СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПОРОШКОВОЙ ПРОВОЛОКИ В МЕТАЛЛИЧЕСКОЙ ОБОЛОЧКЕ С ФАЛЬЦЕВЫМ ШВОМ Российский патент 2007 года по МПК B22F5/12 B23K35/40 

Изобретение относится к внепечной обработке металлических расплавов, в частности к изготовлению порошковой проволоки, которая представляет собой стальную оболочку с замковым соединением, заполненную порошком (шихтой) различных материалов (раскислителей, модификаторов, ферросплавов, легирующих и науглероживателей).

Стальная оболочка защищает порошковые материалы от негативного воздействия атмосферы и влаги при хранении и транспортировке, от их окисления в слое шлака при вводе в металл, а также обеспечивает проникновение проволоки в расплав на заданную глубину, что обеспечивается скоростью подачи порошковой проволоки в жидкий металл с помощью трайб-аппарата.

Таким образом, порошковая проволока должна иметь:

- плотный замок оболочки (с исключением возможности раскрытия при намотке, транспортировке и подаче в жидкий металл);

- достаточную жесткость металлической оболочки при ее подаче через шлак в жидкий металл;

- равномерное заполнение шихтой металлической оболочки с отсутствием пропусков (пустот) и максимальной величиной коэффициента заполнения.

Известен способ изготовления порошковой проволоки в металлической оболочке (см. патент РФ №2110385, кл. МКИ В 23 К 35/40, заявл. 19.07.96 г., опубл. 10.05.98 г.), включающий формирование из непрерывно подаваемой ленты U-образного желоба с вертикальными стенками различной высоты, подачу из бункера в желоб порошкообразной шихты и ее уплотнение, формирование замкнутой трубной заготовки с фальцевым швом и ее редуцирование. Формирование U-образного желоба осуществляют в двух приводных горизонтальных клетях и в одной вертикальной клети, редуцирование трубной заготовки с фальцевым швом производят в одной трехвалковой клети с приводными валками и в калибрующей трехроликовой волоке. Уплотнение шихты осуществляют в горизонтальной клети с верхним приводным валком.

Недостатки известного способа заключаются в следующем:

- при формировании из ленты за два прохода U-образного желоба возможно образование волнистости кромок желоба;

- две трехроликовые клети не могут обеспечить степень редуцирования сформованной трубчатой оболочки более 16%;

- раздаточный редуктор имеет значительные габариты, металлоемкость и стоимость изготовления и эксплуатации;

- роликовый уплотнитель порошка в U-образном желобе не может обеспечить высокое значение коэффициента заполнения, так как засыпаемая сверху порошковая смесь во время уплотнения верхним роликом имеет возможность свободно перемещаться в сторону незаполненной металлической оболочки.

Наиболее близким к предлагаемому является способ изготовления порошковой проволоки в металлической оболочке с фальцевым швом (см. патент РФ №2203169, кл. В 23 К 35/40, B 22 F 5/12, заявл. 12.07.2000 г., опубл. 27.04.2003 г., Бюл. №12).

Способ изготовления порошковой проволоки в металлической оболочке с фальцевым швом включает формирование из ленты U-образного желоба с вертикальными стенками различной высоты в четырех приводных горизонтальных клетях, заполнение желоба порошкообразной шихтой и ее уплотнение в желобе верхним приводным валком прокатной клети, формирование замкнутой трубчатой заготовки с фальцевым швом в четырех приводных горизонтальных и вертикальных клетях и ее редуцирование в двух приводных и двух неприводных трехвалковых калибрах с суммарным уменьшением диаметра заготовки до 16%. При этом уплотнение порошка в желобе осуществляют в прокатной клети верхним валком, на котором выполнен овальный ручей радиусом, равным радиусу формируемой трубчатой заготовки.

Недостатки известного способа заключаются в следующем:

- двумя горизонтальными и двумя вертикальными клетями невозможно качественно сформовать элементы фальцевого замка и закрыть его (смотри, например, формоизменение желоба из поз.j в поз.h с помощью одной вертикальной клети);

- металлическая оболочка в поперечном сечении имеет повышенную несимметричную жесткость, которая может привести к негативным последствиям как при намотке на барабан моталки, транспортировке, так и при задаче порошковой проволоки с помощью трайб-аппарата в ковш с жидким металлом (может иметь место как скручивание порошковой проволоки, так и раскрытие стыка).

Задача настоящего изобретения состоит в создании способа изготовления порошковой проволоки в металлической оболочке с фальцевым швом, позволяющего повысить качество порошковой проволоки за счет более качественной формовки U-образного желоба и трубной заготовки с фальцевым швом, увеличить плотность и равномерность заполнения порошкообразной шихтой и повысить жесткость металлической оболочки.

Поставленная задача достигается тем, что в способе изготовления порошковой проволоки в металлической оболочке с фальцевым швом, включающем формирование из непрерывно подаваемой ленты U-образного желоба с вертикальными стенками различной высоты, подачу из бункера в желоб порошкообразной шихты и ее уплотнение, формирование замкнутой трубной заготовки с фальцевым швом и ее редуцирование, согласно изобретению формирование из непрерывно подаваемой ленты U-образного желоба с вертикальными стенками различной высоты производят, по меньшей мере, в трех горизонтальных клетях с приводом нижних валков, чередующихся с неприводными вертикальными клетями, формирование замкнутой трубной заготовки с фальцевым швом производят, по меньшей мере, в трех горизонтальных клетях с приводом обоих валков и в семи неприводных вертикальных клетях, а редуцирование трубной заготовки с суммарным уменьшением наружного диаметра на 4% осуществляют в одной горизонтальной клети с двумя приводными валками и неприводной трехвалковой клети с одновременным выполнением равномерно расположенных по ее периметру трех внутренних гофров, один из которых размещен в непосредственной близости к фальцевому шву.

Такое выполнение способа позволит повысить качество порошковой проволоки, увеличить плотность и равномерность заполнения порошкообразной шихтой и повысить жесткость металлической оболочки. Это достигается благодаря тому, что для качественной формовки как U-образного желоба, так и трубной заготовки с фальцевым швом приводные горизонтальные клети используются с неприводными вертикальными клетями, а количество клетей (технология формовки) принято из условия оптимальной (более щадящей) деформации элементов трубной заготовки.

Суммарное уменьшение наружного диаметра трубной заготовки с фальцевым швом до 4% в приводной горизонтальной клети и неприводной трехвалковой обеспечивает высокую точность размеров поперечного сечения порошковой проволоки и исключает обрывы при протягивании порошковой проволоки с толщиной стенки металлической оболочки 0,3-0,5 мм через неприводную трехвалковую клеть с редуцированием 2%. Выполнение с помощью трехвалковой клети в трубной заготовке равномерно расположенных по ее периметру трех внутренних гофров, один из которых размещен в непосредственной близости к фальцевому шву, дополнительно равномерно по поперечному сечению уплотняет порошковый наполнитель, увеличивает как поперечную, так и продольную жесткость металлической оболочки, а гофр, размещенный в непосредственной близости к фальцевому шву дополнительно укрепляет фальцевый шов (замок) от раскрытия при намотке, транспортировке и подаче порошковой проволоки в жидкий металл с помощью трайб-аппарата.

Для пояснения изобретения ниже проводится пример выполнения изобретения со ссылкой на прилагаемые чертежи, где:

- на фиг.1 схематично изображена технологическая линия для производства порошковой проволоки;

- на фиг.2 - схема образования профиля порошковой проволоки (схема калибровки валков) от "а" до "у".

Способ изготовления порошковой проволоки в металлической оболочке с фальцевым швом осуществляется следующим образом. Передний конец металлической ленты 1 из разматывателя 2 через вертикальную направляющую клеть 3 с помощью тянущих роликов 4 подается в формовочно-редукционный стан 5. В горизонтальных клетях 6, 7, 8 с приводом нижних валков и в чередующихся с ними вертикальных неприводных клетях 9, 10, 11, 12, 13 исходной ленте последовательно придается форма сечения "б", "в", "г", "д", "е", то есть производят формирование U-образного желоба с вертикальными стенками различной высоты. При этом вертикальная направляющая клети 3 служит для совмещения оси ленты с осью формовочно-редукционного стана 5, а клети 9-13 не только удерживают заготовку по оси, но и не позволяют изменить ее геометрические размеры поперечного сечения, полученные в предыдущих калибрах горизонтальных клетей 6, 7, 8.

С помощью подающего механизма 14 порошкообразная шихта 15 из бункера 16 подается в U-образный желоб "ж" с различной высотой стенок. Затем одновременно с помощью вертикальных клетей 17, 18, 19, 20 и подающего механизма 14 производится свертывание U-образного желоба "ж" в трубную заготовку "н", предварительное уплотнение порошкообразной шихты и отбортовка краев желоба под фальцевый шов. В трубной заготовке "н" с помощью горизонтальных клетей с двумя приводными валами 21, 22, 23 и холостых вертикальных клетей 24, 25, 26 элемент отбортовки "н" подгибается и производится окончательное закрытие вертикального фальца. Далее трубный профиль в горизонтальной клети 27 с двумя приводными валками и неприводной трехвалковой клети 28 редуцируется с суммарным уменьшением наружного диаметра на 4%. При этом радиальные выступы на валках клети одновременно с редуцированием выполняют по периметру трубной заготовки равномерно расположенные три внутренних гофра, один из которых размещен в непосредственной близости к фальцевому шву. Внутренние гофры дополнительно равномерно по поперечному сечению уплотняют порошкообразную шихту.

Готовая порошковая проволока с фальцевым швом поступает на барабан моталки 30, где сматывается в бунты.

Предложенный способ изготовления порошковой проволоки в металлической оболочке с фальцевым швом позволит повысить качество, увеличить плотность и равномерность заполнения порошкообразной шихтой и повысить жесткость металлической оболочки.

Изобретение используется при изготовлении порошковой проволоки, используемой в процессе внепечной обработки металлических расплавов, а также в качестве сварочной проволоки. Задача изобретения - повышение качества формовки желоба и трубной заготовки. Способ включает формирование из непрерывно подаваемой ленты U-образного желоба с вертикальными стенками различной высоты по меньшей мере в трех горизонтальных клетях с приводом нижних валков, чередующихся с неприводными вертикальными клетями, подачу из бункера в желоб порошкообразной шихты и ее уплотнение, формирование замкнутой трубной заготовки с фальцевым швом по меньшей мере в трех горизонтальных клетях с приводом обоих валков и в семи неприводных вертикальных клетях и редуцирование трубной заготовки с суммарным уменьшением наружного диаметра на 4% в одной горизонтальной клети с двумя приводными валками и неприводной трехвалковой клети с одновременным выполнением равномерно расположенных по ее периметру трех внутренних гофров, один из которых размещен в непосредственной близости к фальцевому шву. Изобретение обеспечивает увеличение плотности и равномерности заполнения оболочки порошкообразной шихтой и повышение жесткости металлической оболочки. 2 ил.

Способ изготовления порошковой проволоки в металлической оболочке с фальцевым швом, включающий формирование из непрерывно подаваемой ленты U-образного желоба с вертикальными стенками различной высоты, подачу из бункера в желоб порошкообразной шихты и ее уплотнение, формирование замкнутой трубной заготовки с фальцевым швом и ее редуцирование, отличающийся тем, что формирование из непрерывно подаваемой ленты U-образного желоба с вертикальными стенками различной высоты производят по меньшей мере в трех горизонтальных клетях с приводом нижних валков, чередующихся с неприводными вертикальными клетями, формирование замкнутой трубной заготовки с фальцевым швом производят по меньшей мере в трех горизонтальных клетях с приводом обоих валков и в семи неприводных вертикальных клетях, а редуцирование трубной заготовки осуществляют с суммарным уменьшением наружного диаметра на 4% в одной горизонтальной клети с двумя приводными валками и неприводной трехвалковой клети с одновременным выполнением равномерно расположенных по ее периметру трех внутренних гофров, один из которых размещен в непосредственной близости к фальцевому шву.