ITVE980048A1 - PRODUCTION PROCESS OF OPEN ANIMATED WIRES FOR ELECTRIC WELDING AND PLANT FOR IMPLEMENTING THE PROCEDURE. - Google Patents
PRODUCTION PROCESS OF OPEN ANIMATED WIRES FOR ELECTRIC WELDING AND PLANT FOR IMPLEMENTING THE PROCEDURE. Download PDFInfo
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Description
DESCRIZIONE DESCRIPTION
dell'invenzione avente per titolo: of the invention entitled:
"Procedimento di produzione di fili animati aperti per saldatura ad arco elettrico ed impianto per attuare il procedimento" "Process for the production of open cored wires for electric arc welding and plant to implement the process"
La presente invenzione concerne un procedimento di produzione di fili animati aperti per saldatura ad arco elettrico ed un impianto per attuare il procedimento. The present invention relates to a process for producing open cored wires for electric arc welding and a plant for carrying out the process.
Sono noti fili animati per saldatura ad arco elettrico. A seconda del processo tecnologico utilizzato per la loro produzione essi si distinguono in fili animati aperti (non saldati) e fili animati chiusi (saldati). Cored wires for electric arc welding are known. Depending on the technological process used for their production, they are divided into open (not welded) cored wires and closed (welded) cored wires.
I fili animati aperti sono in genere ottenuti a partire da un nastro d'acciaio che dapprima viene profilato in modo da assumere una sezione trasversale ad U, poi viene riempito con una tradizionale miscela di polveri aventi la funzione di proteggere l'arco di saldatura e di modificare le qualità dell'acciaio che forma il filo, nonché dei materiali da saldare. Il nastro così sagomato viene sottoposto ad ulteriore profilatura, che porta alla fine ad accostare oppure a sovrapporre oppure ad aggraffare i due lembi longitudinali del nastro stesso, e successivamente a laminare ed a trafilare il filo animato così ottenuto per portarlo al diametro desiderato. Open cored wires are generally obtained starting from a steel strip which is first profiled so as to assume a U-shaped cross section, then it is filled with a traditional mixture of powders having the function of protecting the welding arc and to modify the qualities of the steel that forms the wire, as well as of the materials to be welded. The strip thus shaped is subjected to further profiling, which ultimately leads to the two longitudinal edges of the strip being juxtaposed or overlapping or crimping, and subsequently to laminating and drawing the cored wire thus obtained to bring it to the desired diameter.
I fili animati chiusi sono anch'eSsi ottenuti a partire da un nastro di acciaio, che viene dapprima profilato, in modo da essere trasformato in un tubo, successivamente viene saldato lungo i bordi longitudinali accostati ed infine viene riempito con la miscela di polveri protettive. The closed cored wires are also obtained starting from a steel strip, which is first profiled, so as to be transformed into a tube, then it is welded along the longitudinal edges and finally it is filled with the mixture of protective powders.
Indipendentemente dal fatto che il filo animato sia aperto oppure chiuso, durante il processo di profilatura il nastro d'acciaio viene trattato con lubrificanti liquidi od in polvere o misti, aventi la funzione di favorire il processo stesso. Alla fine di questo processo, peraltro, essi devono essere rimossi, in quanto nocivi per la saldatura, e questa rimozione avviene mediante bagno, nel caso di fili animati chiusi, oppure mediante essiccazione ad elevata temperatura (circa 300°C) nel caso di fili aperti, che non sopporterebbero l’immersione nel bagno. Regardless of whether the cored wire is open or closed, during the profiling process the steel strip is treated with liquid or powder or mixed lubricants, which have the function of favoring the process itself. At the end of this process, however, they must be removed, as they are harmful for welding, and this removal takes place by bath, in the case of closed cored wires, or by drying at high temperature (about 300 ° C) in the case of wires. open, which could not stand immersion in the bathroom.
Dopo aver otenuto la superficie esterna del filo animato perfettamente pulita, a questa possono essere applicati altri lubrificanti, non nocivi per la saldatura ed idonei a favorire la conservazione del filo stesso ed il suo scorrimento nella guaina della macchina saldatrice. After having obtained the external surface of the cored wire perfectly clean, other lubricants can be applied to it, which are not harmful to the welding and suitable for favoring the preservation of the wire itself and its sliding in the sheath of the welding machine.
Anziché applicare questi lubrificanti al filo animato, è pure previsto di sottoporlo ad un trattamento esterno dì ramatura, zincatura, bronzatura, in modo da otenere gli stessi vantaggi ottenibili con i lubrificanti, oltre al vantaggio di un miglior passaggio di corrente data la elevata conducibilità elettrica di questo materiale di rivestimento. Instead of applying these lubricants to the cored wire, it is also envisaged to subject it to an external treatment of copper plating, zinc plating, bronzing, in order to obtain the same advantages obtainable with lubricants, in addition to the advantage of a better passage of current given the high electrical conductivity of this coating material.
Tuttavia questo tratamento di ramatura, bronzatura od altro, è un tratamento chimico od elettrolitico, che in ogni caso avviene dopo il processo di profilatura e dopo la rimozione dei lubrificanti, richiesti per tale processo, e può essere effettuato solo su filo animato chiuso, in quanto richiede l'immersione del filo in un bagno, che nel caso di filo aperto danneggerebbe inevitabilmente le polveri. However, this copper plating, bronzing or other treatment is a chemical or electrolytic treatment, which in any case takes place after the profiling process and after the removal of the lubricants, required for this process, and can only be carried out on closed cored wire, in what requires the immersion of the wire in a bath, which in the case of an open wire would inevitably damage the dust.
Scopo dell'invenzione è di realizzare fili animati aperti interessati da un trattamento superficiale protettivo di ramatura, bronzatura, zincatura, ecc.. The purpose of the invention is to produce open cored wires affected by a protective surface treatment of copper plating, bronze plating, zinc plating, etc.
Altro scopo dell’invenzione è di realizzare fili animati aperti in una forma più rapida ed economica di quanto non sia possibile ottenere attualmente. Another purpose of the invention is to produce open cored wires in a faster and cheaper form than is currently possible.
Altro scopo dell'invenzione è di realizzare fili animati aperti, nei quali sia possibile effettuare una ramatura differenziata sulle sue superfici esterna ed interna. Another object of the invention is to produce open cored wires, in which it is possible to carry out a differentiated copper plating on its external and internal surfaces.
Tutti questi scopi ed altri che risulteranno dalla descrizione che segue sono raggiunti, secondo l'invenzione, con un procedimento di produzione di fili animati aperti per saldatura ad arco elettrico, secondo il quale si sotopone un nastro metallico ad una fase di profilatura preliminare volta a fargli assumere un profilo concavo idoneo al riempimento con una miscela di polveri per saldatura, si effettua poi il riempimento di detto nastro, così preliminarmente profilato, con detta miscela di polveri, lo si sottopone quindi ad una fase di profilatura finale volta a congiungere i bordi longitudinali di detto nastro così riempito e ad ottenere un filo animato aperto, che al termine del processo viene avviato alle operazioni di bobinatura e di confezionamento, caratterizzato dal fatto che si sottopone a detta fase di profilatura preliminare un nastro di acciaio interessato da un rivestimento superficiale di un metallo avente durezza inferiore e coefficiente di conducibilità elettrica superiore rispetto a quelli dell'acciaio, e si sottopone a bobinatura e confezionamento il filo animato direttamente ottenuto da detta fase di profilatura finale. All these objects and others that will result from the following description are achieved, according to the invention, with a process for the production of open cored wires for electric arc welding, according to which a metal strip is subjected to a preliminary profiling step aimed at make it assume a concave profile suitable for filling with a mixture of welding powders, then fill said strip, thus previously profiled, with said mixture of powders, then subject it to a final profiling phase aimed at joining the edges of said strip thus filled and to obtain an open cored wire, which at the end of the process is sent to the winding and packaging operations, characterized in that a steel strip affected by a surface coating is subjected to said preliminary profiling step of a metal having a lower hardness and a super electrical conductivity coefficient higher than those of steel, and the cored wire directly obtained from said final profiling step is subjected to winding and packaging.
Per attuare il procedimento l'invenzione propone un impianto comprendente una stazione di svolgimento del nastro d'acciaio, una stazione di profilatura preliminare, per far assumere al nastro un profilo concavo idoneo a) riempimento con polveri, una stazione di riempimento di detto nastro concavo ed una stazione di profilatura finale per congiungere i bordi longitudinali di detto nastro e per laminarlo e trafilarlo fino a raggiungere il diametro prestabilito, caratterizzato dal fatto che tra la stazione di svolgimento del nastro d'acciaio e la stazione di profilatura preliminare è prevista una stazione di rivestimento di detto nastro con uno strato di metallo avente durezza inferiore e coefficiente di conducibilità elettrica superiore rispetto a quelli dell’acciaio, ed immediatamente a valle di detta stazione di profilatura finale è posta una stazione di bobinatura. To carry out the process, the invention proposes a plant comprising a station for unwinding the steel strip, a preliminary profiling station, to make the belt assume a suitable concave profile a) filling with powders, a filling station for said concave belt and a final profiling station for joining the longitudinal edges of said strip and for rolling and drawing it until it reaches the predetermined diameter, characterized in that a station is provided between the steel strip unwinding station and the preliminary profiling station coating of said strip with a metal layer having a lower hardness and higher electrical conductivity coefficient than those of steel, and immediately downstream of said final profiling station there is a winding station.
La presente invenzione viene qui di seguito ulteriormente chiarita in una sua preferita forma di pratica realizzazione, riportata a scopo puramente esemplificativo e non limitativo con riferimento alfa allegata tavola di disegni, raffigurante in vista schematica un impianto secondo l'invenzione. The present invention is further clarified hereinafter in a preferred embodiment thereof, given purely by way of non-limiting example with reference to the attached table of drawings, schematically showing a plant according to the invention.
Come si vede dalle figure il procedimento secondo l'invenzione viene attuato in una linea comprendente un aspo 2, sul quale viene montata una bobina di nastro d'acciaio 4 di caratteristiche corrispondenti al filo animato da realizzare, ed una linea di profilatura a più stazioni, con una prima stazione 6, nella quale il nastro 4 viene progressivamente sagomato per assumere una forma concava, idonea a ricevere in una stazione di riempimento 8 una tradizionale miscela di polveri, e con una seconda stazione 10 nella quale il nastro 4 presagomato e riempito, viene trasformato in un elemento tubolare continuo, a seguito dell'accostamento dei due lembi longitudinali in misura sufficiente a trattenere la miscela di polveri. As can be seen from the figures, the process according to the invention is carried out in a line comprising a reel 2, on which a coil of steel strip 4 with characteristics corresponding to the cored wire to be made is mounted, and a profiling line with several stations. , with a first station 6, in which the belt 4 is progressively shaped to assume a concave shape, suitable for receiving a traditional mixture of powders in a filling station 8, and with a second station 10 in which the pre-shaped and filled belt 4 , is transformed into a continuous tubular element, following the juxtaposition of the two longitudinal flaps to a sufficient extent to retain the mixture of powders.
A differenza peraltro dalle note linee di realizzazione dei fili animati aperti, la linea che attua il procedimento secondo l'invenzione prevede che a monte della prima stazione di profilatura 6 sia prevista una stazione di ramatura 12 del nastro d'acciaio 4, che pertanto si presenta all'ingresso di detta prima stazione di profilatura 6 interessato su entrambe le superfici da un rivestimento di rame. Unlike the known production lines for open cored wires, the line that carries out the method according to the invention provides that upstream of the first profiling station 6 there is a copper plating station 12 for the steel strip 4, which therefore is it has at the inlet of said first profiling station 6 affected on both surfaces by a copper coating.
Questo rivestimento può essere ottenuto per via chimica o per via elettrolitica, con tecniche tradizionali. This coating can be obtained chemically or electrolytically, with traditional techniques.
Musetta della seconda stazione di profilatura 10 si ottiene pertanto un filo animato di tipo aperto, realizzato in nastro d'acciaio ramato, e racchiudente all'interno la miscela di polveri, pronto per essere avvolto in bobina. Musetta of the second profiling station 10 is therefore obtained an open-type cored wire, made of copper-plated steel strip, and enclosing the mixture of powders inside, ready to be wound on a reel.
Il fatto di sottoporre a profilatura il nastro d'acciaio preventivamente ramato comporta notevoli vantaggi ed in particolare: The fact of subjecting the previously copper-plated steel strip to profiling involves considerable advantages and in particular:
- consente di realizzare fili animati di tipo aperto, e cioè prodotti tecnologicamente più semplici da ottenere, rispetto ai fili animati chiusi, - it allows to realize open cored wires, i.e. products that are technologically simpler to obtain, compared to closed cored wires,
- utilizza il rame anche come lubrificante in fase di profilatura e/o di laminazione, in sostituzione dei tradizionali lubrificanti (stearati), con ciò eliminando sostanze che sono causa di impurità nel materiale depositato e possono comportare cricche a caldo nel cordone di saldatura, - it also uses copper as a lubricant in the profiling and / or rolling phase, replacing traditional lubricants (stearates), thereby eliminating substances that cause impurities in the deposited material and can lead to hot cracks in the weld bead,
- consente di ottenere una ramatura differenziata sulle due superfici del filo animato, con possibilità di meglio controllare la quantità di rame entro le tolleranze prescritte dalle specifiche internazionali di questo tipo di filo, - it allows to obtain a differentiated copper plating on the two surfaces of the cored wire, with the possibility of better controlling the quantity of copper within the tolerances prescribed by the international specifications of this type of wire,
- consente di migliorare il contatto elettrico in fase di saldatura. - it allows to improve the electrical contact during the welding phase.
Anziché sottoporre il nastro d’acciaio a ramatura, esso può essere sottoposto ad altro trattamento di rivestimento (ad esempio bronzatura, zincatura, ecc.) con un differente materiale, che comunque presenti durezza inferiore a quella dell'acciaio, per agevolare sia le operazioni di profilatura del nastro d'acciaio, sia lo scorrimento del filo animato lungo la guaina della macchina saldatrice, ed al tempo stesso presenti coefficiente di conducibilità elettrica superiore a quella dell'acciaio, per migliorare il contatto elettrico in fase di saldatura. Instead of subjecting the steel strip to copper plating, it can be subjected to another coating treatment (for example bronzing, galvanizing, etc.) with a different material, which in any case has a lower hardness than that of steel, to facilitate both operations profiling of the steel strip, both the sliding of the cored wire along the sheath of the welding machine, and at the same time having an electrical conductivity coefficient higher than that of steel, to improve the electrical contact during the welding phase.
Sempre secondo l'invenzione, anziché partire da un nastro d'acciaio da sottoporne prima della profilatura alle operazioni di rivestimento con il metallo protettivo, è possibile usare come materia prima un nastro d'acciaio già rivestito, ottenuto ad esempio per laminazione di una vergella d'acciaio rivestita con il metallo protettivo. Always according to the invention, instead of starting from a steel strip to be subjected to the coating operations with the protective metal before profiling, it is possible to use as a raw material a steel strip already coated, obtained for example by rolling a wire rod steel coated with protective metal.
La presente invenzione è stata illustrata e descritta in una sua preferita forma di realizzazione, ma si intende che varianti esecutive potranno ad essa in pratica apportarsi, senza peraltro uscire daH'ambito di protezione del presente brevetto per invenzione industriale. The present invention has been illustrated and described in a preferred embodiment thereof, but it is understood that executive variations may apply thereto in practice, without however departing from the scope of protection of the present patent for industrial invention.
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