Литье прокатка сущность процесса схемы подачи жидкого металла на валки

  • Прокатка и волочение
  • Категория:
  • Машиноведение

Прокатка и волочение

Прокатка — один из важнейших способов обработки металла давлением.

Им обрабатывается более 75% всей получаемой стаяли. Прокаткой получают из слитков стали или цветных металлов сортовые материалы круглого, квадратного, полосового и фасонного профиля (тавровый, корытный, зетовый), а также листы и трубы.

На рисунке 1 приведены некоторые профили проката.

Литье прокатка сущность процесса схемы подачи жидкого металла на валки

Рис. 1. Профили проката:
1— круг; 2 — квадрат; 3 — полоса; 4 — Угольник; 5 — тавр; 6 — двутавр; 7 — корытный; 8 — рельс; 9 — зетовый.

Литье прокатка сущность процесса схемы подачи жидкого металла на валки

Рис. 2. Схема прокатки.

Прокатка металлов осуществляется на специальных машинах, называемых прокатными станами.

В прокатном стане металл пропускается в нагретом или холодном виде между вращающимися в разные стороны стальными или чугунными валками.

Прижатый к валкам слиток увлекается силой трения, возникшей между валками и слитком. Валки обжимают слиток и придают ему требуемый профиль. На рисунке 2 показана схема прокатки.

Первичную прокатку слитков делают на мощных станах, называемых блумингами. На блумингах получают квадратные заготовки — блумы — с сеченйем от 150 X 150 до 450 X 450 мм. Листовые заготовки изготавливаются на слябингах. Блумы и слябы идут на переработку в сортовой и профильный прокат в сортовых станах.

Валки сортовых станов делаются калиброванными, с канавками (ручьями) по окружности. На рисунке 3 показаны валки для прокатки тавровой балки из квадратного профиля. Прокатка тавровой стали осуществляется за 6 пропусков через все калибры начиная с первого. В каждом из калибров профиль металла все более и более приближается к тавровому сечению балки и, наконец, приобретает это сечение.

Литье прокатка сущность процесса схемы подачи жидкого металла на валки

Рис. 3. Валки для прокатки балки таврового профиля.

Нагревание металла до необходимой температуры (1000 —1200) перед прокаткой производится в пламенных или электрических нагревательных печах.

На рисунке 4 изображена схема камерной нефтяной пламенной печи с рекуператором, в котором воздух, идущий в печь, предварительно нагревается уходящими продуктами горения. Таким путем удается использовать около половины всего количества тепла, уходящего из печи.

Все рабочее пространство печи имеет примерно одинаковую температуру. В него помещают заготовки, предназначенные для нагрева.

Пламенные печи имеют тот недостаток, что пламя оказывает окислительное действие на заготовки. От этого недостатка свободны электрические индукционные печи, находящие теперь все большее применение.

В электрических печах нагрев заготовок осуществляется равномернее, так как печь имеет различную температуру по своей длине, и металл перемещается постепенно из менее нагретых частей печи к более нагретым.

Печи, в которых топливо не соприкасается с металлом, называются методическими.

Холодная прокатка применяется обычно только для получения тонких изделий толщиной менее 2 мм: лепт для изготовления лезвий к безопасным бритвам, ученических перьев и т. п.

Литье прокатка сущность процесса схемы подачи жидкого металла на валки

Рис. 4. Схема камерной нефтяной печи:
1 — рекуператор; 2 — рабочее пространство; 3 — форсунка.

Для изготовления проволоки малых диаметров и точных размеров (от 0,1 до 4 мм), а также тонких труб применяется волочение. Волочение заключается в протягивании заготовки через калиброванные отверстия в волочильной доске. При этом диаметры отверстий — «глазки» — постепенно уменьшаются.

Размеры отверстий уменьшены с таким расчетом, чтобы не произошел обрыв проволоки. Для уменьшения диаметра проволоки необходима многократная протяжка через отверстия волочильной доски. Волочильные доски делают со вставными «глазками» (фильерами), которые изготовляются из твердых сплавов, а Для проволоки диаметром менее 0,25 мм — даже из алмаза.

Для уменьшения трения фильеры непрерывно смазываются струей масла.

Литье прокатка сущность процесса схемы подачи жидкого металла на валки

Рис. 5. Схема волочения:
1 — заготовка; 2 — калиброванное отверстие; 3 — волочильная доска.

Прокатка. Сущность процесса прокатки заключается в пропускании металла в зазор между вращающимися в разные стороны валками. Вследствие возникновения трения между прокатываемым металлом и валками последние одновременно с деформированием осуществляют подачу металла до тех пор, пока вся заготовка не пройдет через зазор между валками.

Литье прокатка сущность процесса схемы подачи жидкого металла на валки

Рис. 6. Схема прокатки листа (а) и калибра ванные валки для сортового проката (б),

  1. Площадь поперечного всегда уменьшается.
  2. Отношение получаемой длины заготовки к первоначальной называется коэффициентом вытяжки и принимается в пределах 1Д—1,6, а в отдельных случаях до 2,5.
  3. Прокатке подвергается более 75% всей выплавляемой стали и большое количество цветных металлов и сплавов.

Форма поперечного сечения прокатного изделия называется его профилем. Совокупность профилей разных размеров, получаемых прокаткой, называется сортаментом.

Прокатка осуществляется как на гладких, так и на калиброванных валках, т. е. на валках, имеющих ручьи определенного профиля. Ручьем называется профиль очертания выреза на боковой поверхности валка-, два ручья — пара валков — образуют калибр.

Валки бывают: обжимные — для уменьшения площади сечения заготовки, черновые — для получения заготовки, близкой к окончательному профилю, и чистовые (отделочные) — для получения окончательного профиля проката.

Сортамент прокатываемых изделий весьма разнообразен. Основные виды профилей проката показаны на рис. 7.

Листовой прокат бывает двух видав: листовая сталь толстая, шириной от 600 до 3000 мм при толщине от 4 до 60 мм, а в особых случаях до 450 мм (судовая броня и др.), и листовая сталь тонкая при толщине менее 4 мм. К тонкой листовой стали относится оцинкованная сталь, жесть белая (покрытая оловом), жесть черная полированая, сталь декапированная (отожженная и протравленная).

Разновидностью круглой стали .является горячекатаная проволока (катанка) диаметром 5—9 мм. Проволока диаметром меньше 5 мм производится только волочением.

Горячекатаный металл часто подвергают последующей холодной прокатке для улучшения качества поверхности и повышения точности размеров (холоднокатаные листы и лента), а также для получения таких размеров, которые нельзя получить горячей прокаткой (тонкие листы).

Трубы бывают бесшовные, с наружным диаметром от 5 до 420 мм при толщине стенок 0,5—40 мм, и сварные с наружным диаметром до 750 мм при толщине стенок до 14 мм.

Для получения бесшовных труб круглую заготовку прокатывают в полую заготовку на специальном прошивном стане с косо расположенными валками, которые имеют сложную форму. Для удобства изображения валки на рисунке показаны один над другим, рабочее положение их получится при повороте фигуры вокруг оси заготовки на 90°.

Оба валка прошивного стана вращаются в одном направлении, вынуждая заготовку вращаться в обратном направлении. Заготовка, вращаясь, движется в направлении своей оси.

Обрабатываемая заготовка находится в весьма сложных условиях пластической деформации, создающих в центре заготовки значительные напряжения, вызывающие разрыхление этой зоны с образованием отверстия с неровной поверхностью.

Для выравнивания внутренней полости заготовки применяется дорн или пробка В, на которую постепенно наползает заготовка.

Полученная таким путем трубная заготовка надевается на оправку и подается в фасонный калибр переменного сечения двухвалкового стана, с помощью которого из заготовки получается труба.

Прокатное оборудование. Для прокатки металла применяются прокатные станы.

Литье прокатка сущность процесса схемы подачи жидкого металла на валки

Рис. 8. Схема получения полой трубной заготовки

Прокатный стан состоит из одной или нескольких рабочих клетей, шестеренной клети, редуктора с маховиком и двигателя.

Литье прокатка сущность процесса схемы подачи жидкого металла на валки

Рис. 9. Общий вид прокатного стана

Комплект валков вместе со станиной называется клетью. Формы калибров на валках весьма разнообразны и зависят от вида профиля проката, который необходимо получить. Сложные профили получают из исходной заготовки последовательными пропусками заготовки через серию калибров, часто расположенных не только на нескольких валках или рабочих клетях, но даже ьа нескольких прокатных станах.

Литье прокатка сущность процесса схемы подачи жидкого металла на валки

Рис. 10. Схема прокатного стана

Станины клети снабжены механизмами, предназначенными для изменения расстояния между валками.

Каждый валок рабочей клети получает вращение от шестеренной клети через индивидуальный шпиндель. Валки соседних рабочих клетей связаны шпинделями с рабочими валками в силу чего скорость вращения валков во всех клетях одинакова.

Прокатные станы классифицируются но следующим основным признакам: по числу и расположению валков в рабочей клети; по взаимному расположению рабочих клетей; по роду выпускаемой продукции.

По первому признаку станы могут быть отнесены к следующим группам: дуо-станы, имеющие в каждой клети по два валка, как нереверсивные с постоянным направлением вращения валков, так и реверсивные, в которых направление вращения можно менять и, следовательно, осуществлять пропуск обрабатываемого металла в обе стороны; трио-станы, имеющие в каждой клети по три валка; двойные дуо-станы, имеющие клети с двумя парами валков; многовалковые станы с четырьмя, шестью и более валками; станы с косо расположенными валками — двух- и трехвалковые. Реверсивные дуо-станы применяют для прокатки крупных профилей и толстых листов, нереверсивные — для высокопроизводительной прокатки заготовок и сортового металла, причем в этом случае обрабатываемый металл идет в одном направлении из одной клети в другую. Нереверсивные дуо-станы применяют также для прокатки тонких листов и для холодной прокатки листов и ленты. После пропуска заготовки между валками ее возвращают на сторону подачи через верхний валок вхолостую.

Литье прокатка сущность процесса схемы подачи жидкого металла на валки

Рис. 11. Схема расположения валков:
а — дуо-станы; б — трио-станы; в — двойные дуо-станы; г — многовалковые станы; д — универсальные станы

В трио-станах прокатываемая заготовка идет в одну сторону между-средними и нижними валками, а в обратную сторону — между средним и верхним. В этом случае средний валок снашивается быстрее, чем остальные.

Для устранения неравномерности снашивания рабочих валков применяют двойные дуо-станы. Прокатка на этих станах ведется так же как и на трио-станах, в обе стороны, и точность получаемых профилей выше, так как настройка каждой пары валков производится независимо от другой.

У многовалковых станов валки малого диаметра являются рабочими валками, а валки больших диаметров — опорными, предохраняющими от изгиба рабочие валки, чем обеспечивается равномерная толщина проката (чаще всего листа) по ширине. Станы с горизонтальными валками, имеющие вертикальные валки для деформирования заготовки в горизонтальной плоскости, называются универсальными.

По расположению рабочих клетей станы классифицируются на одноклетьевые и многоклетьевые; последние могут быть линейные, двух- и более ступенчатые, непрерывной и полунепрерывной прокатки.

Рис. 12. Схема процесса волочения и профили, получаемые волочением

Читайте также:  Можно ли копать металлолом зимой

По назначению, т. е. по роду выпускаемой продукции, станы делятся на обжимные, заготовочные, рельообалочные, сортопрокатные, проволочные, листопрокатные, трубопрокатные, бандаже-прокатные, колесопрокатные и на станы специального назначения.

К обжимным станам относятся блюминги и слябинги, способные прокатывать слитки до 20 т. Блюминги выпускают квадратную заготовку, называемую блюмом, которая подвергается дальнейшей прокатке с целью получения сортового проката. Слябинги производят прямоугольный прокат—слябы, являющиеся заготовкой при прокатке листа.

Волочение. Волочение заключается в протягивании обрабатываемой заготовки через отверстие (фильер, очко), размеры которого меньше размеров сечения исходного материала. Схема оро-Цеоса волочения дана на рис. 12, а. При волочении площадь «перечного сечения заготовки уменьшается, а так как объем дается постоянным, то длина ее увеличивается.

Коэффициент утонения при волочении, т. е. отношение диаметра после волочения к диаметру до волочения d0, колеблется в пределах 0,8—0,95; при больших обжатиях в металле возникают очень сильные напряжения, что может вызвать его разрыв. Если требуется более значительное уменьшение поперечного сечения, заготовку пропускают через ряд уменьшающихся по сечению отверстий в волочильных досках.

Металл подвергается волочению в холодном состоянии, поэтому пластичность его падает. Первоначальные свойства наклепанного волочением материала восстанавливаются отжигом. При возобновлении волочения после отжига материал должен быть очищен от окалины травлением в растворе серной, кислоты с последующей промывкой в щелочном растворе.

Волочением обрабатывают как сталь различных сортов, так и цветные металлы — мель и ее сплавы, алюминий и его сплавы. Волочению подвергают металл в прутках, в проволоке, а также трубы.

Преимущества волочения заключаются в том, что оно обеспечивает точные размеры (например, для стальной проволоки диаметром 1,0—1,6 мм, по ГОСТ 2771—44, допуск 0.

02), высокое качество поверхности, возможность получения мелких профилей.

Волочение применяют в основном в следующих случаях: для изготовления проволоки диаметром от 5 мм до сотых долей миллиметра, как круглой, так и других профилей; для получения тонкостенных труб; для калибровки — придания точных размеров и высокого качества поверхности горячекатаному металлу; для получения фасонных профилей.

Волочение осуществляется на специальных станах, называемых волочильными станами, обладающими тянущей силой, которая прикладывается к заготовке, вышедшей из волочильного очка.

Реклама:

Литье методом жидкой прокатки

Этот метод совмещает литье с прокаткой. Он широко приме­няется для изготовления лент и листов из чугуна, алюминия, свинца и других металлов.

Литье прокатка сущность процесса схемы подачи жидкого металла на валки Рис. 15.10. Литье выжиманием

Схема данного процесса приведена на рис. 15.11. Жидкий расплав заливают в металлоприемник 1, плотно прилегающий

Литье прокатка сущность процесса схемы подачи жидкого металла на валки Рис. 15.11.Литье методом жидкой прокатки

к вращающимся навстречу друг другу водоохлаждаемым валкам 2 и 4. Корочки, образующиеся в месте контакта расплава с валками, захватываются в зев между ними и сдавливаются. При этом осу­ществляется калибрование листа 3 по толщине.

Литье намораживанием

Известно несколько методов литья намораживанием. При одном из них на поверхность расплавленного металла помещают плиту из огнеупорного материала, в которой вырезано отверстие с профилем, соответствующим наружному профилю будущего литого изделия. Внутрь отверстия одускается затравка, к кото­рой приваривается расплавленный металл.

Если вытягивать затравку со скоростью, не превышающей скорость кристаллизации металла, из отверстия плиты извле­кается заготовка соответствующего профиля. Таким способом можно получить ленты и трубы с внутренними и наружными ребрами. Способ малопроизводителен, но прост в осуществлении и обеспечивает высокий выход годного металла.

Для получения полых втулок или маслот методом наморажи­вания расплав через литниковую систему подается в водоохлаж-

Другая схема предполагает намораживание металла на внут­ренних или наружных стенках кристаллизатора (рис. 15.12). Водоохлаждаемый кристаллизатор 1 опускают в расплав 3 и вы­держивают в нем в течение определенного времени. Изменяя вы­держку, можно регулировать толщину отливки 2. После извлече­ния кристаллизатора из расплава отливка снимается с него.

Литье прокатка сущность процесса схемы подачи жидкого металла на валки Рис. 15.12. Литье намораживанием

даемый кристаллизатор, закрытый сверху стержнем со штырями для удаления отливки из кристаллизатора. После наморажива­ния металла и образования втулки с требуемой толщиной стенки стержень со штырями вместе с отливкой быстро извлекается из кристаллизатора, который закрывается новым стержнем. Парал­лельно идет доливка расплавленного металла в кристаллизатор через сифонную литниковую систему.

Заказать ✍️ написание учебной работы

Комбинирование процессов литейного производства и обработки давлением

Можно выделить четыре основных группы комбинирования процессов литья и обработки давлением: литьё-прокатка; литьё- прессование; литьё-прессование-прокатка, литье-прокатка-армирование.

Литьёпрокатка является одним из первых реализованных совмещенных процессов.

Процесс осуществляется в режиме непрерывно отливаемой заготовки и в нагретом состоянии подачи её в прокатный стан, где заготовка подвергается пластическому формоизменению.

Для реализации процесса были созданы мощные технологические линии, совмещающие плавку, литье и прокатку, а оборудование названо литейно-прокатными агрегатами. К середине восьмидесятых годов использование этих агрегатов обеспечивало выпуск высококачественной катанки и ленты, объём которых значительно превысил потребности многих стран.

Все промышленные линии независимо от типа применяемого в них кристаллизатора имеют общую структуру, а их конструкционные различия определяются видом получаемого изделия, типом применяемых литейных машин, производительностью агрегатов в целом.

Наиболее просты по конструкции горизонтальные кристаллизаторы скольжения и агрегаты на их основе.

Недостатком непрерывного литья через такой кристаллизатор является сравнительно низкая скорость движения отливаемой заготовки по сравнению со скоростью её прокатки.

Решение проблемы выравнивания скоростей литья и прокатки заключается в использовании роторных (карусельных) кристаллизаторов. Новейшие изобретения, относящиеся к агрегатам с роторными литейными машинами, направлены на повышение стойкости литейных лент, совершенствование системы охлаждения, конструкции деталей и узлов, и в целом повышение рентабельности производства.

Литьёпрессование осуществляется на базе способа Конформ и карусельной литейной машины Кастекс (рис. 1).

Машина такой конструкции оснащена системой подачи жидкого металла из тигля 1 через металлопровод 4 непосредственно в ручей, образованный поверхностями колеса 5 и башмака 9. Скорость подачи жидкого металла изменяется регулятором 2.

Охлаждение колеса 5 осуществляется водой, циркулирующей по каналам внутреннего оребрения 6.

Быстрое охлаждение металла позволяет получить литую заготовку с незначительной ликвацией и мелким зерном, что обеспечивает высокую пластичность металла. В процессе вращения колеса происходит перемещение металла вдоль ручья и выдавливание через матрицу 8.

Стабильность процесса во многом зависит от системы непрерывной подачи расплавленного металла в ручей. Скорость перемещения расплавленного металла должна быть постоянной и соответствовать скорости его затвердевания, определяемой интенсивностью теплоотвода от рабочего колеса.

Литье прокатка сущность процесса схемы подачи жидкого металла на валки

Рисунок 1 — Схема реализации процесса непрерывного литья- прессования по способу Конформ-Кастекса: 1 – тигель; 2 – регулятор; 3 – жидкий металл; 4 – металлопровод; 5 – колесо; 6 – внутреннее оребрение; 7 – изделие; 8 – матрица; 9 – башмак

Литьёпрокаткапрессование осуществляется по схеме, приведённой на рисунке 2.

Литье прокатка сущность процесса схемы подачи жидкого металла на валки

Рисунок 2 — Схема реализации совмещения процессов литья- прокатки-прессования: 1 – тигель; 2 – расплав; 3 – валки; 4 – отверстие; 5 – матрица; 6 – изделие;

H1 – высота участка кристаллизации и поперечного сжатия заготовки (литье-прокатка); H2 – высота участка продольного перемещения заготовки; H3 – высота участка прессования заготовки

Расплав 2 непрерывно поступает в валки 3 и кристаллизируется в виде заготовки прямоугольной формы. С целью интенсификации процессов кристаллизации и охлаждения валков в них выполнены отверстия 4, по которым циркулирует вода. На участке высотой H1 под действием нормальных сил со стороны валков заготовка обжимается в поперечном сечении.

На участке H2 контактными силами трения со стороны валков заготовка перемещается к отверстию матрицы 5 и на участке H3 происходит выдавливание заготовки через отверстия.

Контактные силы трения на участке H2 между заготовкой и валками направлены по ходу движения заготовки. На участке H3 контактные силы трения между заготовкой и поверхностью отверстия матрицы, наоборот, направлены против движения заготовки.

Контактные силы трения на участках H1 и H3 направлены навстречу друг другу и обеспечивают сжатие заготовки по всей длине.

Принимая во внимание, что в поперечном направлении на участках H1 и H3 заготовка подвергается сжатию, можно констатировать, что по всему объёму очага деформации имеет место объёмное сжатие, обеспечивающее мелкозернистую плотную структуру и сводящее к минимуму внутренние напряжения.

Литьепрокаткаармирование осуществляется по схеме, представленной на рисунке 3. В валковый кристаллизатор непрерывно подается сплав 4 и армирующая сетка 3. В зазоре между валками происходит кристаллизация сплава, его соединения с армирующей сеткой, сжатие и уплотнение в поперечном направлении с образованием биметаллической ленты 1.

Литье прокатка сущность процесса схемы подачи жидкого металла на валки

Рисунок 3 — Схема непрерывного литья-прокатки-армирования биметаллических лент: 1 – армированная лента; 2 – валки-кристаллизаторы; 3 – армирующая сетка; 4 – расплав

Литье-прокатка-прессование

Следующим шагом в развитии и совершенствовании совмещенных способов прокатно-прессово-волочильного производства явилось создание

процесса совмещенного литья, прокатки и прессования (СЛИПП). Учеными Сибирского федерального университета были разработаны и запатентованы устройства и установки непрерывного литья, прокатки и прессования. Один из вариантов такого устройства показан на рис. 11.11.

Устройство работает следующим образом. Вначале валки нагреваются до необходимой температуры с помощью индукторов 8.

После этого расплавленный металл 2 заливается в печь-миксер 1, оттуда попадает в валки 3 и 4, где начинается его кристаллизация, затем следует захват металла поверхностями валков, деформирование в закрытом калибре, образованном валками, и выдавливание через рабочий канал матрицы 5. В момент попадания расплава в печь-миксер 1 в охлаждаемые каналы б и 7 матрицы 5 подается хладагент. При необходимости возможен нагрев валков индукторами 8 во время работы.

/ А-А

Рис. 11.11. Общий вид устройства: а — для непрерывного литья, прокатки и прессования; б — вид инструментального узла устройства в разрезе: 1 — печь-миксер;

2 — расплав; 3 — валок с ручьем; 4 — валок с выступом; 5 — матрица; 6,7 — каналы для охлаждения матрицы; 8 — пресс-изделие; 9 — индуктор

Описанные устройства послужили основой для создания опытнопромышленных установок совмещенной обработки, технические характеристики которых представлены в табл. 11.1. Установка СЛИПП-2,5 (рис. 11.12), например, входит в линию для производства пресс-изделий небольшого сечения из алюминиевых сплавов.

В состав линии входят следующие узлы: печь-миксер для приготовления сплава, устройство для подачи жидкого металла в валки, установка

совмещенного литья и прокатки-прессования 1, охлаждающее устройство 2, накопитель, стол обрезки с ножницами 3, моталка 4 (рис. 11.13).

Таблица 11.1

Читайте также:  Ван пис морской металл

Параметры установок совмещенной обработки

Параметры Установки совмещенной обработки
СПП-260 СПП-400 СЛИПП-2,5
Диаметр валка, мм 260 400 480
Диаметр шейки валка, мм 190 140 245
Длина бочки валка, мм 350 240 250
Окружная скорость валков, м/мин 25,2 6,3 39,6
Мощность электродвигателя, кВт 50 75 45

Рис. 11.12. Установка СЛИПП-2,5

Применение электромагнитного кристаллизатора в линии совмещенного литья и прокатки-прессования (рис. 11.14) позволяет обрабатывать малопластичные и нетехнологичные сплавы, такие, например, как АК5, АК12, АМгб, АВ97 и др.

Это связано с тем, что электромагнитный кристаллизатор, снабженный питателем, в отличие от роторного позволяет получать литые заготовки небольшого поперечного сечения (с диаметром описанной окружности до 20 мм) при высоких скоростях охлаждения за счет интенсивной подачи хладагента к кристаллизующейся заготовке, а, как известно, высокие скорости охлаждения (более 100 град/с) способствуют получению мелкозернистой структуры литой заготовки и, соответственно, повышают ее механические свойства. Применение деформирующего узла совмещенной прокатки-прессования для формоизменения таких литых заготовок позволяет получать пресс-изделия за один цикл обработки с высокими степенями деформации.

Жидкий металл

Рис. 11.13. Фрагмент линии совмещенного литья и прокатки-прессования для получения катанки из электротехнических алюминиевых сплавов:

1 — установка СЛИПП; 2 — охлаждающее устройство; 3 — стол обрезки; 4 — моталка

б

Рис. 11.14.

Схема установки совмещенной обработки с электромагнитным кристаллизатором: а — общий вид; б — вид сверху: 1 — печь-миксер; 2 — электромагнитный кристаллизатор; 3 — питатели; 4 — правильно-задающее устройство; 5 — валок с выступом; 6 — валок с ручьем; 7 — матрица; 8 — полости охлаждения; 9 — гидроцилиндр; 10 — узел охлаждения; 11 — универсальная прокатная клеть; 12 — устройство для намотки

В процессе работы расплавленный металл из печи-миксера 1 поступает в электромагнитный кристаллизатор 2, затем закристаллизовавшийся слиток изгибается и с помощью правильно-задающего устройства 4 поступает в калибр, образованный валком с выступом 5 и валком с ручьем 6.

Далее заготовка подвергается пластической деформации и экструдируется в виде пресс-изделия через матрицу 7, поджатую гидроцилиндром 9.

Матрица охлаждается с помощью хладагента, поступающего в клиновидные полости 8, а заготовка сматывается в бухту на устройстве намотки 12, пройдя перед этим охлаждение в емкости узла охлаждения 10 и калибровочную прокатку в универсальной клети 11.

Для увеличения производительности установки в электромагнитном кристаллизаторе 2 с помощью питателей 3 может быть получено одновременно несколько заготовок по числу калибров на валках 5 и б, при этом они экструдируются через матрицы 7, перекрывающие эти калибры, и обрабатываются далее с использованием необходимого количества гидроцилиндров 9, охлаждающих устройств 10, универсальных прокатных клетей 11 и устройств для намотки 12.

Таким образом, комплекс, включающий электромагнитный кристаллизатор и установку СЛИПП, позволяет производить непрерывную деформацию металлов и сплавов, которые при традиционной технологической схеме производства практически не обрабатываются методами ОМД.

ПОИСК

СУЩНОСТЬ ПРОЦЕССА ПРОКАТКИ
[c.311]

Прокатка металлических порошков. Сущность процесса прокатки металлических порошков состоит в том, что порошок из бункера 5 (рис.

176) поступает в валки 2 прокатного стана, вращающихся в разные стороны, и спрессовывается ими в пористую ленту 1, длина которой определяется количеством поступающего порошка.

При прокатке порошков получают изделия в виде полос, лент, проволоки и других профилей относительно большой длины и малой толщины с достаточно однородной плотностью.
[c.439]

Сущность процесса прокатки заключается в том, что заготовка или слиток вследствие действия сил трения втягивается вращающимися валками в зазор между ними и обжимается. Различают три вида прокатки продольную, поперечную и косую винтовую).
[c.319]

Сущность процесса прокатки заключается в пропускании металла в зазор между вращающимися валками. При этом зазор
[c.209]

  • СУЩНОСТЬ ПРОЦЕССА ПРОКАТКИ И СОРТАМЕНТ ПРОКАТА
    [c.103]
  • Сущность процесса прокатки
    [c.383]
  • Сущность процессов прокатки
    [c.169]
  • Сущность процессов прокатки и прокатные станы
    [c.211]
  • СУЩНОСТЬ ПРОЦЕССОВ ПРОКАТКИ и ПРОКАТНЫЕ СТАНЫ
    [c.318]

Сущность процесса прокатки на планетарных станах состоит в том, что движущиеся по круговым траекториям — орбитам 4 приводные рабочие валки 3 с калибром переменного сечения образуют на некоторой части орбит ручей, сечение которого в начале уменьшается, а затем — постоянно. В этом ручье обжимается равномерно подаваемая валками 2 заготовка 1 (рис. 8.12.30).

Пары валков располагаются во взаимно перпендикулярных плоскостях, что устраняет необходимость кантовки проката, и следовательно, — механизм поворота прерывистого действия. Таким образом, стан не содержит элементов, совершающих прерывистое или возвратно-поступательное движение, рост динамических сил в которых ограничивает быстроходность станов ХПТ.
[c.

662]

Основанные на сдвиге традиционные методы пластической деформации (прокатка, волочение, прессование, ковка, кручение и т. д.) позволяют достигать достаточно высокой степени ее за счет многократной обработки, но не обеспечивают однородного распределения параметров напряженного и деформированного состояний.

Формирование однородной структуры достигается в наибольшей степени при использовании стационарного процесса деформирования, основанного на схеме простого сдвига. Сущность процесса состоит в продавливании заготовки через два пересекающихся под углом 2Ф = 90—150° канала равного поперечного сечения (рис. 2.5).

На плоскости пересечения каналов сосредоточена однородная локализованная деформация простого сдвига с интенсивностью
[c.58]

По своей сущности метод не отличается от определения f по усилию осадки. При установившемся процессе прокатки с помощью месдоз измеряют полное давление на валки. Далее подбирают такое значение /у, которое, будучи подставленным в одну из теоретических (наиболее обоснованных) формул давления, обеспечивает совпадение экспериментальных и расчетных величин рср.
[c.87]

На рис. 66 показана схема накатывания шестерни с осевой подачей заготовки.

Сущность метода заключается в проталкивании нанизанных на стержень заготовок и зажатых гидравлическим устройством между двумя вращающимися зубчатыми колесами — инструментами, установленными на определенное межцентровое расстояние. Заготовки перед прокаткой нагревают в кольцевом индукторе.

Заборной конической частью валков осуществляется в основном деформация заготовки и образование зубьев, а цилиндрической частью — их калибровка. В процессе прокатки на валки подается смазочный материал.
[c.410]

СУЩНОСТЬ И ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПРОЦЕССА ПРОКАТКИ
[c.257]

Исключительно большое значение в народном хозяйстве имеет прокатка.

Сущность процесса продольной прокатки заключается в том, что слиток или заготовка благодаря действию сил трения втягивается валками, вращающимися в разные стороны, в зазор между ними, обжимается по высоте и увеличивается по длине и по ширине. При этом заготовка принимает форму зазора между валками (калибра).
[c.9]

Сущность процесса и элементы теории прокатки
[c.166]

Глава III ПРОКАТКА МЕТАЛЛОВ 5. Сущность процесса
[c.209]

Сущность процесса регулирования заключается в изменении кольцевого зазора между калибром и конической оправкой осевым перемещением последней в очаге деформации во время прокатки на величину
[c.492]

Сущность дела не изменяется, если движение рабочего органа машины не поступательное, а вращательное, как, например, при процессах прокатки, вальцовки, гибки и правки на валковых и правйльных машинах. Однако в этих случаях, кроме давления на валки, надо знать также и необходимый крутящий момент.
[c.169]

В деталях из жаропрочных сталей и сплавов в процессе выполнения различных технологических операций холодной обработки (прокатки, волочения, вытяжки, гибки, накатки, обработки резанием, упрочняющей механической обработки) неизбежно возникает сплошной или поверхностный наклеп.

Рассмотрим влияние равномерного наклепа на длительную и усталостную прочность.

Так как физическая сущность сплошного и поверхностного наклепа одна и та же, то знание характера закономерностей влияния на усталость, полученных для сплошного наклепа, может значительно облегчить установление подобных закономерностей и для поверхностного наклепа.
[c.195]

Проволока, листы, ленты и профили из этих биметаллов получаются по способу плакировки.

Сущность этого способа заключается в том, что стальной сердечник, тщательно очищенный от окалины и других загрязнений, покрывают медью, латунью или алюминием и подвергают совместной горячей прокатке.

В процессе ее происходит взаимная диффузия металлов, что и обеспечивает достаточную прочность плакированного слоя.
[c.310]

Сущность поперечно-винтовой прокатки состоит в том, что процесс пластической деформации круглой прутковой сплошной или полой заготовки осуществляется между двумя или тремя вращающимися в одном направлении валками, на бочках которых нарезаны винтовые ручьи. Профиль и размеры ручьев соответствуют профилю и размерам прокатываемого изделия. Заготовка подается вдоль осей валков. Для обеспечения механической подачи заготовки оси прокатных валков наклонены под некоторым углом (0-7°).
[c.430]

В книге рассмотрены основные требования, предъявляемые к стали, предназначенной для глубокой вытяжки, особенности выплавки, раскисления и разливки стали, а также горячей и холодной прокатки.

Сравнительный анализ требований, предъявляемых к холоднокатаному листу по различным ГОСТам и стандартам других стран, знакомит читателей с некоторыми качественными показателями холоднокатаной стали.

Подробно рассмотрены термическая обработка холоднокатаных листов, сущность физико-химических процессов, происходящих при термической обработке.
[c.7]

Сущность этого метода состоит в следующем. Электроды, изготовленные из стали или какого-либо сплава литьем, ковкой или прокаткой, постепенно расплавляют под слоем специального шлака в водоохлаждаемом стальном (лучше медном) кристаллизаторе.

Каждая капля расплавленного металла попадает в слой высоконагретого (температура около 2500° С) жидкого основного шлака специального состава и отдает значительную часть содержащихся в металле неметаллических включений, серы и газов.

Очищенная капля затем попадает в кристаллизатор, быстро затвердевает, и постепенно из капель образуется слиток определенной высоты и формы. Форма слитка зависит от формы кристаллизатора и может быть самой разнообразной.

После получения слитка заданной высоты процесс прекращают, выключают механизм подачи электрода и постепенно снижают силу тока до нуля. Затем электрод поднимают и особым механизмом извлекают слиток из кристаллизатора. Дальнейшее охлаждение слитка осуществляют в зависимости от марки стали или сплава.
[c.31]

Изготовление поковок методом поперечно-вин то-вой прокатки. Метод поперечно-винтовой прокатки поковок разработан институтом ВНИИметмаш под руководством академика А- И. Це-ликова. Сущность процесса поперечно-винтовой прокатки состоит в получении формы поковки путем последовательного непрерывного обжатия
[c.160]

Читайте также:  Хром металл средней активности

Перспективным методом производства изделий из порошков является прокатка. Сущность процесса заключается в прессовании порошка, поступающего между двумя вращающимися в разные стороны валками. Из-под валков порошок выходит в виде полосы ленты или листа (рис. 46).

Лента спрессованного материала может непосредственно направляться в печь для спекания, а затем подвергаться дополнительному обжатию между валками.

Так как прокатка обеспечивает большие скорости выхода ленты (при прокатке металлов 30—35 м1сек), то процесс является исключительно высокопроизводительным.
[c.134]

Сущность процесса заключается в пластической деформации и перераспределении металла при протягивании заготовки через свободно вращаю циеся профильные ролики на протяжном станке. Прочность заготовок после прокатки повышается на 10-25%
[c.312]

Химическое травление деталей применяют с целью удаления с их поверхности относительно толстой с высоким и неравномерным электрическим сопротивлением пленки фазы у, образующейся в процессе горячей обработки прокатки, термической обработки (алюминиевых сплавов типа дуралюминов).

Эта пленка препятствует процессу точечной сварки данных металлов. После химического травления на поверхности деталей образуется пленка фазы е, более тонкая, с низким и довольно равномерным электрическим сопротивлением, которая с течением времени вновь приобретает электрические свойства пленки фазы у.

Во избежание быстрого нарастания пленки в атмосферных условиях Б состав травильного раствора вводят пассивирующие элементы, тормозящие процесс нарастания окисной пленки.

Окисная пленка, образующаяся на поверхности алюминиевых сплавов системы А1 — Mg, по составу и структуре несколько отличается от описанной пленки, однако сущность процесса ее удаления химическим травлением аналогичная.
[c.53]

Сущность этого процесса состоит в следующем низколегированную сталь, содержащую (оптимальный состав) небольшое количество нитридов ниобия н ван< дия (типичный состав 0,1% С, 0,5% Ми, 0,05"/о V, 0,05% Nb, 0,01% N) нагревают иод ирокатку до высоких температур, ирн этом нитриды ванадия переходят в твердый раствор, а нитриды ниобия не растворяются и обеспечивают сохранение мелкого зерна. Прокатку заканчивают при низкой температуре (800°С), что позволяет получить мелкое зерно. После фазового превращения по перлитному типу (вблизи температуры 650°С) из феррита выделяются нитриды ванадия, упрочняя сталь.  [c.402]

Процессы деформации алюминиево-бериллиевых сплавов, содержащих 20—50% (вес) Ве, разрешается производить в общецеховых помещениях без заключения заготовок в оболочки, так как эти процессы не представляют по токсичности такой опасности, как плавка или обработка резанием, поскольку оии ведутся при температуре менее 500° С.

В этом случае возможно лии1ь механическое скалывание отдельных относительно крупных частичек металла, не представляющих практической опасности в токсическом отношении. В этом отношении процессы штамповки, осадки, прессования и прокатки по своей сущности сходны между собой.

Опыт же показывает, что наибольшей токсичностью обладает пыль при величине частиц менее 5—10 мк, пары и аэрозоли сплавов.

Ввиду этого процессы литья, плавки, сварки, механической обработки, как наиболее неблагоприятные с гигиенической точки зрения и приготовления заготовок из порошков алюминиево-бериллиевых сплавов, так же как и бериллия, должны проводиться в специальных изолированных помещениях, строго удовлетворяющих требованиям санитарных правил и инструкции по технике безопасности.
[c.215]

Удельная работа принята за энергетический критерий, который называют удельной энергоемкостью процесса резания [32] или удельной энергией резания. Критерий удельной энергоемкости процесса резания в отличие от разрещающей способности, позволил сопоставить энергозатраты различных по физической сущности способов обработки.

Наименьщие энергозатраты у способов пластического деформирования — прокатки, штамповки, прессования. В обработке резанием наибольшие энергозатраты при абразивной обработке, они почти на два порядка выше, чем при лезвийной. Энергозатраты физических и химических способов обработки на три порядка выше, чем при лезвийной обработке (см. рис. 1.8).

[c.44]

Техника — молодёжи 1955-04, страница 24

Схема работы гидрокамеры «УЗТМИз камеры сбора пульпы (1) грязевой насос (2) подает пульпу по трубе (3) в разделяющие устройства, не показанные на рисунке.

Оттуда вода поступает по трубопроводу (4) в насос высокого давления (5) и брандспойт гидрокамеры (6). Сильная струя воды очищает отливку (7).

Более крупные куски пригорелой формовочной смеси и стержней наклонной решетки (8) попадают в отходы (9). Вода с более мелкими частицами сливается в камеру сбора

пульпы.

При изготовлении коротких втулок всю порцию металла выливают в одно место вращающейся формы. При изготовлении труб так делать нельзя, потому что металл может не успеть растечься по всей длине формы и затвердеет в одном месте.

НЕПРЕРЫВНОЕ ЛИТЬЕ

Миллионы тонн проката—рельсов, профильного железа и т. д. — использует ежегодно наша страна. Исходным материалом для производства проката являются слитки, получаемые путем заливки металла в чугунную или стальную изложницу. Изготовление слитков требует колоссального количества дорогостоящих изложниц, часто выходящих из строя.

Поэтому инженеры и ученые давно уже пытаются найти способ изготовления слитков без применения сложных и дорогих изложниц.

Советские литейщики почти полностью решили эту проблему, создав способ «непрерывного литья», который в настоящее время успешно применяется для изготовления слитков из сплавов цветных металлов, а также для изготовления длинных отливок с постоянным профилем сечения.

При изготовлении отливки этим методом (рис. 6) металл непрерывно заливается в кристаллизатор (м), приемный стол (н) которого движется вниз, производя вытягивание отливки по мере ее кристаллизации.

Для лучшего извлечения отливки кристаллизатор делают слегка коническим и ему придается возвратно-поступательное движение снизу вверх. Изменяя конфигурацию отверстия кристаллизатора, можно получать слитки различных профилей — круглые, квадратные, типа рельсов и т. д.

При изготовлении труб непрерывным методом внутрь наружного кристаллизатора вставляют скрепленный с ним внутренний кристаллизатор.

ОТЛИВКА ПОД ВАКУУМОМ

Сущность данного метода, разработанного советскими литейщиками, состоит в следующем.

Если погрузить полый цилиндр одним концом в жидкий расплав и создать в цилиндре вакуум, металл на некоторую высоту заполнит полость цилиндра. После затвердевания получится цилиндрическая отливка.

Этот принцип и применили советские литейщики для изготовления отливок.

Засасывание жидкого металла (рис. 8) производится в тонкостенный водоохлаждаемый стальной кристаллизатор (с), погружаемый своим концом в ванну с расплавленным металлом (т).

Изготовление полых отливок производится двумя способами. При первом способе вакуум после всасывания отключают еще до того момента, когда затвердеет вся отливка. При этом оставшийся жидким металл снова

«падает» в ванну, а в кристаллизаторе остается уже застывшая втулка.

При втором способе, дающем более чистое и точное отверстие, в кристаллизатор перед всасыванием вводится песочный стержень.

Метод вакуумного всасывания применяется для получения различных втулок и прутков. Отливки при этом имеют чистую поверхность и плотную структуру с хорошими механическими свойствами.

ТОЧНОЕ ЛИТЬЕ

Точным прецезионным литьем называется процесс изготовления отливок в формах, изготовленных с применением специальных легкоплавких составов, которые называются «восковыми», хотя они иногда и не содержат воска.

Технологический процесс изготовления отливок этим методом сводится к следующему (рис. 7).

В металлическую прессформу заливают под давлением легкоплавкий «восковой» состав и получают «восковые» модели (о), точно соответствующие по форме будущей отливке. У сложных отливок модель склеивается из нескольких частей.

Из нескольких восковых моделей собирают модельные комплекты, включающие в себя и литниковую систему. Иногда один модельный комплект включает до 100 штук моделей отливок.

На модельный комплект наносится специальное огнеупорное покрытие. Затвердевающую пленку посыпают тонким слоем песка.

  • После высыхания покрытия модельный комплект за-формовывается в опоку.
  • После высыхания формы из нее выплавляется восковой состав (п) и форма прокаливается при температуре 800—900°.
  • В прокаленную форму иногда под давлением или центробежным способом заливается жидкий металл (р).
  • Затвердевшие и охлажденные отливки выбиваются из формы, очищаются от покрытия, и от них отрезаются литниковые части.

Этот метод дает возможность получить весьма чистые и точные отливки из сплавов с очень высокой температурой плавления, чего нельзя достичь ни при каком другом методе литья. Кроме того, высокая точность отливок нередко позволяет обойтись без механической обработки, что особенно важно при производстве отливок из твердых сплавов.

Точное литье оказалось чрезвычайно рентабельным и эффективным в условиях массового производства литого режущего инструмента, отливок из сплавов с высокой температурой плавления и точных мелких отливок со сложной конфигурацией, например лопаток турбин и т. д.

ПРОКАТКА ЖИДКОГО ЧУГУНА

Чугун—дешевый, в сравнении со сталью, материал, обладающий лучшими литейными и антикоррозийными свойствами.

Однако чугун малопластичен при высоких температурах, из него нельзя изготовлять прокат, например листы. Изготовить тонкий чугунный лист обычными лилейными способами невозможно.

Поэтому проблема изготовления тонких листов непосредственно из жидкого чугуна являлась давнишней мечтой человека.

Советские литейщики решили эту техническую проблему и создали промышленный метод изготовления тонкого чугунного листа методом жидкой прокатки.

Жидкий чугун (рис. 4) непрерывно заливается из ковша на графитовый питатель (з). Толщина струи может регулироваться подвижным порогом. Струя жидкого чугуна попадает по питателю под вращающиеся валки (и).

Верхний валок пружиной прижимается к нижнему с неподвижной осью. Поступая на валки, чугун начинает кристаллизоваться. Верхний валок, преодолевая сопротивление пружины, отходит от нижнего.

Кристаллизация всегда заканчивается точно на линии, соединяющей центры валков, из них выходит уже затвердевший чугунный лист (к).

Состав чугуна, его температуру, скорость заливки, режим охлаждения валков—валки пустотелые и охлаждаются изнутри водой — поддерживают постоянными. Толщина листа определяется скоростью вращения валков.

Этим методом изготовляют листы толщиной от 0,25 до 3 мм и шириной до 1,5 м. После прокатки листы подвергаются отжигу на мягкий, «ковкий» чугун.

Уже по этому, очень короткому рассказу можно представить, как выросло и усовершенствовалось в последнее время литейное производство, у которого большое будущее.

22

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector