Способ получения заготовки для горячей прокатки биметаллического листа

СОЮЗ СОВЕТСКИСОЦИАЛ ИСТИЧЕРЕСПУБЛИК 19) 1111 5 В 23 К 20 04 Ет й АТО ДЕ 1 ЕЛЬСТВУ н(5) Изобрет лургии и мож производстве ет ние относится к т быть использо вано п орячеиста. Цельемкостиестваувеличезаготовок дл таллического прокатки бим изобретения из готовлен и снижение труди повышение каого листа путем биметаллич ратурного ра ньи способов ения одним из извест ается вогнутость пластина второго ме ется изогнутой с радиусом К,талла изготавл адиусом К сло ак ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИПРИ ГКНТ СССР(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЗАГОТОВКИГОРЯЧЕЙ ПРОКАТКИ БИМЕТАЛЛИЧЕСКОГ Изобретение относится к металлургии и может быть использовано при про изводстве заготовок для горячей прокатки биметаллического листа.Целью является снижение трудоемкости изготовления и повышение качества биметаллического листа путем уве личения прочности соединения.Способ осуществляют следующим образом.Перед сборкой плиты основно плакирующего металлов подвергаю варительной очистке контактирующих поверхностей, Плакируемой поверхности металла с меньшим коэффициентом темпе 2ния прочности соединения. Соединяемые слои подвергают очистке контактирующих поверхностей, сборке и обжиму пакета с последующей обваркой. Плакирующую поверхность металла с меньшим коэффициентом температурного расширения изготавливают вогнутой с радиусом К, 1/2 Ь 2 (йЬ+3 Н)/43 Н+Н.3 /ЕЬ+8 Н), где Ь - длина заготовки; й - толщина пластины второго металла; Ь - толщина листа после прокатки; 3 - допустимая разнотолщинность плакирующего слоя; Н - толщина края пакета. Пластиру второго металла выполняют изогнутой с радиусом К=(0,7-0,95)К, Способ позволяет получить более высокое качество листа за счет увеличения В прочности соединения слоев на ЗОУ За счет отказа от использования рамки и крышки, идущих в обрезы после про- С катки, и за счет уменьшения непроваров, часть из которых также идет в об-резы, уменьшается количество отходов. Ь 2 ( 1+ Н) Н 22 4 Н 2 сфЬ+3 Н фе Ь - длина заготовки; толщина пластины второго металла; толщина листа после прокатки,каемая разнотолщинностН - толщина края пакета;К=(0,7-0,98)К,атем собирают пакет, обращая выпукую сторону плакирующей пластины кЬлакируемой поверхности, обжимают напрессе с усилием, обеспечивающим соприкосновение металлов по всей поверх Ности. При обжиме пакета осуществля 1 от обварку по торцовому контуру, приаривая плакирующий металл к основе,При обжиме пакета пластина второгоеталла упруго разгибается и вытеснят воздух из зоны контакта соединяе.ых металлов, что позволяет избежать 15акуумирования пакета. Выполнение вонутой плакируемой поверхности изогнутого плакирующего слоя приводиттому, что при нагреве пакета возниающие температурные сжимающие напряения, действующие на плакирующий меалл, дополнительно прижимают ее какируемому металлу, что улучшаетоединение металлов.25 Формула для К выведена аналити 1ески исходя из следующих соображенийРадиус вогнутости поверхности меалла с меньшим коэффициентом темпеатурного расширения не может бытьыбран произвольно, так как вогнуость поверхности приводит к неодинаовой толщине металла (разнотолщин ости слоя). Эта исходная разнотолинность после прокатки сохраняется ириводит к разнотолщинности слоев вг"отовом биметаллическом листе, Величина разнотолщинности регламентируетя, например, для толстых стальныхлистов, Участки с разнотолщинностью,йревышающей требуемую, отрезаютсяидут в отходы,В результате прокатки заготовки,выполненной по предлагаемому, способу,йа лист толщиной Ь кран заготовки столщиной Н получат вытяжку=Н/1.45Толщина одного слоя на краю готовоголиста составитк /(к(1)а другого слоя на краюН-50Н = -- . (2)В центре заготовки толщину метал.па Н, можно найти из геометрическихсоотношений 55Соответственно после прокатки в центре листов слои получат вытяжку Нц+ Н-а Ы ю ееа Ь Ь(5) и тол щина слоев составит Н=Н/Ф ц, (6)= /Ф ц . (7). Таким образом разнотолщинность слоев в готовом листе составит3 =ц- =Н-Нц, .(8)Подставляя в (8) выражения (1), (5) и (7), получимр1 1 Ьащ е и( ) ц Эк Н-а Н Й(Н-а) Нга= -- .8 Н+ЬПреобразуем (4)гВ.- - =КК а+а41 тгК =-( - +а),2 4 а(10) Подставляя (9) в (10), получим1 Ьг, (й+ЯН) Н 62 ганг 5+3 НР3 Так как по требованию о с о , где- допустимая разнотолщинность, то1 У (Ь+Н) Нг 1К ъ " че +ют е2 48 Нг Ь+3 НВыполнение Кменьшим, чем рассчитанный по формуле, приведет к увеличению разнотолщинности, снижению выхода годного. Радиус К выбирается равным (0,7-0,95)К 1, так как именно.при таком соотношении зазор между краем пластины 2 и поверхностью металла имеет оптимальную величину 10 - 40 мм, обеспечивающую надежное вытеснение возДуха, не требующего усиления сварного шва по торцовому контуру для удержания в разогнутом состоянии пластины, Выполнение К меньшим, чем 0,7 К 1, приведет к йеобходимости увеличения усилия обжима необходимого для распрямления пластины, а также усиления сварного шва. Выполнение К большим, чем 0,95 К, нецелесообразно, так как в этом случае прилегание пластины к поверхности металла будет недостаточно плотным, что может при-., вести к попаданию воздуха в зону контакта, Только совокупность указанных отличительных признаков; выполнение плакируемой поверхности металла с меньшим кбэффициентом температурного расширения вогнутой с радиусом Копределяемым по формуле, а плистины, 5 15514второго металла изогнутой с радиусомК =(0,7-0,95)К позволит достичь укаэанной цели,П р и м е р 1, В заводских условиях были собраны по известному способу 4 пакета, в которых основу составляла плоская плита стали 22 К размеромЗООх 1000 х 1800, а плоская плакирующаяпластина размерами 20 х 970 х 1620 былаизготовлена из стали 08 Х 18 Н 10 Т. Коэффициент температурного расширения ст.22 К при температуре 1000 С М, =13, 1 хьх 10 м/град, а стали 08 Х 18 Н 10 Т 0 ==20,6 х 10 м/град.й15Кованую плиту основного металлаочищали стружкой и шлифовкой плакируемой поверхности,.протиркой спиртом. Катанную плоскую пластину плакирующего металла зачищали и протирали спиртом, затем собирали пакеты,обжимая массой 40 т и обваривая поторцовому контуру. Пакеты У 1 и Р 2были изготовлены с крышками и герметизирующими рамками с введением в качестве активного вещества распыленного алюминия, который при нагревевзаимодействовал с кислородом в пакете, предотвращая окисление контактныхповерхностей и одновременно предохраняя от соединения крышку и плакирующий слой. Нагрев производился вокамерной печи до температуры 1200 С.При прокатке пакет Р 1 разрушился вовтором пропуске в результате разруше-ния сварного шва и разгерметизации35пакета. Ультразвуковой контроль листа, прокатанного до толщины 112 мм изпакета Р 2, дал отрицательный результат - поверхность расслоений,составля 40ла =90 , Пакеты Р 3 и В 4 были изготовлены с обжимом и обваркой по торцовоиу контуру, нагреты, прокатаны:пакет Р 3 - до толщины .105 мм, пакетУ 4 - до толщины 55 мм, Ультразвуко 45вая дефектоскопия этих листов показала, что годная поверхность листатолщиной 105 мм составляет -80 ., алиста толщиной 55 мм: 70 , Имеют место расслоения и разрывы плакирующегослоя по краям листов, а также непровары из-за газового пузыря в листе55 мм в виде полосы, расположеннойу края листа. Испытания на прочностьсцепления слоев по ГОСТУ показали,что прочность сцепления составляет210-330 ИПа.П р и м е р 2, В лабораторных ус,ловиях был испытан предлагаемый спое 97 6соб получения заготовки. Было изготовлено 4 заготовки, у которых основной слой составляли карточки стали 22 К размерами 25 х 135 х 170 мм, а плакирующий - карточки стали 08 Х 18 Н 1 ОТ размерами 5 х 123 х 150 мм, Плакируемую поверхность основного слоя зачищали абразивным кругом, одновременно придавая ей вогнутость с.радиусом 8.=420, рассчитанным по формуле (1) при Ь= =150 мм, С=5 мм, 5=11 мм,8 =0,2 мм, Н=ЗО мм. Затем поверхность очищали спиртом, Плакирующий слой изгибали местным нагревом и на прессе до радиуса изгиба, равного 300 мм, что составляет 0,715 от К, зачищали и протирали спиртом, Заготовки собира-, ли, обжимали в тисках и обваривали по торцовому контуру. Заготовки нагревали до температуры 1200 С и .про-, катывали на стане "дуо",с относительными обжатиями =143 до толщины11 мм. Исследования сплошности соединения показали, что непровары отсутствуют. Испытания на прочность сцепления слоев по ГОСТУ показали, что прочность составляет 260 - 420 ИПа.формула из обретенияСпособ получения заготовки для горячей прокатки биметаллического листа, включающий предварительную очист" ку соединяемых поверхностей пластин, изготовленных из материала с различными коэффициентами термического расширения, сборку их в пакет, обжим и обварку пакета по торцовому контуру, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью снижения трудоемкости изго-. товления, повышения качества биметаллического листа и уменьшения отходов, плакируемую поверхность пластины, выполненной из материала с меньшим коэффициентом температурного расширения, изготавливают вогнутой с радиусом 1 ь И и+1 Н) Н 8 8.- У ,Угде Ь-длина заготовки;й- толщина пластины второго металла;Ь - толщина листа после прокатки;3 - допускаемая разнотолщинностьплакирующего слоя;Н - толщина края пакета,1551497 пластину плакирующего металла выполняют изогнутой с радиусом рующего металла обращают выпуклойстороной к плакируемой поверхностипластины, выполненной из материалас меньшим коэффициентом температурного расширения,К =(0,7-0,95)В.,а при сборке пакета пластину плакиСоставитель И,Николаева Редактор Л.Гратилло Техред Л,Олийнык Корректор ММаксимишинецЗаказ 297 Тираж 636 Подписное 9 НИИЛИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина, 101 Р