Как работает линия по производству стальной проволоки Stelmor

Текст

МПК / Метки

Метки: , , , , ,

Код ссылки

Описание

Стальная Проволока Катанка — пожалуй самый востребованный в промышленности вид изделий из металла.
Без проволоки невозможно представить себе строительство, электротехнику, производство метизных изделий гвозди, болты, винты, пружины, а так же: электроды, сетки — и не только.
В последние годы, можно наблюдать постоянно увеличивающуюся потребность в проволоке. Различные маркетинговые исследования, показывают,что стагнация спроса на данную продукцию маловероятна.
Более того, в конце прошлого 2020 года стоимость чёрного металла обновила свой десятилетний «антирекорд». Цена сортового проката выросла более чем — на 40%!

В чем причина?
Сегодня в мировой экономике правит Китай. Объемы производства и потребления Поднебесной полностью восстановились до тех показателей, которые были до пандемии. Вся Китайская экономика забирает в себя более половины от мирового производства всего металла! Около 955 миллионов тонн!
Для сравнения. Все страны СНГ потребляют 38 млн. тонн или 2% от мировой потребности).
Компания Китайско-российский Золотой Мост представляет на рынке России и стран СНГ самый передовой завод в Китае, выпускающий оборудование для производства горячекатанной стальной арматуры и стальной проволоки –катанки из металлолома. Без сомнения, это один из лучших подобных заводов в мире.
Имеем возможность поставить клиентам, передовую линию где в одном производственном процессе совмещено производство и стальной арматуры и стальной проволоки. С возможностью фасовки стальной проволоки –катанки в бухты а так же нарезанными по длине отрезками. Мощность линии по производству стальной проволоки- катанки: 10 тонн в час.
Это промышленное оборудование. Достаточно металлоёмкое, и технологически сложное. Вес линии превышает 300 тонн.

Производство катанки

1 (41). 2007

Analysis of the modern state of development of the rolled wire production on high-speed wire mills is given.

В. А. МАТОЧКИН, РУП«БМЗ»

АНАЛИЗ СОВРЕМЕННОГО СОСТОЯНИЯ И НАПРАВЛЕНИЯ РАЗВИТИЯ ТЕХНОЛОГИИ ПРОИЗВОДСТВА КАТАНКИ НА ВЫСОКОСКОРОСТНЫХ ПРОВОЛОЧНЫХ СТАНАХ

Катанка — основной исходный материал для метизной отрасли черной металлургии. В настоящее время в мире производится более 15 млн. т метизов, что составляет 15% от общего производства готового проката. Ведущими странами по производству метизов и сталепроволочных изделий являются Япония, США, Германия, Франция и Англия. Проволока является основным видом метизных изделий, занимающим наибольший удельный вес в их общем выпуске (до 60%). Изготавливают проволоку диаметром от 0,005 до 17 мм из различных марок стали. Из проволоки изготавливают стальные канаты, металлокорд, пружины, крепежные изделия, сварочные электроды и другую металлопродукцию.

В мировой практике наблюдается тенденция к увеличению выпуска проволоки и проволочных изделий наиболее эффективных видов. Постоянно увеличивается потребность в проволоке из слож-нолегированных сталей и сплавов, особо коррози-онностойкой проволоки для работы в морской воде и агрессивных средах, высокопрочной проволоки для производства канатов и металлокорда, арматурной проволоки с повышенной прочностью и низкими релаксационными свойствами и т.д. [1]. Повышаются требования к качеству готовой продукции метизных и сталепроволочных заводов и технико-экономическим показателям их работы. Это определило повышение требований к качеству исходного продукта — катанке.

Ужесточены требования потребителей к химическому составу сталей, величине и составу неметаллических включений, микроструктуре и механическим свойствам катанки и равномерности их распределения по длине мотков и в партии металла. Требуется катанка с отклонениями размеров менее ±0,1 мм. Повышены требования к качеству поверхности катанки, величине обезугле-

роженного слоя; количеству и составу окалины. Увеличился спрос на катанку в мотках большой массы (2 т и более), требуется также катанка малых диаметров (4,5—5,0 мм). Несмотря на то что повышение качества катанки увеличивает затраты на ее производство, как показал опыт работы реконструированных и новых проволочных станов в промышленно развитых странах, эти затраты полностью окупаются в последующем метизном и сталепроволочном переделе [2—4]. Катанка, производимая на таких станах, пользуется повышенным спросом на мировом рынке даже в условиях, когда объем производимой катанки в мире превышает ее потребность.

Повышение требований потребителей к качеству катанки определило основные направления развития технологии ее производства и применяемого оборудования.

В настоящее время в мире катанка производится в основном на высокоскоростных проволочных станах, оборудованных непрерывными группами, состоящими из клетей современной конструкции, чистовыми блоками и линиями двухстадийного охлаждения, преимущественно типа Стелмор. Точность катанки составляет ±0,15—0,2 мм. Скорость прокатки достигла 100 м/с, а на некоторых станах, построенных в последние годы, —120 м/с. Линии Стелмор обеспечивают возможность управления структурой и механическими свойствами в определенном диапазоне в зависимости от марочного сортамента производимой катанки. Это традиционная схема расположения оборудования современного проволочного стана. Проволочные станы с такой схемой работают в различных странах мира много лет. Особенности технологии производства катанки, состав и характеристика оборудования подробно описаны в технической литературе [5].

1Г1 ¡штшштйшп^ III 11 т мю —-—

На большинстве проволочных станов производится катанка диаметром 5,5-16,0 мм из углеродистых и некоторых легированных марок стали. При невозможности специализации станов по размерам и маркам стали катанку производят на сортопроволочных станах, оборудованных после черновой и промежуточных групп параллельными линиями для производства катанки и сортового проката больших диаметров. Катанку производят по традиционной схеме с использованием чистовых блоков и линий Стелмор. Сортовой прокат выпускается из промежуточной группы, расположенной перед блоком, и в зависимости от диаметра направляется на холодильник или моталки Гаррета, а после смотки мотки проходят специальную термообработку в протоке стана. Это дает возможность оптимизировать структуру металла и свойства проката из высоколегированных сталей различного назначения. Такой стан построен в 1995 г. во Фрайтале (Германия) [6]. Стан производит катанку диаметром 5,5—13,5 мм и круглый сортовой прокат максимальным диаметром 57 мм из углеродистых и высоколегированных сталей — коррозионностойких, инструментальных, жаропрочных и др. [6].

На некоторых сортопроволочных станах, построенных в последние годы, вместо непрерывных черновых групп устанавливают планетарные клети косовалковой прокатки, обеспечивающие деформацию круглых непрерывнолитых заготовок с большими коэффициентами вытяжки за один проход — до 6,6 [7]. Такая клеть установлена на сортопроволочном стане во Фрайтале [6].

На некоторых проволочных и сортопроволочных станах преимущественно в Японии, США и Германии применяют промежуточные и чистовые блоки, изготавливаемые фирмой «Кокс» (Германия). Эти блоки состоят из трехвалковых клетей, в которых дисковые валки с индивидуальным приводом расположены под углом 120° [8—10]. В таких клетях схема напряженного состояния близка к схеме всестороннего сжатия. Это имеет значение при деформации высоколегированных сталей с суженным температурным интервалом пластичности. За счет ограничения уширения повышается точность сортового круглого проката и подката, задаваемого в чистовой блок, уменьшаются влияние химического состава углеродистых и легированных сталей на уширение и точность размеров готового проката, повышается эффективность деформации. Промежуточный блок с трехвалковыми клетями установлен на сортопроволочном стане во Фрайтале для чистовой прокатки сортовых профилей и получения высокоточного подката, задаваемого в чистовой блок.

Основными направлениями развития технологии производства катанки в мировой практике, определяемыми повышением требований потребителей к ее качеству, являются увеличение массы

мотков до 2 т и более; повышение скорости прокатки до 150 м/с; расширение размерного и марочного сортамента производимой продукции; улучшение механических свойств и структуры и повышение их однородности по длине мотков и в партии металла; повышение точности размеров катанки.

Наиболее распространенный путь увеличения массы мотков — повышение сечения исходных заготовок. На современных проволочных станах используют заготовки сечением 125×125— 200×200 мм.

Мировой опыт работы проволочных станов показал, что скорость входа заготовок в первую клеть черновой группы не должна быть меньше 0,1 м/с. Это предупреждает переохлаждение поверхности раската в результате контакта с холодными валками и появления большого градиента температур по сечению. При скорости входа менее 0,1 м/с при деформации в центральной горячей части раската возникают сжимающие напряжения, в переохлажденной поверхности — растягивающие, которые могут приводить к образованию поверхностных дефектов в виде разрывов, особенно при прокатке заготовок из высоколегированных сталей и сплавов с низким коэффициентом теплопроводности [И]. Кроме того, значительно увеличивается также износ валков.

Увеличение сечения исходных заготовок сопровождается соответствующим ростом скорости конца прокатки. Так, например, скорость входа заготовки сечением 125×125 мм, равная 0,1 м/с, обеспечивается скоростью прокатки в последней клети стана для катанки диаметром 5,5 мм, равной 66 м/с, для катанки диаметром 5,0 мм — 80 м/с и диаметром 4,5 мм — 98 м/с. При увеличении сечения заготовок до 150×150 мм и длине 10—12 м, что соответствует увеличению массы мотков до 2 т, скорости прокатки для катанки диаметром 5,5 мм должны быть не менее 95 м/с, диаметром 5,0 и 4,5 мм соответственно 114 и 145 м/с. Кроме создания благоприятных температурно-деформа-ционных режимов, высокие скорости повышают среднечасовую производительность станов. Зарубежные высокоскоростные станы работают с высокими скоростями даже при неполном обеспечении стана заказами, так как это позволяет увеличить время на обслуживание стана, текущий ремонт оборудования и подготовку его к работе. При этом экономится фонд заработной платы высококвалифицированного и высокооплачиваемого персонала — операторов и вальцовщиков.

Второй путь увеличения массы мотков, который в последние годы интенсивно разрабатывается за рубежом, — применение бесконечной прокатки, когда заготовки перед станом сваривают встык на передвижных стыкосварочных машинах. Этот способ не требует увеличения сечения заготовок. При бесконечной прокатке повышается

выход годного за счет исключения обрези, уменьшается количество задаваемых в клети стана передних концов, что снижает связанные с этим аварийные простои и потери металла. Впервые процесс бесконечной прокатки применила компания «Токио Стал» на сортопроволочном стане в Китае в 1998 г. При этом максимальная скорость прокатки катанки составляла 127 м/с [12]. С тех пор были построены еще пять проволочных станов в Европе и Азии, на которых используется процесс бесконечной сортовой прокатки. Проводятся работы по совершенствованию процесса бесконечной прокатки — уменьшение разности температур по длине сваренных заготовок в местах сварки и основной частью заготовок, которая частично сохраняется до последнего прохода и влияет на стабильность распределения структуры, свойств и отклонений размеров по длине мотков, исследуется возможность использования этого процесса для изготовления готовой продукции ответственного назначения (канатной проволоки для канатов, предназначенных для перевозки людей, проволоки, используемой в космической технике и оборонной промышленности и др.).

Расширяется диапазон размеров катанки, производимой на проволочной линии, как в сторону уменьшения, так и увеличения диаметра. Опыт эксплуатации линий Стелмор на проволочных станах показал, что эти линии могут быть использованы при производстве проката больших диаметров — 20—26 мм. Минимальный диаметр катанки на новых и реконструированных станах снизился до 4,5 мм. В перспективе предполагается уменьшение диаметра до 4 мм. Так, модернизированный стан фирмы «Charter Steel» (США) прокатывает катанку диаметром 4,7—25,0 мм с максимальной скоростью 120 м/с. Катанка охлаждается на транспортере типа Стелмор [13]. В 1997 г. фирмой «Bangkok Steel» (Таиланд) запущен новый сортопроволочный стан, поставленный компанией «Даниели-Моргардсхаммер» для прокатки катанки диаметром 4,5—20,0 мм при скорости 120 м/с и круглого проката диаметром 6—40 мм [14].

Повышение скорости прокатки до 140—150 м/с и уменьшение диаметра прокатываемой катанки требует совершенствования конструкции высокоскоростного оборудования проволочных станов. В чистовых блоках необходимы уточнение передаточных чисел от общего электропривода к валкам для обеспечения минимальных натяжений и устойчивой работы блока при прокатке всего размерного сортамента, повышение срока службы роликовых проводок, устранение вибраций при работе виткоукладчика и обеспечение правильной формы при укладке концов раската на роликовый транспортер, повышение срока службы направляющей трубки виткоукладчика и т.д. Фирма «Даниели — Моргардсхаммер» разработала и испытала новую конструкцию виткоукладчика для

лгтг^г: готштгтш? / ц

1 (41), 2007/ I I

работы при скорости прокатки 170 м/с с использованием вместо роликовых подшипников магнитного поля и уточненной формой и конструкцией направляющей трубки. Это, по данным фирмы, повышает долговечность работы трубки и обеспечивает правильную укладку витков, при этом исключается необходимость удаления концов перед сборкой витков в моток [15].

Расширение марочного сортамента производят за счет увеличения объема производства катанки из легированных сталей. При строительстве новых проволочных станов оборудование выбирают с учетом возможности производства наиболее прочных сталей сортамента и технологических особенностей прокатки и охлаждения различных легированных сталей. Так, например, стан 150 Белорец-кого металлургического комбината производит катанку из низко- и высокоуглеродистых сталей, из легированных сталей для производства высококачественной пружинной проволоки, в том числе для клапанов двигателей (51ХФА, 70С2ХА, 70ХГФАШ), подшипниковых, инструментальных (9ХС), коррозионностойких сталей различных классов (аустенитных, аустенито-ферритных, мар-тенсито-ферритных) и др. [16, 17]. Производство легированных сталей на этом стане включено в проектный марочный сортамент, т.е. при проектировании оборудования стана учтена возможность производства катанки с повышенным сопротивлением металла деформации.

Последние новости:  Гинцбург: обезьяны могли заразиться вирусом оспы от грызунов

При небольших объемах заказов на катанку из высокопрочных сталей и сплавов (быстрорежущие, жаропрочные, нихромы и др.) их производство организуют на параллельных линиях сортопроволочных станов.

Марочный сортамент на реконструируемых проволочных станах выбирают исходя из прочностных резервов оборудования, увеличения общего объема производства проката, в том числе проката из легированных марок сталей, определяемых требованиями рынка. Важным показателем являются затраты на реконструкцию, которые, с одной стороны, должны быть минимальными и, с другой — обеспечить производство катанки расширенного марочного сортамента, включая легированные стали. При этом качество катанки должно соответствовать или превышать требования заказчиков для увеличения ее спроса на мировом рынке. Обычно на первом этапе реконструируют хвостовую часть стана, начиная от чистовых блоков.

Структура и механические свойства катанки определяются температурно-деформационным и скоростным режимами прокатки и режимом последующего охлаждения на линиях Стелмор. Как правило, производство проката на современных станах стараются реализовать таким образом, чтобы совместить пластическую и термическую обработку металла, т.е. использовать эффект влияния дефектов строения нагретой и деформированной

I 1 (41), 2007 —

стали на ее структуру и свойства после охлаждения и дальнейшей термической обработки [18]. Важнейшими условиями, повышающими эффективность температурно-деформационного воздействия на свойства, определяемые структурой стали, являются возможность регулирования температуры металла в процессе прокатки и температуры конца прокатки, а также параметры дальнейшей последеформационной обработки проката в линии стана и диапазон возможных скоростей охлаждения.

Управление структурой и свойствами металла можно осуществить путем изменения температуры конца прокатки. Это используется на многих сортовых станах мира. По принятой в мировой практике классификации используют три вида горячей деформационной обработки:

• высокотемпературная деформация (температура конца прокатки на 200-250 °С превышает температуру начала структурных превращений Т V

• нормализующая прокатка (температура конца прокатки на 70—80 °С превышает температуру ТАГз);

• термомеханическая обработка, когда температура конца прокатки находится в двухфазной области в интервале температур Т^—Т^.

Процессы структурообразования при горячей и нормализующей прокатке и термомеханической обработке рассмотрены во многих источниках [19—22]. Показано, что применение нормализующей прокатки и особенно термомеханической обработки совместно с последующим ускоренным или замедленным регулируемым охлаждением дает возможность сократить длительность или исключить ряд операций термообработки в метизном и сталепроволочном переделах.

Для получения требуемых структуры и специального типа строения субструктуры и упрочняющих фаз, определяющих одновременное увеличение прочности и вязкости металла или получение специальных свойств готового проката, стан должен иметь возможность изменения температуры конца прокатки в пределах 750—800 — 1100 °С. Регулирование размера аустенитного зерна на выходе из стана за счет изменения скорости рекристаллизации является важнейшим условием улучшения свойств готового проката. Обычно стремятся уменьшить размер зерна на выходе из последней клети.

На современных высокоскоростных проволочных станах возможности управления величиной аустенитного зерна путем изменения температур-но-деформационных режимов прокатки ограничены. Деформационные режимы довольно жестко заданы калибровкой и настройкой клетей стана, а температура прокатки распределена неравномерно по длине стана. Этому способствуют использование заготовок большого поперечного сечения,

большое количество клетей и высокие скорости прокатки. Температура прокатки распределена неравномерно и по сечению раската, температура центральной части раската на выходе из клети вследствие разогрева за счет тепла пластической деформации на 300—500 °С выше температуры поверхности, охлаждаемой валками. Среднеинтег-ральная по сечению температура раската сначала понижается при прокатке в черновой группе клетей, а затем повышается, особенно при прокатке в чистовом блоке. Поэтому на типовых проволочных станах (с непрерывными группами клетей, принудительным водяным охлаждением и десятиклетьевым чистовым блоком), получивших широкое распространение во всех странах мира, невозможно понизить температуру конца прокатки менее 1000 °С. Это исключает возможность осуществления нормализующей прокатки и термомеханической обработки на таких станах даже при производстве низкоуглеродистой катанки, имеющей наиболее высокую температуру ТАтГ В настоящее время фирмы-изготовители оборудования ведут интенсивные разработки по изменению схемы расположения и состава оборудования хвостовой части современных высокоскоростных станов с целью получения возможности управления свойствами катанки широкого марочного и размерного сортамента за счет изменения температуры конца прокатки в пределах 750-1100 °С.

Одним из первых вариантов новой компоновки была установка после основного десятиклеть-евого блока и линии водяного охлаждения двух-клетьевого низкотемпературного блока, рассчитанного на минимальную температуру конца прокатки 750 °С. Такая схема расположения применена на стане 150 Макеевского металлургического комбината фирмой СКЭТ. Расстояние между основным и низкотемпературным блоком составляет 21 м, на этом участке установлено семь секций водяного охлаждения. В результате несколько улучшились механические свойства низко- и высокоуглеродистой катанки [23].

В последние годы на некоторых станах стали применять разделение десятиклетьевого блока на 2—3 блока с меньшим количеством клетей (мини-блока). Это уменьшает разогрев металла в процессе высокоскоростной пластической деформации. Между миниблоками устанавливают секции водяного охлаждения раската [24].

Последними решениями по понижению температуры конца прокатки являются использование после восьмиклетьевого блока и секций водяного охлаждения редукционно-калибрующих блоков, состоящих из четырех двухвалковых клетей с общим приводом. Первые две клети являются редуцирующими, предназначены для уменьшения диаметра, задаваемого в редукционно-ка-либрующий блок раската. Степень деформации металла в них соответствует применяемой в ос-

новном блоке (коэффициент вытяжки составляет 1,23—1,27). Две последние клети редукционно-калибрующего блока служат для повышения точности катанки. Степень деформации в них в несколько раз меньше, чем в редуцирующих клетях.

После 2002 г. редукционно-калибрующие блоки применены фирмой CMC—Демаг при реконструкции современного высокоскоростного проволочного стана фирмы «Maanshan Iron and Steel» (Китай) и на новом стане фирмы «Acominas Gérais S.A.», «Ouro Branco» (Бразилия) [25]. Станы производят катанку и круглый прокат диаметром 5-22 мм, который охлаждается на линиях Стелмор. Основной блок состоит из восьми клетей, затем прокатка производится в редукционно-калибрую-щем блоке. Основной блок используется при прокатке катанки диаметром до 11 мм. Прокат больших диаметров подается из промежуточной группы в редукционно-калибрующий блок, минуя основной. Максимальная скорость прокатки — 140 м/с.

Особенностью этих станов является применение трех петель с изменением направления движения раската на 360°. Петли имеют длину более 100 м и предназначены для понижения температуры раската в секциях водяного охлаждения перед основным и редукционно-калибру-ющим блоками и последующего выравнивания температуры по сечению раската. По данным фирмы CMC—Демаг, температурный градиент по сечению раската на входе в редукционно-калибрующий блок не превышает 50 °С, а минимальная температура составляет 750 °С. После редукционно-калибрующего блока осуществляются водяное охлаждение готового проката и окончательное охлаждение витков на транспортере Стелмор.

Такая схема расположения и состав оборудования дают возможность осуществить термомеханическую обработку катанки из углеродистых и легированных сталей различных диаметров. На примере катанки из легированных сталей, предназначенной для холодной высадки, показано, что применение термомеханической обработки существенно улучшило микроструктуру металла и механические свойства катанки. Это позволило исключить в дальнейшем переделе смягчающий отжиг для марганцево-борных марок стали и на 50% сократить длительность смягчающего отжига для хромистых, хромисто-борных и молибденовых сталей за счет улучшенной сфероидизации.

Измерения размеров катанки диаметром 6,5 мм и менее, проведенные фирмой, показали, что применение калибрующих клетей при соблюдении температурного режима прокатки позволяет получить катанку с допусками ±0,03—0,05 мм, а для всего размерного сортамента станов — ±0,09 мм.

лгтггг;г: готшлтптп / iq

1 W). 2007 / 10

Недостатком схемы расположения оборудования, примененной на станах в Китае и Бразилии, является наличие длинных петель. Это увеличивает габариты стана, массу установленного оборудования, капитальные и эксплуатационные затраты. На этих станах не предусмотрено производство катанки диаметром менее 5 мм, пользующейся повышенным спросом у потребителей. В связи с этим данную схему расположения оборудования проволочного стана нельзя считать оптимальной. Поэтому фирмы-изготовители проволочных станов продолжают поиск рациональных решений по расположению и составу оборудования современного проволочного стана, рассчитанного на скорость прокатки до 150 м/с и пониженную до 750 °С температуру конца прокатки.

Так, фирма «Даниели — Моргардсхаммер» разработала двухмодульный агрегат, состоящий из последовательно расположенных двух дельтообразных блоков, и усовершенствовала оборудование для направления и смотки катанки диаметром 427 мм. Минимальная температура конца прокатки — 750 °С, скорость прокатки — 40 м/с [15].

Для управления процессами высокоскоростной прокатки и регулируемого охлаждения на современных станах применяют автоматические системы по контролю и поддержанию в заданных пределах температурного режима прокатки по длине мотков и в партии металла, а также системы, контролирующие качество готового проката. Системы построены на математических моделях, разработанных различными фирмами и институтами Германии, Австрии и других стран, при этом используется новейшая компьютерная техника. Такой подход реализован на высокоскоростных проволочных и сортопроволочных станах, построенных в последние годы.

1. Дмитриев В.Д. Производство калиброванного металла и проволоки // Итога науки и техники. Прокатное и волочильное производство. М.: Металлургия. 1990. Т. 16. С. 62—104.

2. Повышение эффективности производства метизов и калиброванного металла / В.И. Ориничев, A.M. Павлов, М.П. Яранцев и др. // Черная металлургия. 1985. № 8. С. 39-52.

7. Ринт Б., Аппель М. Ориентированный на перспективу сортовой стан для прокатки специальных качественных и легированных сталей // Металлургический завод и технология. 2004. С. 60—76.

8. Аммерлинг В.Ю„ Шнель Г. Новые направления при прокатке на сортовых и проволочных станах // Металлургическая и горнорудная промышленность. 2006. № 2. С. 43-47.

10. Вольрахт К. Производство круглого проката с использованием трехвалковых станов // Черные металлы. 2004. С. 23-24.

11. Чижиков Ю.М. Процессы обработки давлением легированных сталей и сплавов. М.: Металлургия. 1965.

12. Хогг Дж. Преимущества и современные решения процесса бесконечной прокатки катанки // Сталь. 2004. № 8. С. 45-47.

13. Currie N.I., Foley I. Charter Steel modernization: Prefinishing mill and high-speed rod // Iron and Steel Ing. 1998. Vol. 75. N. l.P. 37-38.

14. Lestany M. The versatile rolling mill at Bangkok Steel // Steel Times International. 1998. N. 1. P. 44-45.

15. Lestany M., Salrader G., Bordignon G. New technologies to increas output and quality of coiled war rod and bundiedbar // MPT international. 2000. N.I. P. 66-68, 70, 72, 76.

16. Пат. СССР 4883553/27.

17. Новая технология двухстадийного охлаждения проката на стане 150 после реконструкции / А.А. Горбанев, Б.Н. Колосов, Е.А. Евтеев и др. // Сталь. 1997. №10. С. 56-59.

18. Проблемы совмещения горячей деформации и термической обработки / A.A. Баранов, A.A. Минаев, А.Л. Геллер и др. М.: Металлургия, 1984.

19. Бернштейн МЛ., Займовский В.В., Капустин JI.M. Термомеханическая обработка стали. М.: Металлургия, 1983.

24. Риксхэм Б., Шор T.M. Предчистовые и чистовые миниблоки для проволочных и сортовых станов // Металлургический завод и технология. 2000. С. 50—57.

Оборудование для производства проволоки + видео

Станы для мокрого волочения, как правило, работают по технологии скольжения, и могут совмещаться со станами сухого волочения любой кратности. Их оборудуют независимыми синхронизированными электродвигателями в разных модификациях.

Также широко применяются прямоточные станы для сухого волочения, которые отличаются наиболее современной конструкцией. Преимущественно используется такие станы для производства проволоки небольшого диаметра из высоко-, низкоуглеродистой и нержавеющей стали. Главные отличительные черты стана – это компактность, отсутствие ремней и шкивов между приводами и барабанами, бесшумность работы, отсутствие вибраций. Конструкционный дизайн является главной особенностью таких станов. Благодаря прочности и устойчивости рамы, стан можно полностью транспортировать, отсюда минимум временных затрат на установку и прокладку кабелей.

Прямоточные станы сухого волочения отличаются горизонтальным расположением барабанов. Такие станы, как правило, используются для производства проволоки из низко-, высокоуглеродистых сталей, а также из нержавеющих сталей. Преимущества такого оборудования – высокая надежность, эргономичность и простота в эксплуатации конструкции, которая при монтаже не требует специального фундамента. Также в установке применена высокоэффективная система охлаждения барабанов и предлагается опциональное оборудование.

Разнообразные размоточные устройства для катанки также пригодятся для производства проволоки.

Видео как делают катанку из меди:

Также в сфере производства широко применяются крутильные машины сигарного типа, машины двойной скрутки и бугельного типа.

Технологический процесс изготовления проволоки из цветных металлов и сплавов

  1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Технологический процесс изготовления проволоки — это ряд последовательных операций (травление, термообработка, воло­чение и другие), при осуществлении которых происходит умень­шение сечения заготовки и достигаются необходимые свойства проволоки.
Качество изделия и экономические показатели производства проволоки зависят от технического уровня процесса. Важным усло­вием снижения трудовых затрат в производстве проволоки яв­ляется сокращение циклов. Это достигают путем волочения про­волоки с максимально возможными суммарными обжатиями (табл. 1).

Сплав или металл Максимальное Сплав или металл Максимальное

суммарное обжатие, %

Медь M1 99,9 Константан 99
Л80 95—99 Никель 99
Л62 80—96 Алюмель 80-90
ЛС 59-1 40—50 Хромель 80—90
БрБ-2 35-85 Монель-металл 80-95
БрКМцЗ-1 80—90 Алюминий 99,9
БрОЦ4-3 80—99 Цинк 99,9
Манганин 99 Титан (ВТ1) 45-60
Последние новости:  Samsung выпустит новый фитнес-браслет Galaxy Fit 3. Спустя 2 года после выхода предшественника

Они зависят главным образом от пластичности металла и диа­метра обрабатываемой проволоки. Чем меньше диаметр, тем боль­ше допустимое суммарное обжатие. Например, при волочении проволоки бериллиевой бронзы из катанки 7,2 мм в начале про­цесса до размера 4,5 мм допускаются обжатия между отжигами, равные 30—40%, а из заготовки диаметром 1,0—0,5 мм волоче­ние ведется с суммарным обжатием 75—85%.

Важным фактором, определяющим технологию производства проволоки, является заготовка и способ ее получения. От диа­метра заготовки, ее качества зависит трудоемкость производства и качество проволоки.

2. ЗАГОТОВКА ДЛЯ ПРОВОЛОКИ

Заготовку для изготовления проволоки получают следующими способами:

1. Прокаткой слитков на проволочно-прокатном стане до диа­метра 6,5—19 мм. Этот способ является наиболее производи­тельным и широко используется для получения заготовки из меди, медных сплавов, алюминия, никеля, никелевых и медно-никелевых сплавов, латуней (Л62, Л68, ЛА85-0,5), цинка, бронз (ОЦ4-3, КМЦ-3-1, ББ2), титана и титановых сплавов.

2. Горячим прессованием на гидравлических прессах. Этим способом можно получить заготовку диаметром 5,5—20 мм и вы­ше с высоким качеством поверхности. Однако этот метод менее производителен, чем прокатка, и связан с получением значи­тельных геометрических отходов — от 10 до 25%. В то же время при прокатке эти отходы составляют 2—4%. Прессованием по­лучают заготовку из сплавов, сортовая прокатка которых за­труднена, например латуни ЛС59-1, ЛС63-3 и др., а также при необходимости получения проволоки с высоким качеством по­верхности и сложным профилем.

3. Разрезкой холоднокатаных дисков по спирали специаль­ными ножницами на прямоугольную заготовку (например, раз­мером 6×8 мм). Этот способ применяется для сплавов, не выдер­живающих горячей деформации. К таким сплавам относится фосфористая бронза.

4. Металлокерамическим способом — путем спекания порош­ков в длинные прямоугольные заготовки и последующей ковки их на ротационно-ковочных машинах. Этот способ применяется для тугоплавких металлов (молибден, вольфрам и др.).

3. ИЗГОТОВЛЕНИЕ ПРОВОЛОКИ ИЗ МЕДИ

Заготовкой для волочения медной проволоки служит катан­ка диаметром 7,2—19 мм или прямоугольного сечения. Для из­готовления проволоки сложного профиля применяется прессо­ванная заготовка соответствующего профиля. Заготовку травят в 8—12%-ном водном растворе серной кислоты, подогретом до 40—50 °С. Волочение катанки диаметром 7,2 мм, предварительно сваренной встык, производят на машинах со скольжением типа ВМ-13 на размер 1,79—1,5 мм. Для смазки и охлаждения при­меняется мыльно-масляная эмульсия. Далее волочение ведут на 22-кратной машине на размер 0,38—0,2 мм, скорость воло­чения до 18 м/сек. Затем волочение на 18-кратных машинах на диаметры 0,15—0,05 мм. На последнем переделе волочения применяют алмазные волоки. Угол рабочего конуса волок 16—18°.

Проволоку диаметром 0,15—0,05 мм изготавливают без про­межуточного отжига. При необходимости проводится безокис­лительный отжиг, как правило, на готовых размерах в конвейер­ных электропечах с водяным затвором или в шахтных электро­печах без доступа воздуха.

На некоторых заводах кабельной промышленности эксплуа­тируются волочильные машины с совмещенным отжигом медной проволоки. Применение таких машин позволяет снизить трудо­емкость изготовления проволоки и повысить степень автомати­зации производства. В настоящее время работают над улучше­нием качества отжига проволоки на этих машинах.

4. ИЗГОТОВЛЕНИЕ ПРОВОЛОКИ ИЗ АЛЮМИНИЯ

Алюминиевую проволоку изготавливают из катаной заго­товки диаметром 7—19 мм. При горячей прокатке алюминий по­крывается очень тонким слоем окислов, влияние которого на процесс волочения незначителен, поэтому горячекатаную заго­товку обычно не травят. Но при длительном хранении на метал­ле образуется слой окислов, который рекомендуется стравли­вать. В этом случае производят травление в водном растворе, со­держащем 8—12% H2SO4 .

Изготовление алюминиевой проволоки средних и тонких раз­меров проводится по следующей схеме.

Волочение катанки диаметром 7,2 мм на 1,8 мм осущест­вляется на многократных машинах без скольжения типа ВМА-10/450. Далее волочение на размер 0,47—0,59 мм прово­дится на 15 волочильных машинах со скольжением; скорость волочения до 18 м/сек.

На машинах без скольжения применяется густая смазка, на машинах со скольжением — мыльно-масляная эмульсия.

При многократном волочении алюминиевой проволоки в це­лях снижения обрывности принимают величину вытяжек на 5% ниже, чем для меди. Волоки применяются с углом рабочего кону­са, равным 24—26°.

5. ИЗГОТОВЛЕНИЕ ПРОВОЛОКИ ИЗ ЦИНКА

Цинковая проволока изготавливается из цинка марок ЦО и Ц1. Заготовкой для волочения служит катанка диаметром 7,2 мм, ее протягива­ют на размер 3,7 мм на 6-кратной машине со скольжением типа 6/480. Смазкой служит мыльно-масляная эмульсия, приготов­ленная из пасты Ц4 с добавкой серного цвета. Далее волочение на машинах со скольжением типа 8/250, 10/250 с диа­метра 3,7 мм на готовые размеры 1,5—2 мм. Смазка та же, что и для предыдущего передела волочения. При волочении цинко­вой проволоки особое внимание должно уделяться подготовке смазки и волок. Для снижения усилий на преодоление трения рекомендуется уменьшить площадь контактирования проволоки в очаге деформации, для чего угол рабочего конуса волоки уве­личивают до 24—26°, а длину рабочего пояска уменьшают до 0,3 диаметра готовой проволоки.

Цинковую катанку обычно не подвергают травлению, так как тонкий слой окислов, покрывающий ее, не оказывает влия­ния на процесс волочения.

6. ИЗГОТОВЛЕНИЕ ПРОВОЛОКИ ИЗ ТИТАНА

Заготовкой для волочения проволоки из титана служит ка­танка диаметром 8 мм. Волочение ведут на однократных или многократных машинах без скольжения в твердосплавные металлокерамические волоки. Для смазки применяют сухой порошко­образный графит. Скорость волочения от 20 до 50 м/мин. Допу­стимые суммарные обжатия при волочении проволоки из титана марки ВТ1 — от 45 до 60%. После такой деформации проводится отжиг в электропечах при температуре 620—640°С, выдержка при данной температуре 20 мин.

Отожженные бухты проволоки погружают в соляноизвестковый раствор следующего состава: 100—150г/л гашеной извести (СаО) и 80—100 г/л поваренной соли (NaCl). Температура раствора 80—90 °С. После обработки в растворе бухты просуши­вают в токе теплого воздуха. Полученный на поверхности про­волоки известковый слой способствует лучшему захвату сухого порошкообразного графита.

Готовую проволоку травят для снятия альфированного слоя. После травления проволоку подвергают вакуумному отжигу для повышения пластичности и снижения содержания водорода. Температура отжига 750— 800 °С, время выдержки 4—6 ч, охлаждение в печи до 250 °С. В печи поддерживается вакуум от 13,3 до 6,65 мн/м2 (от 1 · 10-4 до 5 10-5 мм рт. ст.).

По указанной технологии изготавливается проволока из ти­тана марки BT1 диаметром от 1,2 до 7 мм. Волочение ведут в твердосплавные металлокерамические волоки с углом рабочего конуса 8—10°.

Проволоку из титановых сплавов изготавливают по этой же технологии, но с большим количеством промежуточных отжигов, так как допустимое суммарное обжатие при обработке сплавов снижается до 30—40%.

7. ИЗГОТОВЛЕНИЕ ПРОВОЛОКИ ИЗ НИКЕЛЯ И ЕГО СПЛАВОВ

Проволоку из никеля и его сплавов изготавливают из катаной заготовки. Поверхность катанки из никелевых сплавов и за­готовка после отжига имеют весьма плотную окисную пленку, препятствующую процессу волочения, поэтому в производстве проволоки особое внимание уделяется подготовке поверхности. С этой целью применяется комбинированное щелочно-кислотное и кислотно-солевое травление, известково-солевое покрытие по­верхности заготовки .

Волочение проволоки из никелевых и медно-никелевых спла­вов, обладающих высокой твердостью и прочностью, связано с повышенным износом волок, поэтому в процессе производства этой проволоки вопросу стойкости волок также уделяется боль­шое внимание. С этой целью повышается качество подготовки поверхности металла, подготовки волок и смазки, внедряется волочение проволоки в условиях жидкостного трения. В настоя­щее время волочение проволоки из никеля, кремнистого никеля, никеля марганцовистого, константана, хромеля на многократ­ных машинах без скольжения ведется в так называемые сборные волоки , создающие условия жидкостного трения.

Проволоку из никеля и его сплавов отжигают в электропе­чах шахтного типа без доступа воздуха, а также в протяжных электропечах. Для получения светлой поверхности рекомендует­ся вести отжиг в среде генераторного газа, диссоциированного и неполностью сожженного аммиака, содержащего 5% водорода, или в чистом осушенном водороде. Отжиг термоэлектродной проволоки на готовых размерах ведется в окислительной среде для получения надеж­ной окисной пленки, которая в значительной мере определяет свойства проволоки (стабильность т. э. д. с).

8. ИЗГОТОВЛЕНИЕ ПРОВОЛОКИ ИЗ ВОЛЬФРАМА

Заготовкой для вольфрамовой проволоки служат вольфрамо­вые штабики квадратного сечения 15X 15 мм, длиной около 0,5 м, полученные металлокерамическим способом.

Перед волочением штабики проковывают на ротационно-ковочных машинах на диаметр 2,5—3,0 мм. Кованую заготовку протягивают на диаметр 1 мм на цепных волочильных станах длиной до 30 м. Волочение горячее, для чего стан оборудован газовой печью. Перед задачей в волоку конец прутка заостряют путем нагрева до вишнево-красного цвета и погружения в короб­ку с сухим азотнокислым калием или натрием. Под действием высокой температуры соль растворяется и равномерно раство­ряет концы вольфрамовых прутков на длине 100—120 мм. Сле­дует избегать попадания азотнокислого калия или натрия в ка­нал волоки во избежание его порчи. После заострения с конца прутка смывают остатки азотнокислого калия или натрия водой и смазывают его коллоидно-графитовым препаратом марки B-1. Заостренный конец нагревают в печи и затя­гивают в волоку на длину до 200 мм. Затем конец прутка про­гревают вместе с волокой, быстро устанавливают в волокодержатель и протягивают.

Волочение ведется на скорости 0,1—0,15 м/сек. Волоки твер­досплавные с углом рабочего конуса 8—10 град. Перед волоче­нием волоку нагревают до температуры 500 °С, а проволоку до 1000—850 °С в зависимости от диаметра (с уменьшением диа­метра снижается температура).

Таким образом процесс повторяют 7—8 раз до диаметра 1 мм, после чего проволоку сворачивают в моток.

Далее волочение на размер 0,5—0,55 ведут на однократных волочильных машинах в 6 протяжек. С фигурки проволока про­ходит через смазочную коробку с коллоидно-графитовым пре­паратом марки В-1, разбавленным дистиллированной водой в со­отношении 1:1, попадает в газовую печь, где нагревается до температуры 800—750 °С, протягивается в победитовую волоку со скоростью 0,16—0,20 м/сек и принимается на барабан диа­метром 500 мм.

Волочение на более тонкие размеры проводится по этой же схеме с приемом проволоки на барабаны диаметром 200 мм или на катушки. Скорость волочения до 0,3—0,4 м/сек. Для смазки применяют препарат марки В-1, разбавленный дистиллирован­ной водой в соотношении 1 : 2. Волочение проволоки диаметром 0,34—0,32 мм и ниже ведется в алмазные волоки типа Т, кото­рые нагревают перед волочением до 400 °С.

9. ИЗГОТОВЛЕНИЕ ПРОВОЛОКИ ИЗ БЛАГОРОДНЫХ И РЕДКИХ МЕТАЛЛОВ

Для изготовления проволоки из серебра применяют катаную или прессованную заготовку диаметром 7—8 мм. Волочение за­готовки ведут без промежуточного отжига до размера 0,26 мм по следующей схеме. До диаметра 3—3,5 мм применяют однократ­ное волочение. В качестве смазки используют хозяйственное мыло. Волочение на этом переделе можно вести на многократ­ных волочильных машинах со скольжением типа ВМ-13 или СМВ-П-9. Волочение до размера 1,2 мм ведут на 15-кратной ма­шине со скольжением типа 15/250, затем на машине типа 22/200 до диаметра 0,26 мм. На этом размере проводится отжиг в камер­ной электропечи при температуре 250 °С, выдержка 30 мин.

Дальнейшее волочение на тончайшие размеры до 0,02 мм проводится на 18 волочильных машинах со скольжением без проме­жуточного отжига. На машинах со скольжением смазкой служит мыльная эмульсия. Волоки твердосплавные металлокерамические с углом рабочего конуса 16—18 град. Для тончайшего воло­чения применяют алмазные волоки типа М.

В процессе обработки серебряной проволоки заготовка и промежуточные размеры после отжига травлению не подверга­ются. Особое внимание уделяется чистоте рабочего места, каче­ству поверхности проволоки, подготовке производства с целью исключения обрывности и потерь металла.

Для получения проволоки тончайших диаметров (до 0,001 мм) из золота, платины и сплавов благородных металлов применяют волочение в медной рубашке, для чего пруток из благородных металлов или сплавов диаметром до 2 мм закладывают в .медную трубку диаметром 10 мм и с толщиной стенки 4 мм. Такую биметаллическую заготовку подвергают волочению до расчетного размера.

Так, для получения платиновой проволоки диаметром 0,01 мм волочение биметаллической заготовки ведут до диаметра 0,05 мм, для получения диаметра 0,005 мм — волочение до 0,025 мм, для диаметра 0,004 мм — волочение до 0,02 мм и т. д. Перед приме­нением проволоки из благородных металлов с нее стравливают верхний слой металла (медную рубашку) раствором азотной кис­лоты в дистиллированной воде в соотношении 1:1.

Проволоку из бериллия и его сплавов диаметром от 1 до 0,12 мм производят волочением при температурах 420—450 °С. Обжатие за проход составляет 25%. В качестве смазки исполь­зуют коллоидный графит в масле, а также смесь графита с ди­сульфидом молибдена. После каждого третьего прохода прово­локу подвергают промежуточному отжигу при 800 °С в течение 6 ч 30 мин. Очистку поверхности проволоки производят ультра­звуковым методом, так как травление снижает ее механические свойства.

10. ИЗГОТОВЛЕНИЕ ПРОВОЛОКИ ИЗ ЛАТУНЕЙ

Пластичность латуней ниже пластичности меди, поэтому в процессе обработки они быстрее нагартовываются и требуются промежуточные отжиги. По пластичности латуни можно условно разделить на три группы: 1) пластичные латуни, содержащие выше 78—80% меди. К ним относятся латуни Л80, ЛА85-0,5, Л90 и др.; 2) латуни средней пластичности, содержащие 60—70% ме­ди. К ним можно отнести Л62, Л68; 3) латуни низкой пластично­сти. К ним относятся латуни марок ЛС59-1, ЛО60-1.

Последние новости:  Во что превратилась армия Украины и чего ожидать от неё на войне

Изготовление проволоки толстых и средних размеров из латуней первой группы можно вести без промежуточного отжига; тонких размеров—с одним промежуточным отжигом и тончай­ших—с двумя отжигами.

Из латуней второй группы изготовление проволоки толстых размеров ведется без промежуточных отжигов; средних размеров— с одним и двумя промежуточными отжигами; тонких размеров — с тремя отжигами и тончайших — с четырьмя промежуточными отжигами.

Проволока из латуней третьей группы диаметром выше 5 мм производится из прессованной заготовки соответствующего диа­метра без промежуточных отжигов. Проволоку диаметром ниже 5 мм изготовляют с промежуточными отжигами через каждые 30—40% обжатия.

С улучшением технологии подготовки поверхности металла перед волочением, повышением качества волочильного инстру­мента и смазки, а также улучшением качества заготовки суммар­ные обжатия при волочении латунной проволоки могут быть по­вышены и, следовательно, сокращено количество промежуточ­ных отжигов.

В связи с большой градацией латунной проволоки по механи­ческим свойствам терми­ческая обработка в технологическом процессе ряда марок латун­ной проволоки (Л62, Л68 и др.) имеет важное значение, опреде­ляющее качество проволоки (механические свойства) и условия ее дальнейшей обработки. В процессе производства латунной проволоки особое внимание должно уделяться отжигу, с точки зрения его равномерности, и подготовке поверхности проволоки после отжига для дальнейшей обработки. Многократное воло­чение латунной проволоки средних и тонких диаметров ведется с частными обжатиями 17—18%. Желательно работать на мень­ших обжатиях, если позволяет машина.

Травление заготовки проволоки и промежуточных размеров после отжига проводится в 5—15%-ном водном растворе серной кислоты. Удовлетворительное качество травления латунной про­волоки получается при условии погружения ее в раствор на при­способлении, обеспечивающем равномерное травление каждой бухты .

Для получения светлой поверхности проволоки после отжига в отдельных случая проводится травление в растворе, содержа­щем 2 ч. серной кислоты, 1 ч. азотной кислоты и 6 ч. воды с по­следующим пассивированием в водном растворе, содержащем 150 г/л хромпика и 400—450 г/л серной кислоты. После пассиви­рования производится нейтрализация в щелочном растворе. Латунная проволока отжигается в шахтных электропечах без доступа воздуха и в протяжных электропечах.

Наиболее равномерный отжиг получается в протяжных элект­ропечах, а также в шахтных электропечах с принудительной цир­куляцией воздуха. Хорошие результаты по равномерности от­жига проволоки Л62 получены в шахтных электропечах колодцевого типа, оборудованных автоматическим регулированием температур по зонам с учетом тепловой инерции печи. При этом достигнуты узкие пределы механических свойств проволоки в одной партии: предел прочности от 400 до 460 Мн/м2 (40— 46 кгс/мм2), а в одном мотке колебания не превышают 30 Мн/м2 (3 кгс/мм2) (проволока была изготовлена из латуни марки Л62 с содержанием меди 62—63%).

Для волочения латунной проволоки применяют твердосплав­ные металлокерамические волоки с углом рабочего конуса 14— 18 град. Проволоку диаметром ниже 0,2 мм протягивают в алмаз­ные волоки типа П.

Где купить оптом и в розницу

Крупные производители имеют широкую сеть филиалов и представительств. Поэтому реализацией продукции занимаются не только изготовители, но поставщики. Некоторые предприятия, специализирующиеся на оптовой и розничной продаже, представлены в отдельном разделе нашего сайта. На официальных сайтах поставщиков представлена не только актуальная информация о продукции, но и прайс-лист в виде таблица, а также условия доставки и оплаты.

Разделы: Сварочная проволока

Метки: легированные сварочные проволоки, медная сварочная проволока, порошковые сварочные проволоки, проволока для аргонодуговой сварки, проволока сварочная алюминиевая, проволока сварочная омедненная, проволока сварочная полированная, проволока стальная сварочная, сварочная нержавеющая проволока, сварочная проволока титановая

Проволока ВТ1 Сварочная проволока: расход, заправка, подача

Популярные марки

Как работает линия по производству стальной проволоки Stelmor

Проволока нержавеющая MIG ER-308LSi (1 кг; 0.8 мм) Кедр. Фото ВсеИнструменты.ру

Существует более 70 марок сварочной проволоки, которые обладают индивидуальными характеристиками, например, имеют различную норму расхода. некоторые из которых пользуются особой популярностью. Повышенный спрос на присадочные материалы некоторых разновидностей приводит к тому, что сразу несколько производителей специализируется на их выпуске.

СВ08Г2С

Проволоку марки СВ08Г2С нередко называют универсальной. Она используется для работы с углеродистыми и низколегированными сталями, подходит для новичков и профессионалов сварки.

И прочие

Порошковая самозащитная проволока

E71T-GS

предназначена для полуавтоматических сварочных аппаратов MIG/MAG.

ER-308LSi

– нержавеющая сварочная проволока, предназначенная для работы со сталями соответствующего типа.

SG2

– омедненная проволока для сварки низкоуглеродистых и низколегированных сталей в среде защитного газа.

ER70S-6 –

омедненная легированная проволока для сварки низколегированных и углеродистых сталей.

Не стоит недооценивать менее популярные, узкоспециализированные виды и марки проволоки. Сварка титана и его сплавов подразумевает использование специальных расходных материалов, только применение титановой проволоки обеспечивает качественный результат, популярной маркой является ВТ1-Св00.

Чугун является привередливым металлом, трудно поддается обработке, поэтому необходимо выбирать предназначенные для работы с ним материалы, например, проволоку ПАНЧ-11.

На каком оборудовании выполняется волочение металлов

Оборудование, которое волочильщик проволоки использует в своей профессиональной деятельности, называется станом. Обязательным элементом оснащения волочильной специализированной машины является «глазок» – волока. Диаметр волоки, разумеется, всегда должен быть меньше, чем размеры поперечного сечения протягиваемой через нее заготовки.

Соотношения первоначального и финального диаметров проволоки при различных типах волочения

Соотношения первоначального и финального диаметров проволоки при различных типах волочения

На сегодняшний день производственные предприятия применяют волочильные специализированные станки двух основных типов, которые отличаются друг от друга конструкцией тянущего механизма. Так, различают:

  • станки, в которых готовое изделие наматывается на барабан, чем и обеспечивается тянущее усилие;
  • оборудование с прямолинейным движением готовой проволоки.

Прямоточный волочильный стан с программным управлением

Прямоточный волочильный стан с программным управлением

На устройствах второго типа, в частности, выполняют волочение труб и других изделий, которые не требуют намотки на бухты. Именно проволоку, а также трубные изделия небольшого диаметра производят преимущественно на станках, оснащенных барабанным механизмом. Такие станки в зависимости от конструктивного исполнения могут быть:

  • однократными;
  • многократными, работающими со скольжением или без него, а также те, в которых используется принцип противонатяжения заготовок.

Многониточный волочильный стан обладает большей производительностью и выгоден на крупных предприятиях

Многониточный волочильный стан обладает большей производительностью и выгоден на крупных предприятиях

Наиболее простой конструкцией отличается однократный станок для волочения. Манипулируя таким оборудованием, волочильщик проволоки выполняет ее протягивание за один проход. На волочильном устройстве многократного типа, которое работает по непрерывной схеме, формирование готового изделия осуществляется за 2–3 прохода. Крупные предприятия, производящие проволоку в промышленных масштабах, могут быть оснащены не одним десятком волочильных станков разной мощности, на которых изготавливается продукция различного назначения.

Основным рабочим органом любой волочильной машины, как уже говорилось выше, является фильера, для изготовления которой используют твердые металлокерамические сплавы – карбиды бора, молибдена, титана, термокорунд и др. Отличительными характеристиками таких материалов являются повышенная твердость, исключительная устойчивость к истиранию, а также невысокая вязкость. В отдельных случаях, когда необходимо изготовить очень тонкую проволоку из стали, фильера может быть изготовлена из технических алмазов.

Фильеры волочильной машины

Фильеры волочильной машины

Фильера устанавливается в прочную и вязкую стальную обойму. Это так называемая волочильная доска. За счет своей пластичности такая обойма не оказывает значительного давления на фильеру и одновременно снижает растягивающие напряжения, которые в ней возникают.

На современных предприятиях волочение металлов часто проводят с использованием сборных волок, которые позволяют эффективно выполнять такой процесс даже в условиях повышенного гидродинамического трения. Кроме того, применение такого инструмента снижает расход электроэнергии и увеличивает производительность работы оборудования на 20–30%.

Виды и марки проволоки из алюминия

Производство длинномерных алюминиевых изделий регламентируется стандартами ГОСТ. Длинномерный профиль из алюминия имеет разную классификацию, основанную на эксплуатационных характеристиках.

По химическому составу стали:

  • низкоуглеродистая — с массой углерода до или выше 0,25%;
  • легированная;
  • высоколегированная;
  • на основе особых сплавов.

Химические свойства

По форме сечения:

  • круглая, овальная;
  • квадратная, прямоугольная;
  • трапециевидная;
  • многогранная;
  • сегментная;
  • клиновидная;
  • зето- и иксообразная;
  • периодического, специального, фасонного профиля.

Длинномерный профиль из алюминия

По виду поверхности:

  • полированная;
  • шлифованная;
  • травленная;
  • с металлическим или неметаллическим покрытием;
  • светлая;
  • черная.

Марки проволоки из алюминия по виду поверхности

Каждому специалисту известно понятие «марка металла». Расшифровка символов дает сведения о химическом составе и физических свойствах материала. Сплавы маркируют буквами и цифрами, по которым определяют состав химических элементов и их количество. В соответствии с ГОСТ круглую проволоку обозначают таким образом:

  • Твердая – АТ.
  • Полутвердая – АПТ.
  • Мягкая – АМ.
  • Повышенной прочности – АТп.

Круглая алюминиевая проволока по ГОСТу

По ГОСТ 14838-78 производят изделия для холодной высадки на основе технического алюминия или его сплавов. ГОСТ 7871-75 позволяет изготавливать проволоку для сварки. ГОСТ 4784-97 регулирует химический состав продукции. Согласно ГОСТ 24231-80, проводят пробы с целью определить содержание компонентов металла.

Особенности изготовления медной катанки и проволоки.

На сегодняшний день не существует специальных государственных стандартов (ГОСТ), регламентирующих процесс производства медной катанки. Вместо них разработаны обязательные для применения всеми производителями технические условия (ТУ). Согласно им, катанка может выпускаться трех классов: А, В и С. Диаметр изделия варьируется от 8 до 18 мм. В качестве сырья для изготовления катанки может использоваться медь марки М1, М0 и М00 – эти требования изложены в ГОСТ 859-2001.

Основными этапами производства катанки традиционно являются:

  • загрузка медного лома в плавильные печи и его плавление;
  • рафинирование полученного расплава;
  • отливка из расплава анодов;
  • рафинирование анодов электролитическим методом;
  • переплавка анодов в катоды;
  • отливка медной заготовки;
  • процедура прокатки.

В результате получается катанка, которая в дальнейшем идет на производство медной проволоки.

Современные технологии позволили существенно упростить этот процесс и уменьшить во много раз время, требуемое на полный цикл производства. В частности, разработанный европейскими технологами процесс рафинирования дает возможность исключить из производства такие этапы, как электролиз анодов и переплавка их в катоды. Применяемое при этом оборудование гарантирует высокое качество получаемой продукции, а сама технология значительно снижает ее себестоимость.

Особенности процедуры

Любой волочильщик проволоки знает такой недостаток волочения, как недостаточно высокая степень деформирования готового изделия. Объясняется это тем, что оно, выходя из зоны обработки волочильного станка, деформируется только до степени, ограниченной прочностью конца заготовки, к которому и прикладывается соответствующее усилие в процессе обработки.

В качестве исходного материала, который подвергают обработке на волочильных станках, служат металлические заготовки, полученные методом непрерывного литья, прессованием и катанием из углеродистых и легированных сталей, а также цветных сплавов. Наибольшую сложность процесс волочения представляет в том случае, если обработке подвергается стальной сплав. В таких случаях для качественного волочения необходимо довести микроструктуру металла до требуемого состояния. Чтобы получить оптимальную внутреннюю структуру стали, раньше использовали такую технологическую операцию, как патентирование. Заключался этот способ обработки в том, что сталь сначала нагревали до температуры аустенизации, а затем выдерживали в свинцовом или соляном расплаве, нагретом до температуры около 500°.

Методы волочения

Современный уровень развития металлургической промышленности, используемые в ней технологии и оборудование для получения металлов и сплавов позволяют не готовить металл к волочению таким сложным и трудоемким способом. Стальная заготовка, выходящая с прокатного стана современного металлургического предприятия, уже обладает внутренней структурой, оптимально подходящей для волочения.

Сама технология волочения и волочильное оборудование также совершенствовались на протяжении многих лет. В результате волочильщик проволоки сегодня имеет возможность применять современные волочильные устройства, позволяющие с минимальными трудозатратами гарантированно получать изделия высокого качества. Качество и точность обработки, выполняемой на таких волочильных специализированных станках, обеспечивается не только их оснащением современным рабочим инструментом, но и использованием при их работе комбинированной системы охлаждения, для которого применяются воздух и вода. Выходя с такого станка для волочения, готовое изделие обладает не только требуемым качеством и точностью геометрических параметров, но и оптимальной микроструктурой.

Требования к производственному помещению.

Как видно из описанного выше способа производства сварочной проволоки, процесс этот довольно трудоемок и требует строгого соблюдения не только технологических нюансов (например, процентного соотношения входящих в состав проволоки веществ), но и нормативов по охране труда.

Электролиты, которые применяются для нанесения на поверхность проволоки защитного покрытия, могут выпускать в воздух помещения опасные для здоровья вещества, поэтому рабочая зона должна в обязательном порядке быть оборудована хорошей приточно-вытяжной вентиляцией, с помощью которой в помещение постоянно будет доставляться свежий воздух, а вредные испарения будут выводиться наружу.

Также при изготовлении сварочной проволоки необходимо соблюдать и строгие требования, предъявляемые к температурному и влажностному режиму в производственных цехах. Чересчур низкая или слишком высокая температура может оказать влияние на соединение элементов, входящих в проволоку, между собой. Например, при низкой температуре воздуха сцепляемость между элементами проволоки понижается, а следовательно, снижается и ее качество. Если же производство продукции ведется в условиях повышенной влажности, то влага впитывается в состав проволоки (особенно, высоки абсорбционные свойства флюса), что отрицательно влияет на свойства, проявляемые проволокой в процессе сварки.

Оцените статью
( Пока оценок нет )

Андрей Шутько, журналист и репортер Anticwar.ru. Об армии он пишет более 15 лет. Несколько раз он был военным корреспондентом в Афганистане.

andreyshutko7@gmail.com