практическая значимость исследования
Разработанная принципиальная технология может быть адаптирована к производственным условиям основных отечественных поставщиков оборудования для тепловой, атомной энергетики и нефтегазового комплекса, например ПАО «РУСПОЛИМЕТ», АО «МК ОРМЕТО-ЮУМЗ», ООО «Белэнергомаш», ООО «ОМЗ-Спецсталь», ЗАО «ЭНЕРГОМАШ (Чехов) –ЧЗЭМ».
Методы управления физико-химическими и теплофизическими процессами, определяющими формирование структуры слитка при циклическом ЭШП могут быть использованы при производстве заготовок ЭШП из стали марок: 12Х18АГ18-Ш, 04Х14Т3Р1Ф-Ш, 12Х10М1В1ФБРА-Ш, X12CrMoWVNbN10-1-1, 10ГН2МФА-Ш, 08Х15Н25Т2МФР-Ш, 15Х1М1Ф-Ш, 10Х9МФБ-Ш, 08Х18Н10Т-Ш, 38ХН3МФА-Ш, 20Х2Н4Ф-Ш.
Разработка и освоение технологии изготовления заготовок для тепловой, атомной энергетики и нефтегазового комплекса с применением циклического ЭШП позволит:
- за счет повышения коэффициента использования металла и снижения анизотропии механических свойств обеспечить необходимое качество заготовок;
- за счет оптимизации технологических режимов снизить производственные затраты при выплавке слитков на 7-8 %;
- обеспечить укрепление производственной независимости и повышение экспортного потенциала отечественного производителя в области изготовления теплового, атомного и нефтегазового оборудования


Производственная независимость и повышение экспортного потенциала отечественного производителя в области изготовления заготовок ответственного назначения путем обеспечения нового уровня качества металла и технико-экономических показателей производства за счет применения циклического электрошлакового переплава.

Постер

Poster_template_EE.ppt