Способ получения многослойной ленты прокаткой

(5) ИЗОБРЕТ со старо внешний смазке и трения н тяжение ленты СГ 1СТзми р Сгзмак скости В сгзмакс с лее про Озмин СО нее прочн 2 ил. ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНВЕДОМСТВО СССР(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МНОГОСЛОЙНОЙ ЛЕйТ 1) ПРОКАТКОЙ(87) Использование: для получения многослойной ленты прокаткой на заводах черной и цветной металлургии, Сущность изобретения: процесс ведут с подачей смазки только на валок, вращающийся медленнее, причем Изобретение относится к прокатному производству, а именно к производству многослойных материалов, и может быть испОльзовано на заводах обработки цветных металлов.Целью изобретения является повышение качества за счет улучшения прочности сварного соединения компонентов и предотвращение их расслоения после выхода из валков.Процесс ведут при соотношении окружных скоростей валков Чь 1/Чьг, равном коэффициенту вытяжки многослойной ленты в целом при равенстве коэффициентов вытяжки всех ее компонентов, т,е. Чь 1/Чьг= - А =11 =Ма =Лэ(фиг. 1) где при прокатке ленты А =Но/Ь 1. А,1= Ьо 1/Ьг, Яз = Ьоз/)11 з При этом скорость переднего конца многослойной ленты равна окружной скорости ваяка, вращающегося быстрее (Ч 1 - Чь 1). Процесс ведут с подачей смазки только на вадок, вращающийся медленнее со скоро,5 Ы 1799706 А ны этого валка располагают тот компонент, который при этой меет наименьший коэффициент укаэанном валке, а удельное напереднего конца многослойной ограничивают значением /Ч 3 при соблюдении условия , гдер - удельное давление в плоыхода из очага деформации; опротивление деформации наибочного внешнего компонента; противление деформации наимеого внешнего компонента, 1 табл стью Чьг, причем со стороны этого вала располагают тот внешний компонент, который при этой смазке имеет наименьший коэффициент трения на указанном валке, т.е. достигается неравенство т 1 ) гг (фиг, 1), а удельное натяжение переднего конца многослойной ленты ограничивают значениемсгз нсг 1 -у-", при соблюдении условия рОзмакс,где р - удельное давление в плоскости выхода из очага деформации, сгзмакс - сопротивление деформации наиболее прочного внешнего компонента, азмин - сопротивление деформации наименее прочного внешнего компонента.Для обеспечения условия р Озмакс, процесс. необходимо вести с натяжением переднего конца ленты, как это показано на фиг. 2. При этом удельное давление в плоскости выхода из очага де- фОРМаЦИИ РаВНО Р = (СГамакс - СГ 1) т,Е, УСЛО- вие р сгзмакс, обеспечивается, Удельноенатяжение переднего конца многослойной ленты с 7, одинаково для всех ее компонентов, имеющих разное сопротивление пластической деформации оз и разные модули упругости Е, В результате тенденции к различной упругой деформации е компонентов с разными модулями упругости (я 1 =0/Еь на границах между компонентами возникают упругие касательные напряжения т. При определенной величине (т 1 на контакте наименее прочного с более прочным компонентом касательные напряжения 7 могут достигнуть максимального значения, равного напряжению сдвига тз, которое согласно теории пластичности равно тз = ояиин/1,где озмин - сопротивление пластической деформации наименее прочного компонента, При этом произойдет расслоение указанных компонентов. Таким образом, для получения качественной многослойной ленты без расслоения должно соблюдаться условие п 1 пя Гч 3. Это условие является вторым принципиально новым признаком предлагаемого способа.Таким образом, предлагаемый способ сварки и последующей прокатки многослойной ленты в отличие от прототипа позволяет обеспечить одновременное выполнение трех необходимых условий для достижения ее наилучшего качества:1) получение прочного сварного соединения в результате равенства коэффициентов вытяжки всех: компонентов многослойной ленты, т,е. отсутствия касательных напряжений т на контакте свариваемых компонентов при их совместной пластической деформации;2) предотвращение расслоения компонентов многослойной ленты после ее выхода из валков, благодаря соблюдению условия раямаксгде смаке сопротивление пластической деформации наиболее прочного компонента;3) то же, благодаря условию 01 (ОЗминМ 3 где сг 1 - сопротивление пластической деформации наименее прочного компонента.Способ осуществляют следующим образом,В валках, вращающихся с соотношением их окружных скоростей, равным коэффициенту вытяжки компонентов, при скорости движения переднего конца многослойной ленты, равной окружной скорости валка, вращающегося быстрее, при коэффициенте трения на нем большем, чем на валке, вращающемся медленнее, с целью получения прочных сварных соединений компонентов и предотвращения их расслоения после выхода из валков, процесс ведут с подачейсмазки только на валок, вращающийся медленнее, причем со стороны этого валка рас 5 полагают тот внешний компонент, которыйпри этой смазке имеет наименьший коэффициент трения на указанном валке, а удельное натяжение переднего концамногослойной ленты ограничивают значением о (оямаа,МЗ при соблюдении условия р(тзмаксгде р - удельное давлениев плоскости выхода иэ очага деформации;Оэмакс - сопротивление деформации наиболее прочного внешнего компонента,15Оэмин - сопротивление деформации наиме" нее прочного внешнего компонента.Пример,Опытная прокатка проводилась на стане с диаметром валков 180 мм, имеющих 8класс шероховатости по ГОСТ 2789-73.Характеристика исходных компонентовбиметаллической ленты (в отожженном состоянии);- сталь 08 КП, толщина 1,0 мм, Озмакс == 6 кгс/ммВ качестве объекта опытной прокаткивзята биметаллическая лента по следующейпричине, В процессе прокатки, независимоот числа компонентов многослойной ленты,с валками контактируют только два внешнихкомпонента. Они и определяют соотношение между коэффициентами трения на ведущем и ведомом валках, Внутренниекомпоненты (слои) принимаются во внимание только при ограничении величины переднего натяжения, исходя .из их40 сопротивления пластической деформации ине вносят принципиальных особенностей вопытные результаты.Опытная прокатка осуществлялась пристепенях деформации 60 и 70(коэффициенты вытяжки Л равны 2,0 и 4,0 соответст. венно), Соотношение окружных скоростейвалков было равным коэффициенту вытяжкикомпонентов, т.е. 2,5 и 4,0. Смазка валка, вращающегося медленнее (ведомого), производилась ланолином и касторовым маслом путем нанесения их на поверхность бочки, Схема прокатки соответствовала фиг. 2.В процессе прокатки с помощью метода измерялось усилие прокатки, по току двигателя моталки - переднее натяжение биметаллической ленты, с помощью частотных датчиков - окружная скорость валка, вращающегося быстрее (ведущего),и скоростьдвижения переднего конца биметаллической ленты.Прокатка при проведении опытов осуществлялась согласно прототипу и по предлагаемому способу, Результаты опытов приведены в таблице, в которой коэффициенты трения на валках приведены из рабо- тЫ,. ЗНаЧЕНИЯ Р И П 1 мнн В табЛИЦЕ определялись как среднеарифметические из трех опытов, Окружная скорость ведущего валка и скорость переднего конца ленты составляли Ч = 0,25 мlс.Из анализа данных, приведенных в таблице, можно сделать следующие выводы:1) при прокатке по прототипу во всех случаях рстзмакс где Озмакс сопротивление деформации стали 08 КП при вытяжках 2,5 и 4,0 наблюдается расслоение биметаллической ленты при ее однократном изгибе;2) при прокатке по предлагаемому спо- СОбУ ( РОэмакс О 1ОЯмакс) РаССЛОЕНИЕ биметаллической ленты начинается только после пяти перегибов на 180 О, что свидетельствует о хорошем качестве сварного соОзм нединения, при (т 1 , прочность соединения ухудшается;3) подтверждено положение заявки о том, что для обеспечения максимальной разницы в коэффициентах трения и снижения исходных растягивающих напряжений в переднем конце ленты, со стороны смазанного ведомого валка располагают тот компонент, который при наличии смазки имеет с указанным валком наименьший коэффициент трения.Как показано в таблице, при смазке ведомого валка ланолином к нему должна быть обращена лента из алюминия А (отношение коэффициентов трения - - - = 0,085,тоякпАа при смазке указанного валка касторовым маслом с ведомым валком должна контактировать лента из стали 08 КП (отношение ко 1 А) 0,092эффициентов трения - ) =)о,вгд 0,045Таким образом, в зависимости от типасмазки один и тот же внешний компонент при прочных равных условиях должен кон тактировать либо с ведущим, либо с ведомым валками. Формула изобретения Способ получения многослойной лентыпрокаткой компонентов в валках, вращающихся с разными. окружными скоростями при скорости движения переднего конца многослойной ленты, равной окружной скорости валка, вращающегося быстрее, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения качества ленты за счет улучшения соединения ее компонентов и исключения обрывов, процесс ведут с подачей смазки только на 25 валок, вращающийся медленнее, причем состороны этого валка располагают тот внешний компонент, который при этой смазке имеет наименьший коэффициент трения на указанном валке, а удельное натяжение переднего конца многослойной ленты ограниЧИВаЮт ЗНаЧЕНИЕМ Д 1 ПямннМ 3, ПРИ соблюдении условия р оьмакс, гдер удельное давление в плоскости выхода из очага деформации; пзмакс - сопротивление З 5 деформации наиболее прочного внешнегокомпонента; оэмнн - сопротивление деформации наименее прочного внешнего компонента.лоло Ш с.Ч Л 3 Ло олл лОоо 3.л С л о(Ч СЪ СлС ю ц фл Со со сО о о о л л л О О 3 О 1 3 Л 00 Сл С сЧ л о л ол о л л (Ч с У У Я о .о О Э 5 щ оУ ф 3Ф Ха ЭЯ гл д01 х фо 1- О -Ф ог- Э 3-Л ф фЧф ЩЛС е 31о1 3 С Хо г.3- Х1 93 Э ОЕ Щл У11111Ю11111131113о о1111111111 :О 011111т1 -.3 .:1 о с1 ллоо11111111113 Л1 л1 с 1 -411111 С"1сосо л1 Оо11111311111111111 )Б г-1 Бх1о1 Ф1 ф1 Щ СО г 4 СО гЧ СО г 4 СО - СО -4 00 ло оЮ 1 О.4 Ю 1 о со л сосоос о о1799706 Составитель Л. Агее Техред М.Моргентал Редактор С. Кулака орректор Н. Гунько Заказ 1128 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 роизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина