Способ изготовления порошковой проволоки Советский патент 1986 года по МПК B23K35/40 

Изобретение относится к сварочно му производству и может быть использовано при изготовлении порошковых проволок, лент и активированных электродов ,

Целью изобретения является повышение качества порошковой проволоки и ее сварочно-технологических свойст за Счет дополнительного уплотнения сердечника и улучшения теплопроводности от оболочки к сердечнику.

Способ изготовления порошковой проволоки включает профилирование металлической ленты в желоб, приготовление шихты с ферромагнитными материалами, завальцовку шихты в оболочку, при этом в процессе заваль- цовки на выходе из филъеры заготовку проволоки подвергают воздействию пульсирующего продольного магнитного поля с периодом пульсации 0,1-1 с и одновременно создают внутри оболочки разряжение воздуха 0,5-0,95 кПа, после этого осуществляют волочение проволоки до заданного размера.

На чертеже представлено устройство, реализующее предлагаемый способ.

Устройство содержит трубки 1, одетые на изготавливаемую порошковую проволоку, штуцера 2 и 3 для отсоса воздуха, катушку 4 соленоида, магни- топровод 5, уплотнители 6. Для созДания разряжения в процессе зав,аль- цовки производят откачку воздуха из ограниченного объекта 7, образованного внутренней.полостъю трубки 1, уплотнителями 6, фильерой 8. Выбирают рецептуру шихты порошковой проволоки с ферромагнитными компонентами (ферросплавами железным порошком и др.), содержание которых выбирают из технологических соображений в пределах 10 - 95% от массы шихты. При меньших содержаниях эффектив ность способа уменьшается, а при больших снижаются сварочно-технологические свойства проволоки ввиду недостатка газовой защиты,

При введении в шихту пороштсовой проволоки ферромагнитных компонентов и действии в процессе завальцовки |продольного магнитного поля возникает МДС, которая улучшает транспортируемость ферромагнитных частиц внутр оболочки. Эти частицы увлекают остальные компоненты, способствуя направленности движения потока шяхты в оболочку.

0

5

0

5

0

5

0

S

;E

в то же время разрежение воздуха в оболочке создает перепад давления газа на границах вальцевания и образует двк жение воздуха внутрь оболочки. При этом капилляры дисперсного тела, прессуемого оболочкой сердечника , присосками для мелкодисперсных, в основном, неметаллических частиц шихты. В результате уменьшается их; комкуемость и улучшается поступление частиц в оболочку.

Таким образом, одновременное создание разрежения и наложение магнитного поля позволили улучшить заполнение оболочки как крупными металлическими частицами, так и пылевидными неметаллическими материалами.

Пульсация магнитного поля уменьшает слипание -ферромагнитных компонентов и снижает общую комкуемость шихты, при этом улучшается стабильность заполнения порошковой проволоки. Оптимальный диапазон пульсации 0,1 - I с. При меньших значениях ухудшается транспортируемость шихты в оболочку, при больших увеличивается комкуемость шихты.

При наложении магнитного поля его силовые линии сгущаются вблизи ферромагнитной массы оболочки и в зазоре ее продольного технологического стыка. Происходит сепарация компонентов Б1ихты концентрично оболочке. Ферромагнитные частицы оказьшаются сосредоточенными в части сердечника, прилегающей к оболочке. При сварке это улучшает теплопроводность сердечника в слое, пограничном с оболоч кой, усиливает интенсивность теплового потока от внутренней поверхности оболочки к осевой части сердечника и в результате улучшает равномерность

плавления сердечника и оболочки. I

Кроме того, мелкодисперсная неметаллическая составляющая шихты оказьгоается оттесненной от продольного технологического стыка в оболочке ферромагнитными материалами, что уменьшает просыпание шихты как в процессе волочения, так и в процессе транспортировки проволоки к месту сварки или наплавки.

В процессе завальцовки на участке заготовки проволоки, прилегающем к очагу завальцовки, внутри образующейся оболочки создают разряжение воздуха. Одновременно на этом же участке проволоки создают магнитное

поле, пульсирующее по амплитуде. Для создания разрежения и магнитного поля используют, например, устройство состоящее из электромагнитной катушки, одетой на проволоку, внутренняя полость которого выполнена с уплотнением к инструменту вальцовки (фильере) с одной стороны и поверхности оболочки с другой стороны. Полость соединяют с вакуум-насосом, создающим разрежение в пределах 0,5 - 0,95 кПа. При меньших значениях равномерность заполнения не уменьшается а затраты энергии на созр,а.ние разрежения увеличиваются. При больших зна чениях уменьшается эффективность транспортировки неметаллических мелкодисперсных составляющих в оболочку. Разрежение внутри оболочки создается за счет отсоса воздуха в полость электромагнита через зазор в технологическом стыке оболочки.

Катушку электромагнита подключают к источнику питания через тиристор- ный прерьшатель, управляемый электронной схемой, содержащей регулируемые времязадающие триггеры и согласующие устройства.

Пример. Из металлической ленты 08 КП размером 0,5x15 мм изготавливают самозащитную порошковую проволоку ПП-20ХГС-0, Содержащую в составе шихты неметаллические компоненты (плавиковый щпат, магнезит, мрамор, перовскит) и ферросплавы (ферросилиций, ферромарганец, феррохром, железный порошок).

Вальцовку и волочение проволоки ведут на однобарабанном стане. При вальцовке стан оборудуют дополнительным устройством, представляющим собой электромагнит, уплотненный

ВНИИПИ Заказ ЗОА6/12 Тираж 1001

.-полигр. пр-тие, г. Ужгород, ул. Проектная, А

0

0

5

5

0

войлочными прокладками с инструментом вальцовки (фильерой) и поверхностью проволоки. Полость электромагнита соединяют воздухопроводом с системой жесткой вентиляции, создают разрежение с давлением воздуха 0,87 кПа. Электромагнит питают от источника с тиристорным прерьгоате- лем. Диапазон регулирования периода пульсации тЬка составляет 0,1-1,0 с. Скорость завальцовки проволоки составляет 74 M/NtoH. Величина зазора в стыке находится в пределах 0,05- 0,15 мм. После завальцовки и трехкратного волочения определяют неравномерность заполнения оболочки по длине проволоки по разности максимального и минимального значений коэффициентов заполнения, взятых по. результатам пяти измерении через 1 м проволоки. Качество проволоки определяют по результатам контроля наплавок: по количеству пор, шт., на 1 м шва. Сварку проводят на режимах: ток дуги 250-280 А; напряжение 30-32 В. Сварочно-технологичес- кие свойства плавления проволоки оценивают по критерию неравномернос. 18 ,

ти плавления -т-, где 1 - длина вы ВН

ступающей из оболочки части сердечника; а dg - внутренний диаметр проволоки. Результаты измерений приведены в таблице.

Из результатов испытаний следует, что предлагаемый способ позволяет повысить качество проволоки, что выражается в повышении стабильности заполнения оболочки шихтой, уменьшении количества дефектов в наплавленном металле, снижении неравномерности плавления сердечника от оболочки.

Подписное