Производство толстостенных корпусов реакторов для атомной энергетики и нефтеперерабатывающей промышленности характеризуется длительным рабочим циклом, значительной трудоемкостью, большим расходом корпусного легированного металла и сварочных материалов. Для его реализации требуется уникальное кузнечно-прессовое, прокатное и сварочное оборудование. Для изготовления корпусов как ковано-, так и штампосварных необходимы слитки массой 100...200 т и более, а выход годного иногда не превосходит 30...40 %. Новые возможности для получения полых высококачественных заготовок для корпусов реакторов открываются благодаря разработанному в ИЭС им. Е.О. Патона НАН Украины технологическому процессу получения крупных слитков, основанному на электрошлаковой наплавке жидким металлом (ЭШН ЖМ). Представлены результаты моделирования процесса изготовления крупных полых слитков из высоколегированной стали типа AISI 316 способом ЭШН ЖМ. Математическое моделирование показало, что путем кольцевого наплавления слоев металла можно получать не только сплошные слитки, но и полые. Количество наплавляемых слоев зависит от заданных размеров и массы слитков. Металлографические исследования на модельных слитках подтвердили высокую структурную и химическую однородность зоны сплавления металла. При этом ЭШН ЖМ позволяет получать полые слитки как одного химического состава, так и гетерогенные
Manufacture of thick-walled bodies of reactors for nuclear power engineering and oil-refining industry is based on the methods of forging, expansion, stamping and characterized by a long working cycle, significant labor consumption, large consumption of body alloyed metal and welding consumables, a unique forge-pressing, rolling, stamping and welding equipment is required for its realization. To manufacture bodies, both forge-welded and also stamp-welded ones, the ingots of 100...200 t mass and more are required. The new opportunities for producing hollow high-quality billets for reactor bodies are open due to technological process, developed at the E.O. Paton Electric Welding Institute of the NAS of Ukraine, for producing large ingots by the method of a circumferential electroslag surfacing with liquid metal (ESS LM) of one or more layers on central ingot, which can be both of solid section and hollow. In formation of the deposited layer of the large hollow ingot, the technological condition of ESS LM is selected so that to provide the minimum and uniform melting of the central hollow billet (pipe). Results of modeling of process of manufacture of large hollow ingots of high-alloy steel AISI of 316 type using the method of circumferential ESS LM are presented. Mathematical modeling showed that it is possible to produce not only solid, but also hollow ingots by the circumferential surfacing of metal layers. The number of layers being deposited depends on sizes and mass of the ingots. Metallographic examinations on model ingots confirmed the high structural and chemical homogeneity of the metal fusion zone. Here, the ESS LM allows producing hollow ingots both of similar chemical composition and also heterogeneous ones.
