СПОСОБ ВОЛОЧЕНИЯ ПРОВОЛОКИ Российский патент 1997 года по МПК B21C1/00 

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при производстве длиномерных изделий преимущественно из труднодеформируемых металлов и сплавов.

Наиболее близким способом того же назначения к заявленному объекту по совокупности признаков является способ волочения проволоки преимущественно из труднодеформируемых металлов и сплавов, включающий предварительное холодное волочение и последующее волочение с нагревом заготовки до температуры, обеспечивающей ее разупрочнение, принят за прототип.

К причинам, препятствующим достижению требуемого технического результата при использовании известного способа, принятого за прототип, относится то, что в известном способе используется высокоэнергоемкий процесс волочения, а суммарное обжатие проволоки ограничено критической величиной обжатия ее материала (порядка 90 92%), т.е. производство работ по известному способу не позволяет получать суммарных обжатий проволоки за один технологический цикл с достижением "закритических" величин обжатия порядка 96% от первоначального сечения заготовки проволоки.

Кроме того, известный способ ограничен по условиям использования для проволоки с низкими скоростями волочения многократном волочении с высокими скоростями волочения, используемых в технологии производства стальной проволоки.

Сущность изобретения заключается в следующем.

Задача, на решение которой направлено заявленное изобретение, заключается в повышение эффективности волочения проволок из труднодеформируемых материалов при стабилизации качества конечного продукта и снижении энергоемкости процесса волочения.

Технический результат выражается в достижении суммарных обжатий проволоки за один технологический цикл "закритических" величин обжатия порядка 96% от первоначального сечения заготовки проволоки, что осуществляется при высоких скоростях волочения (до 300 м/мин), соизмеримых со скоростями производства стальной проволоки.

Технический результат при осуществлении изобретения, достигается тем, что в известном способе волочения проволоки, преимущественно из труднодеформируемых металлов и сплавов, включающий предварительное холодное волочение и последующее волочение с нагревом заготовки до температуры, обеспечивающей ее разупрочнение, после волочения с нагревом заготовку подвергают заключительному холодному волочению, волочение с нагревом заготовки производят в три этапа, нагрев заготовки на каждом этапе производят пропусканием через нее электрического тока а две стадии, на первой из которых первое плечо по ходу движения заготовки нагревают до t 300 350 град.C, на второй второе плечо нагревают до t 400 450 град.C, причем на первом этапе длина первого плеча нагрева составляет 1,3 м при плотности тока 82 А/кв.мм, длина плеча 1,5 м при плотности тока 56 А/кв.мм, на втором этапе длина первого плеча 1 м плотности тока 128 А/кв.мм, длина второго плеча - 1,5 м при плотности тока 43 А/кв. мм, на третьем этапе длина первого плеча 1 м при плотности тока 167 А/кв. мм, длина второго плеча 1,3 м при плотности тока 59 А/кв.мм, при этом предварительное холодное волочение осуществляют с суммарным обжатием 45-60% волочение с нагревом заготовки с суммарным обжатием 40-80% по отношению к сечению заготовки после предварительного холодного волочения, заключительное холодное волочение с суммарным обжатием до 60% по отношению к сечению заготовки после волочения в нагревом.

Сущность способа заключаются в следующем.

На начальной стадии производят предварительное холодное волочение заготовки до суммарных обжатий 45-60%
Затем производят волочение заготовки с электронагревом с суммарным обжатием 40% -80% по отношению к сечению заготовки после предварительного холодного волочения.

Технология волочения заготовки с нагревом следующая.

Волочение с нагревом заготовки производят после суммарных обжатий в 45-60% предварительного холодного волочения, в результате которого резко ухудшается пластичность материала проволоки, так как происходит массовое образование дефектов структуры и микротрещин. Участок теплового волочения автономен и встраивается в волочильный стан между барабанами, причем оборудование и проволока до и после участка не находится под электрическим потенциалом. Распределение частных обжатий (деформаций) при волочении с нагревом заготовки дает суммарное обжатие 40-80% по отношению к сечению заготовки после предварительного холодного волочения.

Волочение с нагревом заготовки производят в три этапа. Нагрев заготовки на каждом этапе производят пропусканием через нее электрического тока в две стадии, на первой из которых первое плечо по ходу движения заготовки нагревают током до температуры t=300-350 град.С, на второй стадии второе плечо нагревают током до температуры t=400-450 град.C, что приводит к пластификации материала заготовки, выполненной, например, из среднеуглеродистой стали. Создаются благоприятные условия для волочения и упорядочения структуры материала проволоки: снижения плотности дислокаций в феррите, упорядочения их распределения, снижения уровня локальных перенапряжений за счет релаксации напряжений, значительного снижения количества микротрещин. Эти процессы не лимитируются временем или скоростью волочения, что позволяет совместить технологические операции волочения и термической обработки в единый процесс. Небольшие же пластические деформации с обжатием в сочетании с электронагревом позволяют интенсифицировать структурные изменения, повышая пластические свойства заготовки.

На первом этапе волочения с нагревом длина первого плеча нагрева составляет 1,3 м при плотности тока 82 А/кв.мм, длина второго плеча нагрева - 1,5 м при плотности тока 56 А/кв.мм.

На втором этапе волочения с нагревом длина первого плеча нагрева составляет 1 м при плотности тока 128 А/кв.мм, длина второго плеча нагрева 1,5 м при плотности тока 43 А/кв.мм.

На третьем этапе волочения с нагревом длина первого плеча нагрева составляет 1 м при плотности тока 167 А/кв.мм, длина второго плеча нагрева 1,3 м при плотности тока 59 А/кв.мм.

После волочения с нагревом заготовку подвергают заключительному холодному волочению с суммарным обжатием заготовки до 60% по отношению к сечению проволоки после волочения с нагревом.

Использование: стабилизация качества конечного продукта и снижение энергоемкости процесса волочения проволоки. Сущность: волочение осуществляют в три этапа: предварительное холодное, последующее - с нагревом пропусканием через заготовку электрического тока и заключительное холодное волочение. Нагрев заготовки проводят поэтапно с регламентированными величинами плотности тока и длины нагреваемых участков. Предварительное холодное волочение осуществляют с суммарным обжатием 45-60%, волочение с нагревом - с суммарным обжатием 40-80% по отношению к сечению заготовки после предварительного холодного волочения, заключительное холодное волочение - с суммарным обжатием до 60% по отношению к сечению заготовки после волочения с нагревом.

Способ волочения проволоки преимущественно из труднодеформируемых металлов и сплавов, включающий предварительное холодное волочение и последующее волочение с нагревом заготовки до температуры, обеспечивающей ее разупрочнение, отличающийся тем, что после волочения с нагревом заготовку подвергают заключительному холодному волочению, волочение с нагревом заготовки производят в три этапа, нагрев заготовки на каждом этапе производят пропусканием через нее электрического тока в две стадии, на первой из которых первое плечо по ходу движения заготовки нагревают до 300 350^oС, на второй стадии второе плечо нагревают до 400 450^oC, причем на первом этапе длина первого плеча нагрева составляет 1,3 м при плотности тока 82 А/мм², длина второго плеча 1,5 м при плотности тока 56 А/мм², на втором этапе длина первого плеча 1 м при плотности тока 128 А/мм², длина второго плеча 1,5 м при плотности тока 43 А/мм², на третьем этапе длина первого плеча 1 м при плотности тока 167 А/мм², длина второго плеча 1,3 м при плотности тока 59 А/мм², при этом предварительное холодное волочение осуществляют с суммарным обжатием 45-60% волочение с нагревом заготовки с суммарным обжатием 40 80% по отношению к сечению заготовки после предварительного холодного волочения, заключительное холодное волочение с суммарным обжатием до 60% по отношению к сечению заготовки после волочения с нагревом.