Способ повышения стойкости оправок прошивного стана

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИКа е.Ы 2 пи 1821253 А 5 В 21 В 2500 ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕВЕДОМСТВО СССР(ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ЕН 2 тапа при постоянной величине силынапряжения. Длительность первого составляет 0,75-0,85 от общего вренаплавки при скорости подачи электв 1,5 - 2,5 раза меньше, чем на втором . Наплавка носика оправки произвона высоту 0,19-0,33 диаметра при поной силе тока и напряженйя, Общее наплавки определяется в зависимо- диаметра носика оправки по матема-" ким выражениям. 3 ил,(21) 4936336/27 (22) 06.02.91 (46) 15,06.93, Бюл, В 22 (71) Московский институт приборост (72) В.И.Лачугин, В.К,Ширяев, В.К лин, Г.В.Чекалов, И.Г,Гетия и А.П.Чу (56) ДаниловФ.А. и др; Горячая пр труб.М.: Металлургиздат, 1962, с.26 (54) СПОСОБ ПОВЫШЕНИЯ СТОЙОПРДВОК ПРОШИВНОГО СТДНА (57) Использование: прк винтовой и ке, Наплавку носика оправки произ два э тока и этапа роениямени Шуми- рода чвага этапе окаткадится 3-265, стоян КОСТИ времясти от ров ив- тичес водятв Изобретение относится к трубопрокат- наплавляемой части носйка (Ьд оправки ному производству при получении труб вин- равным 0,190,33 от диаметра этого носика ф товой прокаткой, а именно к йнструменгу, . бн обусловлен следующим. прошивного стана.". Чем тоньше исходная толщина стенкиЦелью изобретения является разработ-. носика оправки перед наплавкой ( д на ка такого способа повышения стойкости оп-.:- фиг,1), тем лучше будет теплоотвод при наравок, который обеспечит резкое плавке, но предельная толщина ограничена, сокращение брака при наплавке носика Оп- вероятностью значительного разогрева и равок и повышает срок службы, .проплавлением стенки, что ведет к браку,На фиг.1 показана схема, поясняющая Исследованиями установлено, что эта тол предлагаемый способ, где обозначены: 1 - . щина исходной стенки должна быть Оф оправка; 2 - "челюсти" центрователя; 3 -Ы электрод, д - толщина носика оправки пе- д 0,110,19 от б,.юепЪ ред наплавкой жаропрочным материалом, Ы нафиг,2 - ,пояснения пообоснованиювыбо- При )т,0,19 б наблюдается низкая (Я ра предлагаемых режимов наплавки; на стойкость оправки из-эа нарушения или из-;р фиг.3 - результаты экспериментальных исс- носа основной ее части, т.е, стойкость опра-ледований. вок с наплавкой и без нее оказываетсяВозможность ведения стабильной на- практически одинаковой, Притакой величиплавки в течение всего процесса без изме- не Ь толщина стенки носика д перед на- ф нения тока и напряжения (1, 0) стала плавкойбудетмаксимальной( д0,190,), возможной благодаря предложенйю осуще- что ухудшает теплообмен оправки. ствлять наплавку в два этапа, причем на При и,0,33 бчасто наблюдали другой первом со скоростью в 1,52,5 раза мень- вид дефекта - повышенный выход бракошей, чем на втором этапе. Выбор высоты ванных справок при наплавке из-за прогре 1821253ва и просадки корня носика оправки, т,е,имел место пр жог стенки носика оправки д,т.к, ее величина в этом случае оказываласьминимальной( д0,11 бн)Дело в том, что общая высота носикаоправки должна оставаться неизменной иравной высоте носика оправки без оправки,т,е. величина Ьн, =д+ Ьн =сопэт.При длительности первого этапа наплавки т 1 0,75 т не происходит полногорастекания расплавленного флюса, нет требуемой формы носика оправки или имеет.место значительный перерасход наплавляемогоматериала при окончании процесса(позиция "а" на фиг.2).При т 1) 0,85 г происходит неполноерасплавление флюса на основании тела носика оправки; расплав закупоривает частьФлюса на этом основании и также наблюдается повышенный брак по форме носикаоправки (позиция "б" на фиг.2).При скорости подачи электрода 3(фиг.1)на втором этапе наплавки меньше, чем в 1,5раза от скорости на первом этапе(ч 2 1,5 ч 1)нельзя получить требуемую форму носикаоправки, т.к, происходит сильный разогревэлектрода и ток значительно падает, снижается мощность установки,При ч 2 2,5 ч 1 происходит быстрое расплавление слоя, нанесенного на основанииносика при малой подаче электрода наэтапе наплавки, а тело электрода на И этапене успеет разогреться в достаточной степени, При этом возможен прогар начальнойстенки носика д, что приводит к браку (вэтом случае электрод на большой скоростипроходит в расплавленный на этапе металл, прожигает тело носика оправки).Пример осуществления способа повышения стойкости оправки: Оправку 1 диаметром носика оправки бн= 25 ммустанавливают в вертикальном положениина установке, подают электрод 3 без включения энергии до упора в основание носикаоправки, затем производят реверс электрода до Образования зазора 13 мм(Фиг,1). В полость водоохлаждаемых "челюстей" 2, предназначенных для зажима ицентрирования оправок, засыпают флюс изажигают дугу, После чего подают электрод 3 на малой подаче (ч 1= 20 мм/с) втечение 16 с, потом увеличивают скоростьподачи электрода до ч 2= 100 мм/с втечение4 с, т,е. г 1 = 0,8 г ( т =. 20 с). Напряжение иток при таком сйособе наплавки остаютсянеизменными во времени, в отличие от способов наплавки согласно прототипа и аналога, Исходная толщина стенки носикаоправки д =4 мм( =0.15 бн). По известной технологии, из 150 оправок в 75 случаев (50%) был получен бракиз-за прожога стенки носика оправок; попредлагаемой технологии из 110 шт, прожог5 был на 3 оправках, т,е. 2.В последних экспериментах количествобракованных оправок было сокращено до0,51,После наплавки оправок по известной10 технологии их стойкость увеличилась до80200 прошивок, т.е, в 22,5 раза (приэтом выход годного был не более 70), Попредлагаемой технологии стойкость оправок возросла до 250500 шт,(т,е. в 3815 раз) при выходе годных при наплавке9899,5 ф ,При выборе заявляемых режимов ведения процесса были опробованы разныескорости движения электрода, разные вы 20 соты носика оправки пн разные толщиныстенки носика д, изменяли общее времянаплавки.Так, в указанном выше примере, исходяиз условия получения качественной формы25 носика оправок и их высокой стойкости,получено1,г, сек бн, мм2 Ъ, 19, 21 2525, 24, 26 . 27,530 31,32 29,31Обработка этих и других результатовпозволили получить простую эмпирическуюформулу для расчета т при любом бн:35 т = (0,951,05) (1,8 бн - 25) При ч 1= (34,бб) мм/с и ч 2 100 мм/с(ч 2 1,5 ч 1) не получали требуемой формы оправки; при ч 250 мм/с (ч 2 1,5 ч 1), получали брак по причине прожога стенки основания носика оправки.При д3 мм ( д0,11 бн) при любыхрежимах наплавки происходил прогар стенки; д5 мм (д0,19) ухудшается теплооб мен, снижалась стоЙкость Оправок.При Ьн5 мм (йн0,19 бн) имели низкуюстойкость оправок(т.к. при этом дн0,19 бн,: см. ниже), всего несколько выше стойкости обычных прошивных оправок, При Ьн8 мм (Ьн0,33 бн) часто получали брак из-за прожога стенки носика оправки (д0,11 бн т,е.д 3 мм).При 11 0,75 г (т 1 15 с) не происходилополного растекайия расплавленного металла, брак по форме носика (фиг,1, поз.А), при т 1 17 с(й 0,85 т) наблюдали также брак по форме носика отправки из-за закупорива- НИЯ ФЛ 1 ОСа в нижнем основании носика Оправки (фиг.2, поз,"б"),1821253На фиг,3 приведены результаты мулы для г охватывают практически весь влияния бн на величину т в диапазоне диапазон ойравок.бн= 24;32 мм, Кроме того, провели наплавку оправок бн = 14 и дн =70 мм. В этомФ о р м у л а и э о б р е т е н и я случае фактическое время наплавки т со Способ повышения стойкости опраставило 9498 с. вок прошивного стана, включающий наОбработка результатов экспериментов плавку носика оправки электродом позволила получить эмпирическую зависи- жаропрочного и износостойкого металла, мость 7 от бн о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с цельют =(0,15.1,05)(18 бн - 25), (бн 24.70 10 повышения срока службы, устанавлимм) вают в зависимости от диаметра носикаЭта формула дает достаточно точные оправки бн время наплавки поматематичерасчетные значения при бн= 2470 мм, при ским выражениям т =(0,95-1,05) (1,8 б -25) меньших бн получена другая формула для х: с, првбнъ 24 мм, т (0,79-0,87) бн с при х -(0,951,05) 0,83 бн или т =(0,790,87) 15 бн 24 мм на.высоту, составляющую бн, (бн24 мм)(0,19-0,33) бн, причемскорость подлечи элекПрактически на всех трубопрокатных тродавтечение 0,75-0,85 времени наплавки агрегатах, где используют оправки для в 1,5-2,5 разаменьше,чемвтечениеостальпрошивки заготовок, йаибольший диа- ного времени, при постоянных по Величине метр заготовок составляет 600700 мми 20 силе тока и найряжении в течение времени бн мм, поэтому приведенные фор- наплавки.ПО АЧА 601821253 Реда орректор С.Юско Заказ 2080 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб 45 изводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул. Гага рина,тр НцСИО оставитель Л;Матуринхред ММоргентал Вки Ии, ии