Способ подготовки прокатных валков к работе Советский патент 1991 года по МПК B21B28/02 

Изобретение относится к прокатному производству, конкретно к получению гнутых профилей на профилегибочных станах.

Цель изобретения - повышение качества гнутых профилей и стойкости валков путем получения на рабочей поверхности валков развитого микрорельефа при одновременном ее упрочнении.

Сущность способа состоит в следующем.

Наиболее высокая стойкость валка про- филегибочного стана и качество гнутых профилей достигается при упрочнении поверхностного слоя до твердости 500 - 700 Н V на глубину 0,5 -1,2 мм при сохранении ударной вязкости материала валка и одновременном создании развитого микрорельефа катающей поверхности в виде регулярно чередующихся впадин, накапливающих и удерживающих технологическую смазку. Наличие смазки облегчает условия формирования гнутого профиля и снижает износ валков, а также препятствует налипанию на валки окалины и образованию дефекта надав.

Для чего при подготовке валков к работе, включающей обработку вращаемого валка плазменной дугой, образованной струей газообразного азота, плазменной дуге сообщают колебания в плоскости, параллельной оси вращения валка, причем амплитуду колебаний устанавливают равной 25 - 35 ширины плазменной дуги, а частоту колебаний поддерживают в 48 - 95 раз большей частоты вращения валка.

Экспериментально установлено, что наилучшим инертным газом для подготовки к работе валков профилегибочного стана обработкой плазменной дугой является азот. При использовании в качестве плазмообра- зующего газа азота, температура дуги не превышает 7500 К. Попадая на обрабатываемую поверхность плазма практически мгновенно разогревает металл в точке до кипения, происходит его микровыброс с образованием кратера в виде лунки, глубина воздействия плазмы на валок составляет 0,4 - 0,5 мм, упрочненный слой в этом случае сохраняет вязкостные свойства (не охрупчивает- ся), упрочняется до твердости 500 - 700 HV. В случае использования аргона или смеси аргона и азота температура дуги возрастает вдвое, имеет место эрозия поверхности, потеря вязкостных свойств и ее охрупчивание.

Также установлено, что при амплитуде колебаний, равной 25 - 35 ширины плазменной дуги и частоте колебаний в 48 - 95 раз большей частоты вращения валка, достигаются наилучшие условия его упрочнения при одновременном формировании регулярного микрорельефа заданных параметров. Если амплитуда колебаний будет меньше, чем 25 ширин плазменной дуги, из-за увеличения частоты лунок и времени взаимодействия с валком произойдет охрупчивание поверхности, снижение ее стойкости, ослабления из-за большой глубины проникновения термического воздействия плазмы. Если же это отношение превышает

35, то не достигается максимально возможного упрочнения валка, снижается его стойкость.

При отношении частоты колебаний дуги

к частоте вращения валка менее 48, также имеет место охрупчивание поверхностного слоя, снижение стойкости валка. Расстояние между лунками уменьшаются, их диаметр возрастает, что ослабляет поверхность

0 валка, и уменьшает смазочную эффективность. При отношении более 95 не достигается максимального упрочнения валка, отношение расстояния между лунками к их диаметру будет более 6, что приводит к на5 липанию окалины на валки, ухудшению качества полосы

Способ осуществляют следующим образом.

Валок профилегибочного стана из стали

0 9ХФ диаметром 270 мм перешлифовывают , и закрепляют из планшайбе плазмотрона УПН-303 с неплавящимся электродом Воз-1 буждают электрическую дугу и подают в головку плазмотрона газообразный азот с

5 расходом 2 м3/ч. Напряжение дуги устанавливают равным 70 В, ток дуги 195 А. Приводят во вращение валок с частотой ,017c 1. Ширину плазменной дуги S устанавливают равной 2,0 мм, Головке плазмотрона со0 общают от специального привода колебательное движение в горизонтальной плоскости с амплитудой А 60 мм (амплитуда в 30 раз больше ширины плазменной дуги) и с частотой t 1,2 с (в 72 раза

5 большей частоты вращения валка). После этого дугу направляют на поверхность и осуществляют подготовку валка к работе путем обработки всей поверхности вращающегося валка плазменной дугой.

0 В результате такой подготовки на поверхности валка формируется регулярный микрорельеф в виде периодически расположенных лунок с отношением расстояния между лунками h к их диаметру d, равным 4, и

5 глубиной 0,4 мм. Твердость поверхности после обработки увеличивается с 200 до 600 HV при сохранении вязкости. Подготовленный валок используют при прокатке замкнутого сварного профиля 80x80x5 мм из стали 09Г2

0 на профилегибочном стане 2 - 8x100 - 600. Стойкость валков при этом составляет Q 12,13 тыс.т проката, дефектов поверхности на (нутых профилях не обнаружено. Варианты осуществления предлагаемо5 го способа, показатели стойкости валков и качества гнутых профилей при различных парметрах реализации представлены в таблице.

Как следует из данных таблицы, при реализации предлагаемого способа достигается максимальная стойкость валков и качество гнутых профилей (примеры 2 - 4). В случае запредельных значений хотя бы одного (примеры 6 - 9) из заявленных парамет- ров стойкость валков снижается, ухудшается качество гнутых профилей. При реализации способа-прототипа (пример 10) стойкость валков наименьшая и прокат имеет дефекты.

Технико-экономические преимущества предлагаемого способа заключаются в том, что он позволяет получить максимально возможное повышение стойкости валка для условий его работы в клети профилегибочного стана и одновременно создать оптимальный регулярный луночный микрорельеф, создающий благоприятные условия смазки в очаге деформации и исключающий налипание окалины, травмирующей прокат.

Формула изобретения

Способ подготовки прокатных валков к работе преимущественно для профилегибочных станов, включающий обработку вращаемого валка, плазменной дугой, образованной струей газообразного азота с регламентированной шириной, отличающийся тем. что, с целью повышения

качества гнутых профилей и стойкости валков путем получения на рабочей поверхности валков развитого микрорельефа при одновременном ее упрочнении, плазменной дуге сообщают принудительные колебания в плоскости, параллельной оси вращения валка с величиной амплитуды, равной 25 - 35 ширинам дуги, и частотой колебаний, превышающей в 48 - 95 раз частоту вращения валка.

Изобретение относится к прокатному производству, конкретно к получению гнутых профилей на профилегибочных станах. Цель изобретения - повышение качества гнутых профилей и стойкости валков путем получения на рабочей поверхности валков развитого микрорельефа при одновременном ее упрочнении. Способ включает обработку вращаемого валка плазменной дугой, образованной струей газообразного азота с регламентированной шириной. Плазменной дуге сообщают колебания в плоскости, параллельной оси вращения валка, причем амплитуду колебаний устанавливают равной 25 - 35 ширинам плазменной дуги, а частоту колебаний поддерживают в 48 - 95 раз большей частоты вращения валка. Это обеспечивает максимальную стойкость валка для условий его работы в клети профиле- гибочного стана с технологической смазкой, а также создание на его поверхности регулярного микрорельефа с оптимальными параметрами. При указанных режимах подготовки к работе валков достигаются одновременное упрочнение - повышение твердости поверхностного слоя при сохранении вязкостных свойств металла и создание шероховатой регулярной поверхности в виде равноотстоящих углублений точечного вида глубиной 0,4 - 0,5 мм с отношением расстояния между ними к их диаметру 2-6. которые обеспечивают наилучшие условия смазки в очаге деформации. Валки после такой обработки имеют максимальную стойкость, так как наилучшим образом отвечают особенностям работы в профилегибочном стане, поддаются механической обработке, не склонны к разрушениям рабочей поверхности, не ухудшают качества гнутых профилей из-за налипания окалины. 1 табл. Ё О CJ 4 СО fc