RU2243075C2

RU2243075C2 - Method for making powder wire in metallic envelope for welding and surfacing metals and for treating melt metals

Info

Publication number: RU2243075C2
Application number: RU2003106157/02A
Authority: RU
Inventors: С.В. Самусев (RU); С.В. Самусев; В.А. Маршалкин (RU); В.А. Маршалкин; Д.В. Захаров (RU); Д.В. Захаров
Original assignee: ООО "Мавръ-М"
Priority date: 2003-03-05
Filing date: 2003-03-05
Publication date: 2004-12-27
Also published as: RU2003106157A

Abstract

FIELD: powder metallurgy, namely manufacture of powder wire.

SUBSTANCE: method for making powder wire with diameter 2 - 8 mm comprises steps of imparting to metallic belt V-shaped profile; then forming U-shaped profile with the same height of vertical walls from V-shaped one; filling prepared U-shaped blank with powder filler; then in next stands forming tubular blank with overlap of edges of envelope; forming lock lap joint and reducing blank. Geometry parameters are strictly normalized at shaping belt. Enhanced accuracy of geometry parameters allows to make high-quality ready articles. Simple lock joint and the same height of vertical walls allow using of simple -configuration rolls.

EFFECT: improved quality of ready powder wire.

8 dwg, 6 tbl

Description

Изобретение относится к способу изготовления порошковой проволоки диаметром 2-8 мм, применяемой для сварки и наплавки, а также для обработки металлических расплавов.The invention relates to a method for manufacturing flux-cored wire with a diameter of 2-8 mm, used for welding and surfacing, as well as for processing metal melts.

Известен способ изготовления порошковой проволоки, включающий непрерывную формовку ленты в U-образный желоб без отбортовки краев с разной высотой вертикальных стенок. Заполняют желоб порошковым материалом. Из желоба формируют замкнутую трубчатую оболочку проволоки с перекрытием продольных кромок оболочки внахлест. Формируют дополнительный внутренний гофр. При формировании дополнительного внутреннего гофра внешнюю часть оболочки в зоне нахлеста прижимают к стороне гофра. Последующее формирование полученной заготовки осуществляется до смыкания сторон дополнительного гофра. Стороны дополнительного гофра зажимают между собой участок оболочки с зоной нахлеста с образованием замкового соединения в виде фальцевого шва. Фальцевый шов уплотнен внутрь оболочки [RU, Авторское свидетельство, 2103137, кл. В 23 К 35/40, 1998].A known method of manufacturing a flux-cored wire, including the continuous molding of the tape into a U-shaped groove without flanging edges with different heights of the vertical walls. Fill the gutter with powder material. A closed tubular wire sheath is formed from the gutter with overlapping longitudinal edges of the lap sheath. An additional internal corrugation is formed. When forming an additional internal corrugation, the outer part of the shell in the overlap zone is pressed to the side of the corrugation. The subsequent formation of the obtained workpiece is carried out before the sides of the additional corrugation are closed. The sides of the additional corrugation clamp together a portion of the shell with an overlap zone with the formation of a castle joint in the form of a seam seam. The seam seam is sealed inside the shell [RU, Copyright certificate, 2103137, cl. B 23 K 35/40, 1998].

Для реализации данного способа формовочный стан включает 7 рабочих клетей дуо.To implement this method, the molding mill includes 7 working stands duo.

Недостатки данного способа:The disadvantages of this method:

1. Отсутствие геометрических параметров, может привести непосредственно к таким видам брака при формовке, как гофр и смещение трубчатой заготовки.1. The lack of geometric parameters can lead directly to such types of defects during molding, such as corrugation and displacement of the tubular workpiece.

2. Разная высота вертикальных стенок требует специальных удерживающих устройств или валки сложной конфигурации, а также при формировании фальцевого шва также требуются валки сложной конфигурации, что делает процесс более дорогостоящим, а настройку стана более продолжительной и трудоемкой.2. Different heights of vertical walls require special holding devices or rolls of complex configuration, and rolls of complex configuration are also required when forming a fold seam, which makes the process more expensive and setting up the mill more time-consuming and laborious.

3. Наблюдается неравномерность обжатия порошкового материала внутри оболочки по длине трубчатого профиля из-за формирования фальцевого шва, что отрицательно сказывается на металлошве при сварке или наплавке.3. There is uneven compression of the powder material inside the shell along the length of the tubular profile due to the formation of a seam seam, which negatively affects the metal seam during welding or surfacing.

Технологический эффект заключается в повышении качества готового изделия за счет повышения точности геометрических параметров при формовке.The technological effect is to improve the quality of the finished product by increasing the accuracy of geometric parameters during molding.

Данный технологический эффект достигается тем, что металлическую ленту в первой формовочной клети формуют сначала в V-образный профиль, на котором центральный участок формуют на угол 80-100° радиусом, превышающим радиус изделия на 40-60%, а периферийные участки поднимаются относительно угла и радиуса; во второй формовочной клети заготовка формуется по всей ширине на угол 160-200° радиусом, превышающим радиус изделия на 80-120%; в третьей формовочной клети заготовка формуется в U-образный профиль, где центральный участок формуют на угол в 180° радиусом, превышающим радиус готового изделия на 20-40%, а периферийные участки при этом полностью распрямляют параллельно друг другу на одинаковую высоту; в четвертой формовочной клети центральный участок формуют на радиус, превышающий радиус изделия на 5-10%, а периферийные участки осаждаются верхним валком на высоту, равную 102-106% от высоты профиля готового изделия; в пятой формовочной клети заготовку формуют на радиус, превышающий радиус изделия на 0-10%, и левую кромку осаждают верхним валком по высоте на величину 0-50% толщины стенки; в шестой формовочной клети формируют нахлест кромки на кромку с перекрытием 50-100% толщины стенки.This technological effect is achieved in that the metal strip in the first molding stand is first formed into a V-shaped profile, in which the central portion is formed at an angle of 80-100 ° with a radius exceeding the radius of the product by 40-60%, and the peripheral sections rise relative to the angle and radius in the second molding stand, the preform is molded across the entire width at an angle of 160-200 ° with a radius exceeding the radius of the product by 80-120%; in the third molding stand, the preform is molded into a U-shaped profile, where the central portion is formed at an angle of 180 ° with a radius exceeding the radius of the finished product by 20-40%, while the peripheral sections are completely straightened parallel to each other to the same height; in the fourth molding stand, the central portion is formed to a radius exceeding the radius of the product by 5-10%, and the peripheral sections are deposited by the upper roll to a height equal to 102-106% of the height of the finished product profile; in the fifth molding stand, the preform is molded to a radius exceeding the radius of the product by 0-10%, and the left edge is deposited with the upper roll in height by 0-50% of the wall thickness; in the sixth molding stand, overlapping edges are formed on the edge with overlapping 50-100% of the wall thickness.

На фиг.1 изображена схема изготовления порошковой проволоки по предлагаемому способу; на фиг.2, 3, 4, 5, 6, 7 изображены последовательные этапы формоизменения металлической оболочки; на фиг.8 - график формовки полосы по центральному и периферийному участкам, разбитым на три перехода.Figure 1 shows a diagram of the manufacture of cored wire according to the proposed method; figure 2, 3, 4, 5, 6, 7 shows the successive stages of forming a metal shell; on Fig is a graph of the strip forming on the Central and peripheral sections, divided into three transitions.

На чертежах обозначены: 1 - разматыватель; 2 - задающая клеть; 3, 4, 5, 7, 8, 9 - горизонтальные формовочные клети; 6 - дозатор ленточного типа; 10 - волока со смазывающей проволоку перед волочением коробкой (“мыльницей”), 11 - намоточный барабан; точки А, С, В, О, В^', С^', А^', показанные на фиг.2, 3, 4, 5, 6, 7, это условные участки на которые разбита лента. Исходная полоса с разматывателя 1 поступает в задающую-направляющую клеть 2 (позиция А), затем в первой формовочной клети 3 заготовка подвергается формоизменению в V-образный профиль, здесь происходит формовка центрального участка В, О, В¹ на угол 80-100° и радиусом, превышающим радиус готового изделия на 40-60% (фиг.2), во второй формовочной клети заготовка формуется по всей ширине полосы радиусом, превышающим радиус изделия на 80-120% (фиг.3), происходит расформовка профиля, что обеспечивает наиболее положительный результат при разгрузке центрального участка В, О, В^' и вследствие чего устраняется распружинивание, которое образовывается после первой формовочной клети, в третьей формовочной клети заготовка формуется в U-образный профиль, где центральный участок С, В, О, В^', С^' формуют на угол в 180° радиусом, превышающим радиус готового изделия на 20-40%, а периферийные участки С, А и С^', А^' при этом полностью распрямляют параллельно друг другу на одинаковую высоту (фиг.4), получившийся U-образный профиль с помощью дозатора ленточного типа 6 заполняют порошковым наполнителем (позиция Д), в четвертой формовочной клети центральный участок С, В, О, В’, С’ формуют на радиус, превышающий радиус изделия на 5-10%, а периферийные участки С, А и С’, А’ заполненной порошковым материалом трубной оболочки осаждаются верхним валком на высоту, равную 102-106% от высоты профиля готового изделия, процесс происходит без разрезной шайбы, т.к. даны такие параметры, при которых периферийные участки упираются в верхний валок и тем самым предохраняют заготовку от смещения (фиг.5), в пятой формовочной клети заготовка формуется по всей длине ленты на радиус, превышающий радиус изделия на 5-10%, причем левый периферийный участок, формующийся таким же радиусом, осаждается верхним валком по высоте на величину до 50% толщины стенки (фиг.6), чтобы впоследствии можно было сформировать замковое соединение, в шестой формовочной клети формируют нахлест кромки на кромку с перекрытием 50-100% толщины стенки (фиг.7), далее сформованная и заполненная трубчатая заготовка поступает в волочильный блок, состоящий из шести волок со смазывающими проволоку перед волочением коробками (“мыльницами”) (позиция 10), пяти промежуточных и одного намоточного барабанов (позиция 11), здесь происходит равномерное обжатие по всему профилю до заданного типоразмера.In the drawings are indicated: 1 - unwinder; 2 - defining stand; 3, 4, 5, 7, 8, 9 — horizontal molding stands; 6 - tape type dispenser; 10 - drawing with lubricating wire before drawing the box ("soap box"), 11 - winding drum; points A, C, B, O, B ^' , C ^' , A ^' shown in figure 2, 3, 4, 5, 6, 7, these are conditional sections into which the tape is divided. The initial strip from the unwinder 1 enters the master guide 2 (position A), then in the first molding stand 3, the workpiece is shaped into a V-shaped profile, here the central section B, O, B ^{1 is formed} at an angle of 80-100 ° and with a radius exceeding the radius of the finished product by 40-60% (Fig. 2), in the second molding stand, the workpiece is formed over the entire strip width with a radius exceeding the radius of the product by 80-120% (Fig. 3), the profile is unformed, which ensures the most positive result when unloading central portion B, G, B ^'and thereby eliminating raspruzhinivanie, which is formed after the first forming roll stand, in the third molding crate blank is formed into U-shaped profile, wherein the central portion C, B, G, ^B', C ^'is formed at an angle of 180 ° with a radius exceeding the radius of the finished product by 20-40%, and the peripheral sections C, A and C ^' , A ^' are completely straightened parallel to each other to the same height (Fig. 4), the resulting U-shaped profile using a dispenser tape type 6 is filled with powder filler (position D), in four of the molding stand, the central section C, B, O, B ', C' is formed to a radius exceeding the product radius by 5-10%, and the peripheral sections C, A and C ', A' of the tube shell filled with powder material are deposited by the upper roll on a height equal to 102-106% of the height of the finished product profile, the process occurs without a split washer, because parameters are given in which the peripheral sections abut against the upper roll and thereby protect the workpiece from displacement (Fig. 5), in the fifth molding stand, the workpiece is formed over the entire length of the tape by a radius exceeding the radius of the product by 5-10%, and the left peripheral a section formed by the same radius is deposited by the upper roll in height by up to 50% of the wall thickness (Fig. 6), so that subsequently it is possible to form a castle joint, in the sixth molding stand, overlap edges are formed on the edge with an overlap of 50-100% thickness with enki (Fig. 7), then the molded and filled tubular billet enters the drawing block, consisting of six dies with lubricating wire before drawing boxes (“soap dishes”) (position 10), five intermediate and one winding drums (position 11), here uniform compression occurs over the entire profile to the specified size.

После проведения ряда исследований было доказано, что данные параметры наиболее подходящие под данный процесс производства порошковой проволоки. Выводы после проведенных экспериментов приведены в табл.1, 2, 3, 4, 5, 6.After a series of studies, it was proved that these parameters are most suitable for this process of flux-cored wire production. Conclusions after the experiments are given in tables 1, 2, 3, 4, 5, 6.

Суть способа графически изображена на фиг.8, где дано поэтапное формоизменение ленты в трубчатую заготовку. На первом этапе в первой формовочной клети происходит подгибка центрального участка ВОВ^' обозначенного прямой линией на величину х₁=1/R₁=0,285, при этом периферийные участки ВС, В^'С^', обозначенные штрихпунктирной линией, и СА, С^'А^' обозначенные пунктирной линией, формоизменению не подвергаются. Во второй формовочной клети происходит расформовка профиля по всей длине одним радиусом на величину х₂=0,208, при этом центральный участок ВОВ^', обозначенный прямой линией, разгружается на величину Δх=0,073 до точки х₂, а периферийные участки АС и С^'А^', обозначенные пунктирной линией, перемещаются относительно профиля, получившегося после первой формовочной клети. На следующем этапе формовки в третьей формовочной клети происходит формоизменение на центральном участке CBOB^'C^', обозначенном прямой линией ВОВ^' и штрихпунктирной линией ВС, В^'C^', до величины х₃=0,345, а периферийные участки СА и С^'А^', обозначенные пунктирной линией, на этом этапе полностью распрямляются параллельно друг другу на одинаковую высоту и формоизменению не подвергаются. В четвертой формовочной клети профиль формуется по всей ширине и поэтому все участки (центральный и периферийные) встречаются в одной точке х₄=0,43. В пятой формовочной клети левая кромка осаждается верхним валком на высоту, равную толщине стенки, тем же радиусом, которым формуется вся заготовка в этой клети, и поэтому перепадов в графике не наблюдается х₅=0,43, а графический участок перехода от четвертой формовочной клети, - к пятой будет прямым. В шестой, заключительной формовочной клети происходит образование замка внахлест до конечного профиля сформованной трубчатой оболочки х₆=0,44.The essence of the method is graphically depicted in Fig. 8, where a phased shaping of the tape into a tubular blank is given. At the first stage, in the first molding stand, the central portion of BOB ^' is bent, indicated by a straight line by x ₁ = 1 / R ₁ = 0.285, while the peripheral sections of the BC, B ^' C ^' , indicated by the dash-dot line, and CA, C ^' A ^' marked with a dashed line, are not subject to alteration. In the second molding stand, the profile is unformed over the entire length by one radius by x ₂ = 0.208, while the central section of BOB ^' , indicated by a straight line, is unloaded by Δx = 0.073 to point x ₂ , and the peripheral sections of AC and C ^' A ^' indicated by the dashed line move relative to the profile obtained after the first molding stand. At the next molding stage, in the third molding stand, the central part CBOB ^' C ^' is denoted, indicated by the straight line BOB ^' and the dash-dotted line BC, B ^' C ^' , to a value of x ₃ = 0.345, and the peripheral sections CA and C ^' A ^' , denoted by a dashed line at this stage are completely straightened parallel to each other to the same height and are not subject to shape change. In the fourth molding stand, the profile is formed over the entire width and therefore all sections (central and peripheral) are found at one point x ₄ = 0.43. In the fifth molding stand, the left edge is deposited by the upper roll to a height equal to the wall thickness, with the same radius that the entire workpiece is molded in this stand, and therefore there are no differences in the graph x ₅ = 0.43, and the graphic section of the transition from the fourth forming stand , - to the fifth will be direct. In the sixth, final molding stand, a lap lock is formed to the final profile of the molded tubular casing x ₆ = 0.44.

Предлагаемый способ за счет своих установленных геометрических параметров при формировании ленты в трубчатую заготовку позволяет повысить качество изделия, более обоснованно подходить к проектированию, изготовлению и настройке рабочего инструмента. Кроме этого простота замкового соединения и одинаковая высота вертикальных стенок позволяет изготавливать валки более простой конфигурации.The proposed method due to its installed geometrical parameters during the formation of the tape into a tubular billet, can improve the quality of the product, more reasonably approach the design, manufacture and configuration of the working tool. In addition, the simplicity of the castle connection and the same height of the vertical walls allows us to produce rolls of a simpler configuration.

Claims

A method of manufacturing a flux-cored wire for welding, surfacing and processing metal melts, including forming a sheath of metal tape in a profile roll gauge of a molding stand, filling the sheath with powder materials, forming a lock joint and subsequent reduction, characterized in that the central portion of the sheath is formed in the first molding stand at an angle of 80-100 ° with a radius exceeding the radius of the product by 40-60%; in the second molding stand, the preform is molded over the entire width at an angle of 160-200 ° with a radius exceeding the radius of the product by 80-120%; in the third molding stand, the central section is formed at an angle of 180 ° with a radius exceeding the radius of the finished product by 20-40%, and the peripheral sections are completely straightened parallel to each other to the same height, after which the shell is filled with powder material; in the fourth molding stand, the central portion is formed by a radius exceeding the radius of the product by 5-10%, and the peripheral sections are precipitated by the upper roll to a height equal to 102-106% of the height of the finished product profile; in the fifth molding stand, the preform is molded to a radius exceeding the radius of the product by 5-10%, and the left edge is deposited in height by the upper roll by up to 50% of the wall thickness; in the sixth molding stand, overlapping edges are formed on the edge with overlapping 50-100% of the wall thickness.