Пакет для получения многослойных листов

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИН Л 01117 3 К 20/00 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ СВИДЕТЕЛЬСТВУ АВТОРСК 37А. Сердюк кев лургический и металлурги двух- еречновыпуклым. и ч а ю да металла при произво слойных листов, профил го сечения рамки выпол2. Пакет по и. 1, щ и й с я тем, что ст выпуклого профиля рамк поп детельст20/00,а огиб евыш ПОЛУЧЕНИЯостоящий и т двух толщин ее стенки. ГОСУДАРСТ 8 ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ(54)(57) 1. ПАКЕТ ДЛЯМНОГОСЛОЙНЬГХ ЛИСТОВ,заготовок основного и плакирующего слоев, соединенных герметизирующей рамкой, расположенной по контуру пакета между заготовками основного слоя, о т л и ч а ю щ и й с я те что, с целью повьппения качества многослойных листов за счет предот вращения раскрываемости пакета при нагреве и прокатке и снижения расх117166 О 35 40 величины выпуклости стенки рамки свыше двух ее толщин приводит лишьк дополнительному расходу металлаи увеличению затрат на ее изготовление,50 На фиг. 1 изображен пакет, разрез; на фиг. 2 - стрела прогиба Ь.Пакет для получения многослойных листов содержит заготовки основного слоя 1, заготовки плакирующего слоя 2 и герметизирующую сварную рамку 3 из заготовок, имеющих форму желоность соединения пакета зависит о размера катета сварных швов, соединяющих рамку с заготовками основного слоя, Известно, что размер катета шва углового соединения не может быть принят более, чем наименьшая толщина одного из соединяемых сваркой элементов. Таким образом, толщина детали рамки является элементом, определяющим несущую способность сварного соединения пакета. С целью обеспечения надежности эксплуатации несущих сварных конструкций установлен минимальный расчетный катет швов сварных соединений 5 мм.Учитывая ответственность сварной конструкции пакета и возможность его разрушения в процессе обработки и транспортировки с созданием аварийных ситуаций, толщина деталей рамки принята не менее 8 мм, что составляет 0,016 наибольшей толщины пакета. Верхний предел толщины деталей рамки принят на основе приведенного обоснования с учетом минимальной толщины пакета 250 мм. Дальнейшее увеличение толщины деталей приводит к увеличению жесткости рамки, что требует дополнительных затрат энергии на ее деформацию в процессе прокатки и, кроме того, приводит к дополнительному расходу металла на изготовление рамки. Материал деталей для изготовления рамки - низкоуглеродистая сталь. Профиль поперечного сечения рамки может быть выполнен выпуклым, стрела прогиба которого не превышает 2-х толщин стенки рамки. Ве - личина нижнего предела выпуклости выбрана из условия изгиба стенок рамки при прокатке пакета за счет гарантированной потери устойчивости стенок при их сжатии между, заготовками основного слоя. Увеличение1 171 ба. Е 1 ля обеспечения герметичцостипакета и его механической прочностирамка соединена с заготовками основного слоя сплошными сварными швами 4,5Пакет работает следующим образом.После сборки заготовок основного 1 и плакирующего слоев 2 с герметизирующей рамкой 3 производитсяприварка герметизирующей рамки к 1 Озаготовкам основного слоя угловымишвами по периметру примыкания рамкик заготовкам основного слоя. Усилия, возникающие в сварных швах 4в процессе их кристаллизации, вызывают местную деформацию стенок герметизирующей рамки благодаря относительно малой толщине стенок рамкипо сравнению с толщиной заготовокосновного слоя. Это способствуетсущественному снижению внутреннихнапряжений в сварных швах.При нагреве пакета перед прокаткой происходит изменение геометрических размеров всех элементов паке- г 5та, Усилия, возникающие в результате увеличения толщины плакирующихзаготовок, воспринимаются стенками рамки. При этом происходит некоторое спрямление их выпуклой поверхности, что предотвращает разрушение сварных швов, соединяющих рамку с заготовками основного слоя. Впроцессе прокатки под воздействиемдеформационных нагрузок происходитуменьшение толщины заготовок плакирующего слоя, что приводит к сближению заготовок основного слояПриэтом герметизирующая рамка свободнодеформируется за счет увеличения40выпуклости, что снижает величину усилий, воспринимаемых сварными швами,и обеспечивает герметичность пакета на время, необходимое для образования биметаллической заготовки.Стрела прогиба выпуклого профи 45ля рамки Ь (фиг. 2), составляющая1-2 толщины детали рамки ( а), принята с целью обеспечения направленной поперечной деформации деталейрамки в процессе прокатки пакета. 20 Рассмотрим примеры, обосновывающие граничные условия размера выпуклости деталей рамки.П р и м е р 1. Выпуклость дета лей рамки Ь принимается менее 1 с (т.е. менее толщины детали рамки).Величина смещения центра тяжести бб 4сварного шва Т относительно наибо лее удаленной точки О оси сечеция стенки, определяемая по формулеа, - + -3 24при Ьа и катете шва К = а не превышает при этом - а. Вследствие6этого изгибающий момент, действующий на детали рамки, весьма незначителен, что приводит к ухудшению условий деформации рамки по вертикали, Более того, при дальнейшем уменьшении выпуклости деталей рамки Ь, например до 0,5 а, центр тяжести сварного шва смещается вправо относительно точки О, в результате чего возникает при прокатке пакета изгибающий момент противоположного знака, препятствующий деформации стенок рамки наружу, так как величинаимеет отрицательное значение1= - а- - + - =- - аа аг з г) зТаким образом, учитывая изложенное, а также то, что в практике возможны отклонения (погрешности) в геометрических формах и размерах деталей рамки и сварных швов, условие, что величина выпуклости рамки принимается не менее одной толщины детали рамки, является обязательным условием, определяющим работоспособность конструкции предлагаемого пакета,П р и м е р 2. Выпуклость деталей рамки Ь принимается равной 1,5 а. В этом случае величина смещения центра тяжести сварного шва Т относительно точки О при К = а составляет- с - 4. - : - ачто обеспечивает нормальные условия для поперечной деформации деталей рамки в процессе прокатки пакета.П р и м е р 3. Выпуклость детали рамки принимается более двух толщин детали рамки, т.е. Ь ) 2 а.В этом случае, также как и в примере 2, обеспечиваются благоприятные условия для поперечной деформации деталей рамки в процессе прокатки пакета, так как смещение центра тяжести сечения сварного шва Т относительно точки О составляетОднако при этом необходимо увеличивать размеры (длину и ширину)1117166 ЩВИПИ Заказ 7118/10 Тираж 1036 Подйисное Филиал ППП "Патеатффг.Узгород, ул.Проакткаа, 4 заготовок основного слоя для предотвращения деформации выпуклой части стенок рамки при транспортировке пакета в процессе его нагрева.5 Использование пакета предлагаемой конструкции позволяет снизить дополнительные потери металла, получаемые в результате отслоений по боковым и торцовым кромкам биметаллических листов, происходящих вследствие разгерметизации пакета в процессе его нагрева н прокатки, составляющие 0,61% от годового объемапроизводства, снизить расходныйкоэффициент на 11 кг на одну тоннупроката и себестоимость одной тонныдвухслойной стали на 4,4 руб, Крометого, достигается дополнительнаязкономия металла на изготовлениегерметизирующих рамок в среднем1 на 1,5-2,0 кг на одну тонну проката, что также снижает себестоимостьизготовления двухслойной стали.