Способ обработки сварного стыка Советский патент 1980 года по МПК C21D7/04 B23K11/00 

Изобретение относится к прокатно му производству и совершенствует способы обработки сварных стыков. Известен способ сварки горячекатаных полос встык с последующей обработкойшва осуществляется на непрерывных агрегатах цехов холодно прокатки. Этот процесс заключается в обрезке на гильотинных ножницах концов свариваемых полос, их сварке встык и зачистке сварных швов на гратоснимателе. Сварка встык позволяет увеличить вес рулона, значител но повысить производительность стыков холодной прокатки и отделочных агрегатов. Однако одновременно с повышением пС оизводительности стано сварка полосе встык ставит проблему п 6катки св арного стыка на рабочих скоростях, поскольку пропуск сварных стыков через прокатные валки на высоких,скоростях зачастуюприводит к обрывам полосы не сварному шву. Эта проблема обусловлена различием механических свойств стыкуемых поло и :;вармого шва, разницей толщин сты куемых полос, ростом ме;клетевых натяжений и увеличением неравномерности распределения натяжения при замедлении скорости прокатки во время-пропуска сварного стыка. При сварке встык соединяют защний конец полосы первого (предыдущего) рулона с передним концом второго (последующего) рулона. Стыкуемые концы полос, как правило, имеют существенную разнотолщиннос.ть и значительную разницу в уровне механических свойств. Это обусловлено различием в температурах прокатки и смотки передних и задних концов полос на широкополосных станах горячей прокатки. Известен способ обработки сварного стыка после контактно стыковой сварки металлических полос перед последующей холодной прокаткой, при котором со сварного шва удаляют грат, а затем шву придают шероховатость. Этот способ позволяет компенсировать негативное влияние на прокатываемость различия механических свойств сварного шва и концов состыкованных полос при условии, что толщина и механичес кие свойства этих полос одинаковые 11. Однако при прокатке разнотолщинных полос появляется возможность воз никновения дефектов в зоне стыка. Цель изоб ретёния - повышения наДёжйостисйарногбсаедйнения путём уменьшения обрывов при последующей прокатке раэнотолщинных полос. Поетавленная цель достигается тем что концам сваренньм полос придают различную шероховатость, после чего шву придают шероховатость, отл.ичную JOT шероховатости одного конца состыкованных полос . При этом, шероховатость конца толстой полосы принимают равной 0,03-0,9 шероховатости конца тонкой полосы, а сварному шву придают шероховатость; равную 0,1-8,0 ваероховатости конца толстой полосы. Предлагаемый способ осуществляется следующим образом. Горячекатаная полоса с раэматыватёйЯ поступает к ГИЛЬОТИННБМ ножницам, где образуются оба конца каждого-рулона., затем на сварочной машине осуществляют сварку встык заднего конца предыдущего рулона и переднего конца последующего. После сварки со сварного шва удаляют грат. Затем поверхностям толстого и тонкого концовсостыкованных полос придают различную шероховатость таким образом, чтобы шероховатость толстого конца, полосы по величине составляла 0,030,9 6т Ьаёррховатости тонкого конца . полосы в сварном стыке. После итого Товарному шву придают шероховатость в 0,1-8,0 раз отличающуюся от шеро хЬватости конца толстой полосы. ИЗерОХОватость поверхности горячё гата;ных полое, получаемая при горячей прбкатке на широкополосном стане, обычно колеблется в пределах от 0,5 до 3,0 мкм Ра . После стыковой сварки на поверхность концов состы кбвайных полос наносится дополнитель ная, шероховатость. При необходимости приданий полос шероховатости меньшей, чем она имела после горячей прокатки, без особах трудностей может быть получена поверхность с шероховатостью меньше чем она имела после горячей прокатк без особых трудностей может быть пр чёна поверхность с шероховатостью д 0,3 мкм Ра .С ДРУГОЙ стороны при не ходимости придания полосе большой ш ховатости без. затруднений может быт достигнута шероховатость 8-10 мкм К Таким образом, минимальное значение бтнЪШёния величин шероховатости может Ьоставлять 0,03. На йромйюлёйнйзсбтгйнах различие в вёличййах контактного трения 1В очаге деформации заметно проя вляетс разнИЦё в шероховатости прокаты BjigvHX полос, составляющей 10% от аЬсодатйой вё МЩШшёро й 5тгости .(при прочих равных условиях прокатки) ,Следоватёльйо, макЬймаль нОё 9йе1 1ёййё ОтйОШёйня величин шерохова тости должно быть принято равным 0, Различие шероховатости поверхности относительно тонкого и толстого концов полос в сварйом стыке приведет к изменению коэффициента трения при прокатке различных участков сварного стыка, что в свою очередь компенсирует разницу в толщине концов состыкованных полос и стабилизирует величины усилия проКатки и натяжения. На стане с рабочими валками диаметром 600 мм прокатывают полосы из стали 08 кп начальной толщиной (номинальной) 3,0 ммушириной 1000 мм.Заднее натяжение при прокатке равно 2 Тс, переднее Збтс,Шероховатость поверхности полос одинаковая {Ra 1,5 мкм.). Прокатку ведут с подачей на валки эмульсии. В этих условиях коэффициент трения равен 0,08. Конечная толщина полосы после прокатки 2, 4 мм. В сварном стыке концы полос имеют различную толщину, тонкий конец 3,0 мм толстый 3,2 мм, толщина сварного шва равна толщине толстого конца полосы. Концы полос в стыке имеют также различные механические свойства: предел текучести 6,- тонкого конца составляет 25,0 кгс/мм в то время как другого, конца 6,. 27,8 кгс/мм . Предел Текучести сварного шва Ь равен 29 кгс/мм Расчетйпоказывают, что полное давление Р меташла на валки (усилие прокатки) составляет 960 тс при прокатке участка стыка, соответствующего толстому (3,2 мм) концу полосы, 1000 тс й1)и прокатке сварного шва и 72 О ПОЙ прокатке участка тонкой (3,0 мм) пол осы. Т.е. имеем Е.д-9бО тс; PT-IOOO TC, Ег„-720 тс, где „ in1 л pyj и - усилие прокатки участков толстого конца, сварного шва, тонкого конца в сварном стыке соответственно. Для того, чтобы при прокатке различных по толщине и с равными свойстйами y abfkoB сварного стыка давление металла на валки составляло одну и ту же величину (960 тс) коэффициент трения is очаге деформации при прокатке участка сварного шва необходимо уменьшить до 0,07, а коэффициент трения в очаге деформации при прокатке участка меньшей толщины (3,0 мм), увеличить до О,16. Следовательно, для соблюдения Одинакового усилия прокатки при прохождении через очаг деформации сварного стыка йероховатрсть участка, соответствующего толстому концу полосы, остается без изменения и составляет 1,5 мкм Rpi , участку тонкого 1(оНДа полосы придают Шероховатость 5,0 мкм йа , участку сварного шва Придают iiiepQxofeatocTb 1,0 мкм Ra. Отношение величины шероховатости участка толщиной 3,2 мм, оставляющей 1,5 мкм Ra к величине шероховатости участка толщиной 3,0 мм, равной 5,0 мкм fid будет 0,33. Отношение шерохо ватости сварного шва (1,0 мкм Rcn ) к шероховатости толстого конца полоса (1,5 мкм Ra ) составляет 0,66. Выровнять усилие прокатки при прохождении через оч.аг деформации различных участков сварного стыка можно и другим путем. Например, можно добиться того, чтобы усилие составляло 1000 тс или 780 тс прокатке всего стыка, в первом случае необходимо увеличить одновременно шерюховатость поверхности толстого и тонко го концов (шероховатость тонкого кон ца в большой степени) для увеличения усилия прокатки до 1000 тс. Во BTCipO (случае необходимо уменьшить шероховатость толстого конца и сварного шва (шероховатость шва в большой сте пени) для уменьшения усилия прокатки до 720 тс. Однако оба эти случая тре буют большего изменения шероховатости отдельных участков сварного стыка чем если стабилизировать усилие прокатки по среднему из трех величин значению (960 тс). Шероховатость поверхности одного или обоих концов полос в сварном сты ке целесообразно изменять пропорционально их толщинам до величины исходной поверхности на расстоянии от шва не менее, длины очага деформации и не более ширины прокатываемых полос . Изменять шероховатость на участ кё короче длины очага деформации нельзя, так как при попадании в очаг деформации непосредст венно сварного шва наблюдают скачки усилия прокатки. Данный способ позволяет уменьшить число обрывов в зоне сварного шва и тем самым повысить надежность прохождения сварного соединения через очаг деформации при прокатке. Формула изобретения 1.Способ обработки сварного стыка после контактной, стыковой сварки разнотолщинных металлических ПОлйс перед последующей холодной прокаткой, при котором со сварного шва удаляют грат, а затем щву придают шероховатость, отличающийся тем, что, с целью пов.ьашения надежности сварного соединения путем уменьшения обрывов при последующей прокатке, после удаления грата со сварного, шва концам сваренных полос придают различную шероховатость. 2.Способ по п. 1, отличающ и и с я тем, что концу толстой полосы придают шероховатость равную 0,03 - 0,9 шероховатости конца тонкой полосы, а сварному шву придают шероховатость равную 0,1-8,0 шероховатости, конца толстой полосы. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР по заявке № 2396675/25-27, кл. С 21 D 7/04, 1976.