СПОСОБ ВОЛОЧЕНИЯ АЛЮМИНИЕВОЙ ПРОВОЛОКИ Российский патент 2013 года по МПК B21C1/00 

Описание патента на изобретение RU2497617C1

Изобретение относится к способам обработки технически чистого алюминия давлением, в частности прокатке, штамповке и волочению. Технический результат изобретения - уменьшение усилий при обработке металлов давлением. Наиболее целесообразно использовать изобретение при волочении А1 проволоки. Предлагаемый способ включает в себя обработку металла импульсным магнитным полем для снижения микротвердости и, как следствие, увеличения пластичности материала.

В настоящее время известен способ холодной прокатки полос [1]. Способ включает в себя определение и регулирование основных энергосиловых и технологических параметров прокатки за счет локального по мощности воздействия поля с магнитной индукцией от 0 до 70 Тл по линиям контакта полосы и валка. В качестве недостатков указанного способа следует отметить: 1) регулирование энергосиловых параметров достигается только за счет изменения коэффициента трения в магнитном поле, нет воздействуя на процесс пластической деформации; 2) локальность воздействия; 3) известно, что проблематично получить постоянное магнитное поле с индукцией более 1 Тл в связи с громоздкостью и дороговизной оборудования [2, 3].

Из известных технических решений наиболее близкими к предлагаемым, по назначению и совокупности существенных признаков, является способ переформировки проволоки, согласно которому в процессе изготовления электропроводной проволоки на заготовку воздействуют импульсным электрическим током на всю ее длину одновременно и обеспечивают переформовку заготовки с получением заданной длины и толщины за счет создания сил радиального сжатия выше предела текучести материала проволоки [4]. Недостатком указанного способа является тот факт, что воздействие импульсным электрическим током проводится одновременно на всю длину заготовки, что требует дополнительных конструкторских решений. Еще одним недостатком является то, что при указанном способе воздействия в соответствии с законом Джоуля-Ленца происходит значительный термический нагрев заготовки, приводящий к изменению первоначальной структуры материала.

Задачей заявленного изобретения является снижение усилия при волочении алюминия и сплавов на его основе с помощью импульсного магнитного поля.

Способ снижения усилий при волочении, заключающийся в том, что перед операцией волочения на заготовку воздействуют импульсным магнитным полем. Магнитное поле создают за счет индуктора, на который подаются импульсы тока с амплитудой от 2 до 30 кА и частотой от 10 до 1000 Гц от источника токовых импульсов. В зависимости от амплитудного значения индукции магнитного поля происходит снижение микротвердости, увеличение пластичности, и, как следствие, снижение усилия при волочении.

Реализация способа поясняется фигурой 1 и заключается в следующем: предварительно перед волокой 4 устанавливается соленоид 2, генерирующий импульсные магнитные поля с индукцией до 1 Тл и регулируемой частотой импульсов, на соленоид подаются импульсы тока от источника токовых импульсов 3. Частота импульсов подбирается исходя из скорости волочения для воздействия на весь материал заготовки. Например: скорость волочения v составляет 5 м/с, индуктор имеет длину l=0,1 м, тогда для воздействия на весь материал необходима частота v импульсов магнитного поля 50 Гц. ν=v/1. Фигура 2 демонстрирует зависимость относительного изменения микротвердости алюминия от времени после импульсной обработки магнитным полем 0,38 Тл, фигура 3 показывает зависимость относительного изменения микротвердости алюминия от индукции импульсного магнитного поля.

В лабораторных исследованиях установлено, что значение микротвердости снижается после магнитной обработки, что обеспечивает уменьшение усилий при волочении.

Количественно эффект влияния магнитного поля характеризовался относительным изменением микротвердости , где <HV> - среднее (не менее чем по 30 измерениям) значение микротвердости образца, подвергнутого магнитной обработке, <HV0> - исходное значение микротвердости.

По результатам исследований установлено, что при воздействии магнитным полем с индукцией 1,1 Тл микротвердость снижается на 9% (фиг.3). Снижение микротвердости, в свою очередь, приводит к увеличению пластических свойств, и, как следствие, снижению силовых параметров волочения на такую же величину. По прошествии 6 часов физико-механические свойства А1 принимают исходное значение (фиг.2), что позволяет конечному продукту соответствовать ГОСТ 22483-77 на проволоку.

Исследования влияния индукции импульсного магнитного поля на микротвердость показали, что зависимость относительного изменения микротвердости алюминия от индукции импульсного магнитного поля имеет вид кривой с насыщением, которое наступает при индукции импульсного магнитного поля 0,8 Тл, дальнейшее увеличение не приводит к усилению эффекта влияния.

Установлены оптимальные параметры процесса волочения алюминиевой проволоки, обеспечивающие снижение усилия волочения на 9%, с воздействием импульсным магнитным полем, а именно: амплитуда токовых импульсов - 19 кА, частота пропускания токовых импульсов - 250 Гц, индукция импульсного магнитного поля 0,8 Тл, скорость волочения - 25 м/мин.

Похожие патенты RU2497617C1

название год авторы номер документа
Способ повышения микротвёрдости медных изделий 2015
  • Коновалов Сергей Валерьевич
  • Загуляев Дмитрий Валерьевич
  • Романов Денис Анатольевич
  • Ярополова Надежда Геннадьевна
  • Комиссарова Ирина Алексеевна
  • Громов Виктор Евгеньевич
RU2612862C1
СПОСОБ ОБРАБОТКИ ЗАГОТОВОК ИЗ ТЕХНИЧЕСКИ ЧИСТОГО ТИТАНА ВТ1-0 2021
  • Загуляев Дмитрий Валерьевич
  • Шляров Виталий Владиславович
RU2753845C1
Способ обработки изделий 1990
  • Самохвалов Владимир Николаевич
  • Лебедев Геннадий Михайлович
  • Цуканов Владимир Федорович
  • Голиусов Тимофей Александрович
SU1759947A1
СПОСОБ ПЕРЕФОРМОВКИ ПРОВОЛОКИ 2009
  • Бирюков Сергей Михайлович
  • Карандашев Николай Алексеевич
  • Кутырев Михаил Витальевич
  • Глинберг Александр Давыдович
RU2419500C1
Способ получения тонкой ленты и проволоки 1982
  • Колешко Владимир Михайлович
  • Гулай Анатолий Владимирович
  • Колешко Лариса Александровна
  • Мужиченко Олег Григорьевич
SU1122377A1
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПРОВОЛОКИ ИЗ (α+β)-ТИТАНОВОГО СПЛАВА ДЛИНОЙ МЕНЕЕ 8500 м ДЛЯ АДДИТИВНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ 2020
  • Рассказов Алексей
  • Алтынбаев Сергей Владимирович
RU2750872C1
СПОСОБ ПЛАСТИЧЕСКОЙ ДЕФОРМАЦИИ МЕТАЛЛОВ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ 2003
  • Делюсто Лев Георгиевич
RU2310526C2
Способ многократного волочения изделий с электроконтактным нагревом и изделие, изготовленное таким способом 2019
  • Уткин Константин Владимирович
  • Васильев Дмитрий Иванович
  • Шашкеев Константин Александрович
  • Уткин Александр Константинович
  • Коньков Михаил Александрович
RU2707054C1
СПОСОБ ОБРАБОТКИ ПОЛУФАБРИКАТОВ ИЗ ТИТАНОВОГО СПЛАВА ВТ6 2011
  • Семендеева Ольга Валерьевна
  • Столяров Владимир Владимирович
  • Меденцов Виктор Эдуардович
RU2479366C1
СПОСОБ ОБРАБОТКИ МЕТАЛЛОВ ДАВЛЕНИЕМ 2005
  • Троицкий Олег Александрович
  • Троицкий Владимир Олегович
RU2321469C2

Иллюстрации к изобретению RU 2 497 617 C1

Реферат патента 2013 года СПОСОБ ВОЛОЧЕНИЯ АЛЮМИНИЕВОЙ ПРОВОЛОКИ

Изобретение предназначено для уменьшения усилий при обработке давлением технически чистого алюминия. Снижение микротвердости материала заготовки обеспечивается за счет того, что перед волочением на заготовку воздействуют импульсным магнитным полем, индукция которого не превышает 0,7 Тл, создаваемым посредством установленного перед волокой индуктора, на который подают импульсы тока регламентированных параметров от источника токовых импульсов. 3 ил.

Формула изобретения RU 2 497 617 C1

Способ волочения алюминиевой проволоки, заключающийся в воздействии перед волочением на заготовку импульсным магнитным полем, индукция которого не превышает 0,7 Тл, создаваемым посредством установленного перед волокой индуктора, на который подают импульсы тока с амплитудой от 2 до 30 кА и частотой от 10 до 1000 Гц от источника токовых импульсов.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2013 года RU2497617C1

СПОСОБ ПЕРЕФОРМОВКИ ПРОВОЛОКИ 2009
  • Бирюков Сергей Михайлович
  • Карандашев Николай Алексеевич
  • Кутырев Михаил Витальевич
  • Глинберг Александр Давыдович
RU2419500C1
Способ обработки изделий из легких сплавов 1988
  • Рассказов Петр Васильевич
  • Стрелков Геннадий Алексеевич
  • Носков Владимир Анатольевич
  • Порубов Игорь Васильевич
SU1585379A1
Способ продольной прокатки 1977
  • Бойко Виталий Иванович
SU737032A1
JP 60248873 А, 09.12.1985.

RU 2 497 617 C1

Авторы

Загуляев Дмитрий Валериевич

Коновалов Сергей Валерьевич

Комиссарова Ирина Алексеевна

Громов Виктор Евгеньевич

Даты

2013-11-10Публикация

2012-03-19Подача