Способ получения биметаллических прутков

(51)М. Кд.В 21 С 23/24 В 23 Р 3/02 е 1 кударстееювй комитет СССР в Аеяам иэобретеиий и отирнтий(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ БИМЕТАЛЛИЧЕСКИХПРУТКОВ Изобретение относится к металлургии, конкретно к области обработки металлов давлением, и может быть использовано на прокатных, волочильных и прессовых агрегатах.Известны способы получения биметал 5 лических изделий (проволоки, прутков и др.) прессованием 113 и волочением 1 21, Однако способы производства биметаллических прутков прессованием или волочением10 малопроизводительны, характеризуются большим износом рабочего инструмента и в сравнении с горячей прокаткой являются неэкономичными. 15Известен способ получения биметаллических прутков с применением горячей прокатки, при котором предварительно подготовленный пакет круглого сечения с сердечником из конструкционной стали и оболочкой в виде трубы из инструментальной,стали после заварки торцов и нагрева в камерной печи прокатывают за бпропусков по системе "овал-квадрат в двухвалковой клети 33. Однако сутпесчвующий способ получения биметаллических прутков не позволяет получить прочное соединение компонентов на контактной поверхности и равномерный плакирующий слой в готовом изделии. Прокаткапакета не обеспечивает всестороннегосжатия, необходимого для надежного схватывания плакирующего слоя с сердечником, вследствие чего происходит раскрытие пакета вблизи мест зазоров калибровдвухвалковой клети, окисление контактныхповерхностей и ухудшение качества схватывания. Наличие несхваченных поверхностей в значительной мере увеличиваетсвободное расширение плакируюшего слоя,создавая уже в первых черновых пропусках неравномерное распределение толщины оболочки вокруг сердечника, Образовавшаяся в первых проходах неравномерность плакируюшего слоя сохраняется ипри дальнейшей прокатке, из-эа чегодобиться равномерного распределения егов готовом изделии путем подбора спе201 ствие нагрева плакирующего слоя и его шим слоем. 3 7107циальных форм калибров практически невозможно.Цель настоящего изобретения - устранение указанных недостатков при производстве биметаллических прутков и соз 5дание такого способа, который обеспечитповышение качества биметаллическогопрутка,Поставленная цель достигается тем,что приварку второго торца трубы плаки- .10рующего слоя к сердечнику осуществляютпри предварительном упругом закручива. нии одного из элементов сборной заготовки относительно другого.. Изобретение поясняется чертежами, где 15на фиг. 1 а, б, в изображен конкретныйпример способа получения биметаллических прутков, а на фиг. 2 а, б, в, г показан механизм сжатия сердечника плакирующимслоем в процессе нагрева перед 0обработкой давлением, Технологическийпроцесс описан на примере полученияпальцев для гусеничных машин, которыйосуществляется следующим образом. Биметаллический пакет круглого сечения, 25состоящий из сердечника и плакируюшегослоя, изготавливают соответственно, например, из сталей 45 и Х 12. Размерысердечника и оболочки подбирают такимобразом, чтобы получить, на готовом прут- з 0ке плакирующий слой толщиной 3-4 мм.Сборку пакетов удобно производить, следующим образом (см, фиг. 1 а, Вначалесваривают внешние торцы левой и правойзаготовки, затем их концы зажимают в З 5специальном устройстве и производят упругое скручивание сердечника. В такомположении осуществляют сварку торцовзаготовок в сечении А-А (фиг, 1 а) и после этого заготовку разрезают в сечении 40А-А или в сдвоенном виде подают длянагрева и прокатки.Зазор между сердечником и плакирующим слоем пакета обуславливается допусками на их изготовлении, который в первую очередь способствует раскрытию па кета вблизи зазоров между валками, чтоприводит к окислению поверхностей сердечника и плакирующего слоя, Получениемногослойных пакетов по данному способу устраняет зазор между составнымичастями заготовки и позволяет осуществить предварительное обжатие сердечникаплакирующим слоем в процессе нагрева.Механизм этого процесса показан на фиг. 552, где: на фиг. 2 а - первоначальный зазор между составными частями заготовки, на фиг. 2 б - увеличение зазора вследобъемного расширения, на фиг. 2 в - уменьшение зазора вследствие того, что упруго скрученный сердечник раскручивается и закручивает плакируюший слой, который нагревается в первую очередь до высокой температуры и пластичность которого резко повышается, нафиг.2 г-умень шение зазора между составными частями заготовки в первоначальное обжатйе сердечника плакирующим слоем вследствие нагрева сердечника до высокой температуры и объемного расширения.Нагретую до температуры прокатки заготовку деформируют на прессе, волочильном или прокатном стане до требуемых размеров, Предпочтительным способом обработки является прокатка. Например, прокатка в одном или нескольких многовалковых блоках по системе калибров "круг-круг" обеспечит всестороннее обжатие и сваривание сердечника с плакируюшим споем, так как составные части заготовки уже предварительно сжаты и обжатие, которое допускают многовалковые блоки, будет вполне достаточно (см. фиг. 16, в), дальнейшее деформирование металла производится в калибрах двухвалковых клетей по одной из схем, например, "овал-ребровой овал" или "овал- квадрат". Так как деформация в системе калибров двухвалковых клетей начинается после надежного сваривания составных частей заготовки, то исключается раскрытие пакета вблизи мест зазора калибров и увеличенное свободное уширение плакируюшего слоя. В первых пропусках не закладывается неравномерность толщины плакирующего слоя, что оказывает решающее значение на получение качественной готовой продукции в этом отношении, С целью получения точных геометрических размеров окончательное формирование готового биметаллического прутка возможно в многовалковом блоке по системе "круг-кругф. Дальнейшая обработка прути- ков производится в соответствии с требованиями, предъявляемыми к готовому иэделию. Использование данного способа в промышленных условиях позволит освоить производство биметаллических прутковразличного сечения высокой прочности и износостойкости с прочным соединениемкомпонентов по контактным поверхностями равномерно распределенным плакирую 5 7107Зкономический эффект, расчитанный дляусловий пройзводства 80 тыс. в годкруглых биметаллических прутков, идущихна изготовление пальцев гусеничных машин, составляет 35 млн. руб. 5формула изобретенияСпособ получения биметаллических прутков, включающий сборку заготовки 10 из плакирующего слоя в виде трубы и сердечника из стали или сплава приварку их торцов, нагрев и обжим до конечных размеров, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повьппения качества 15 изделий, приварку второго торца трубы 20 бк сердечнику осуществляют при предварительном упругом закручивании одногоиз элементов сборной заготовки относительно другого.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Петросян Г. А. Прессование биметаллических круглых стержней, Известия Вузов",М 3, 1977, с. 158-163.2, Патент Швеции, % 354209,кл, В 21 Г 19/00, 1973.3. Сагитов С. А. и др. Получениебиметалла для пальцев тракторных гусениц, Сборник трудов УКРНИИмет, вып.18, "Металлургия", 1970, с, 222-228 прототип,710720 О. Ковинская 7 Тираж 986 Подп БНИИПИ Поиск" Государственного комите по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., Заказ 8916/ ное а С 5