О 00About 00
сЬ cb
Изобретение относитс к обработке металлов давлением, а именно к мокро му волочению металла. Известно устройство дл вoлoчeни изделий, содержащее волоку, установ ленную в волокодержателе и размещен ную перед ней емкость дл смазки D Известное устройство не позвол ет осуществл ть волочение с большим разовыми деформаци ми из-за упролне ни металла в процессе деформации. Известно также устройство дл во лочени труб, прутков и других профилей , содержащее волоку, помещенную в pa3beMHbift алюминиевый корпус размещенными в нем тепловыми трубка ми, нагревательным элементом и теплоизолирующими прокладками 2. Это устройство позвол ет термостатировать очаг деформации и тем самым повысить разовые деформации. Однако использование термостатирующей приставки усложн ет конструкцию и требует высоких энергозатрат. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению вл етс устройство . дл мокрого волочени , содержащее ванну, заполненную рабочей средой, в которой размещена по меньшей мере одна волока З, Недостатком известного устройства вл ютс низкие разовые деформации вследствие упрочнени металла в процессе- деформации, что особенно значительно дл цветных металлов и сплавов, а также дл высоколегированных и прецизионных марок сталей. Следствием этого вл етс невысока производительность устройства и огр ниченный сортамент обрабатываемых и делий h металла. Некоторые издели (,особотонкостенные трубы, сложный профиль, микропроволоку практическ невозможно получить на известном устройстве из-за обрывов, возникающих вследствие малой пластичности материала заготовки. Цель изобретени - осуществление очистки металла при одновременном увеличении производительности волочени путем повышени пластичности обрабатываемого металла. Эта Цель достигаетс тем, что устройство дл мокрого волочени металла , содержаидее ванну, заполненную рабочей средой, в которой распо ложена по меньшей мере одна волока, снабжено электродами и электроизолирующей перегородкой, расположенной за волокой и выполненной с отверстием дл прохождени заготовки, причем катоды расположены в ванне до и после волоки, а анод - за электроизолирующей перегородкой, а в качестве рабочей среды до электроизолирующей перегородки содержит смазку-электролит , а за перегородкой - очищающую среду-электролит. Расположение катодов по обе стороны от волоки позвол ет анодно пол ризовать металл до потенциала активного растворени , чтоспособствует выходу дислокаций на поверхность металла, вследствие чего металл разупрочн етс . Это позвол ет увеличить разовые деформации и снизить т говые усили волочени . Кроме.того, расположение катодов по обе стороны волоки (в сравнении с вариантом их расположени только перед волокой позвол ет примен ть дл анодных и катодных участков металла разные элек- тролиты , например дл анодных участков смазку-электролит, а дл катодных - раствор дл удалени смазки , что также способствует интенсификации всего процесса обработки металла , На фиг.1 изображено предлагаемое устройство; на фиг.2 - зависимость величины т гового усили волочени Р от потенциала металла Ч(крива 1) и зависимость плотности тока анодного растворени i от потенциаламеталла Ч (крива 2), например, при безоправочном волочении .труб из стали марки Х18Н10Т по маршруту 0 8,,,5ХО,65 мм. Устройс-гво содержит ванну 1, в которой размещена по меньшей мере одна волока 2. За волокой 2 в ванне размещена электроизолирующа перегородка 3, выполненна , например, из листового винипласта, толщиной 3 мм с отверстием дл прохождени заготовки . Емкости 4 и 5 ванны 1 до электроизолирук цей перегородки заполнены смазкой-электролитом, например серной кислотой и глицерином. Емкость б ванны 1 за электроизолирующей перегородкой заполнена раствором дл удалени смазки, содержащим например, тринатрийфосфат, каустическую соду. 8ванне 1 размещены электроды, причем катоды 7 и 8 расположены до и после волоки в емкост х .4 и 5. Анод 9расположен в емкости 6. Катоды 7 и 8 и анод через а1иперметр 10 и реостат 11 соединены с источником посто нного тока 12. Устройствоработает следующим образом . Обрабатываемую заготовку 13, например трубу (проволоку ), прот гивают через волоку 2, помещенную в ванну 1- со смазкой-электролитом. К электродам 7-9 от источника посто нного тока 12 через реостат 11 и амперметр 10 подают ток, позвол ющий получить на поверхности заготовки потенциал активного растворени . Цепь от катодов 7 и 8 к аноду 9 замыкаетс через смазку-электролит и обрабатываемое изделие 13. При этом поверхность издели зар жаетс положительно (анодно) около катодов 7 и 8 и отрицательно (катодно) около анодов 9. За счет пол ризации на участках поверхности обрабатываемой заготовки 13 анодных и катодных областей при волочении на границе раздела металл-электролит протекают электродные процессы. На аноде 9 происходит растворение металла и выделение кислорода или образование окислов. На катодах 7 и 8 происходит выделение водорода, отложение металлов или солей. В услови х активного растворени метсшла, когда область электродных поте нциалов .4 равна, например 0-0,2 .(фиг.2) при протекании досто нного тока на анодном участке (участок АВ на кривой 2, фиг.21 происходит разупрочнение металла и т говые усили волочени снижаютс , например, с 0,8 т до 0,64 т (участок АВ на кривой 1, фиг. 2 I. Это позвол ет повысить разовую деформацию металла. При ,2 В волочение нестабильно, отмечено налипание -металла на инструмент . При прохождении заготовкой емкости 6, заполненной раствором дл удалени смазки, поверхность заготовки под действием электродных процессов очищаетс от смазки. В качестве электролита в емкости 6 используют , например, раствор состава г/л: Тринатрийфосфат30 Каустическа сода80 ОП-101,5 П р и м е- р . Предлагаемое устрой ство опробовано при опытно-промышленном волочении труб: из стали Х18Н10Т по маршруту 0 8,,65- 0 5,5x0,65 мм волочение безоправочное ). , из стали -Х18Н10Т по маршруту 0 8,0x0,65 - 0 4,5X0,65 мм, из титанового сплава ВТ-1 по маршруту 0 8,Ох1, 6,5x1,0 мм (волочение безоправочное) ; прутка из бронзы мар ки Бр05Ц6С5 по маршруту 0 8,00 7,2 мм; прутка из стали ШХ-15 по маршруту 0 12,0- 0 10,5 мм при скорости волочени 20 м/мин. Режимы волочени приведены в табл.1. Замер электродного потенциала обрабатываемого участка трубы и прутка осуществл ют с помощью переносного хл серебр ного электрода сравнени при погружении его на анодном участке металла и катодного вольтметра (не показано ). Ток регулируют гальваностатически или потенциостатически, задава и поддержива электродный потенциал положительно зар женного участка трубы или прутка с помощью потёнциостата типа П-5848. В устройстве используют электроизолирующую перегородку, выполненную из листового винипласта, толщиной 3 мм. Кроме того, используют в качестве электроизолирующей перегородки воздушную прослойку, раздел ющую ванну на две емкости, одна из которых дл анодных участков трубы (прутка) за1полнена смазкой-электролитом, а друга - дл катодных участков раствором дл удалени смазки, например , следующего состава, г/л: Тринатрийфосфат.30 Каустическа сода 80 ОП-101,5 Об эффективности предлагаемого устройства по сравнению с известным суд т по следующим показател м: по т говому усилию волочени , характеризующему степень разупрочнени металла (т говое усилие, тн, определ ют с помощью тензодатчиков сопротивлени типа 2ПК5-10-100, тензостанции ТА-5 и осциллографа Н-700), по количеству обрывов труб, прутков, в %, также характеризующих разупрочнение металла (обрыв труб, прутков наблюдают визуально).. Кроме того, визуально определ ют качество наружной поверхности труб (.прутков ) на отсутствие задиров и рисок . Результаты сравнительных испытаний предлагаемого устройства и известного приведены в табл.2. Таким образом, предлагаемое устройство по сравнению с известным позвол ет за счет увеличени разовых деформаций интенсифицировать процесс волочени на 10-20% и расширить сортамент обрабатываемых изделий и металла и особенно металла с сильно наклепанной поверхностью,например,микропроволоки сложных профилей и тонкостенных труб..Кроме того,устройство позвол ет в услови х волочильных станов осуществл ть процесс удалени смазки с обработанного металла, что также способствует интенсификации процесса обработки. Труба из стеши Х18Н10Т. Маршрут 0 8,0X0, 5,5Х 0,65 мм iволочение безоправочное) Труба из стали Х18Н10Т. Маршрут 0 8,ОХО, 4,,65 мм Труба из титанового сплава ВТ-1 Маршрут 0 8,0x1,0 - 0 6,5x1,0 мм ( волочение безоправочное).The invention relates to the processing of metals by pressure, in particular to the wet drawing of a metal. A device for wounding products containing fiber installed in a fiber holder and placed in front of it for lubrication is known. D The known device does not allow drawing with large one-time deformations due to the hardness of the metal during the deformation process. It is also known a device for squeezing pipes, rods and other profiles containing a fiber, an aluminum body placed in pa3beMHbift, heat pipes placed in it, a heating element and heat insulating gaskets 2. This device allows to thermostat the deformation zone and thereby increase one-time deformations. However, the use of a thermostatic attachment complicates the design and requires high energy consumption. The closest in technical essence and the achieved result to the invention is the device. for wet dragging, containing a bath filled with a working medium in which at least one portage 3 is housed. A disadvantage of the known device is low single deformations due to hardening of the metal during the deformation process, which is especially significant for non-ferrous metals and alloys, as well as for high-alloyed and precision steel grades. The consequence of this is the low productivity of the device and the limited assortment of the metal being processed and goods h. Some products (particularly thin-walled pipes, complex profiles, microwires are practically impossible to obtain on a known device due to breaks due to the low ductility of the workpiece material. The purpose of the invention is to clean the metal while simultaneously increasing the drag performance by increasing the ductility of the metal to be processed. This Goal is achieved by that a device for wet drawing of a metal, containing a bath filled with a working medium in which at least one is located in It is equipped with electrodes and an electrically insulating partition located behind the fiber and made with a hole for the passage of the workpiece, the cathodes are located in the bath before and after the die, and the anode behind the electrically insulating partition, and as a working medium before the electrically insulating partition contains lubricant electrolyte behind the partition is an electrolyte cleaning medium. The location of the cathodes on both sides of the die allows anodic polarization of the metal to the potential of active dissolution, which is capable of dislocation output on overhnost metal, whereby a metal razuprochn. This allows one-time deformations to be increased and to reduce drag forces. In addition, the location of the cathodes on both sides of the die (in comparison with the option of their location just in front of the track, it allows the use of different electrolytes for the anode and cathode metal areas, for example, for the cathode areas the electrolyte lubricant lubricant, which also contributes to the intensification of the whole process of metal processing, Figure 1 shows the proposed device; figure 2 - dependence of the pull force of dragging P on the metal potential H (curve 1) and the current density of the anode dissolving i from metal potential P (curve 2), for example, when uncoupling drawing. Pipes made of steel grade Х18Н10Т along the route 0 8 ,,, 5ХО, 65 mm. The device contains bath 1, in which at least one portage 2 is placed. An electrically insulating partition 3, made, for example, of 3-mm-thick vinyl plastic, with a hole for the workpiece, is placed behind the voltach 2 in the bath. The containers 4 and 5 of the bath 1 are filled with electrolyte grease, such as sulfuric acid and glycerin. The container b of the bath 1 behind the electrically insulating partition is filled with a solution for removing lubricant containing, for example, trisodium phosphate, caustic soda. Electrodes are placed on bus 8, and the cathodes 7 and 8 are located before and after the die in containers 4 and 5. The anode 9 is located in the tank 6. The cathodes 7 and 8 and the anode are connected through a110 meter and rheostat 11 to a direct current source 12. The device in the following way . The workpiece 13, for example, a pipe (wire), is processed through a fiber 2 placed in bath 1 with an electrolyte lubricant. The electrodes 7-9 from the DC source 12 through the rheostat 11 and the ammeter 10 supply a current that allows the active dissolution potential to be obtained on the surface of the workpiece. The circuit from cathodes 7 and 8 to the anode 9 is closed through the lubricant-electrolyte and the workpiece 13. At the same time, the surface of the product is charged positively (anodically) near cathodes 7 and 8 and negatively (cathode) near anodes 9. Due to polarization on the surface areas the workpiece 13 anodic and cathodic areas when drawing at the interface of the metal-electrolyte electrode processes occur. At the anode 9 is the dissolution of the metal and the release of oxygen or the formation of oxides. At the cathodes 7 and 8, hydrogen evolution occurs, the deposition of metals or salts. Under conditions of active dissolution, when the area of the electrode capacitances .4 is equal, for example, 0-0.2. (Fig. 2), when current flows through the anode region (section AB on curve 2, Fig. 21, the metal softens and traction dragging forces are reduced, for example, from 0.8 tons to 0.64 tons (section AB on curve 1, Fig. 2 I. This allows one-time deformation of the metal to be increased. At 2 V the drawing is unstable, the metal sticking on tool. When the billet 6 is filled with a solution filled with a lubricant, the surface of the billet and under the action of electrode processes it is cleaned of lubrication. As an electrolyte in the tank 6, for example, a solution of the following composition g / l is used: Trisodium phosphate30 Caustic soda80 OP-101.5 P r i m e r. The proposed device has been tested in experimental-industrial drawing pipes: from steel Х18Н10Т along the route 0 8, 65- 0 5.5x0.65 mm (without drawing)), from steel-Х18Н10Т along the route 0 8.0x0.65 - 0 4.5x0.65 mm, from titanium alloy VT -1 along the route 0 8, Ox1, 6.5x1.0 mm (dragging without trimming); a bronze rod of the Br05TS6S5 mark along the route 0 8.00 7.2 mm; bar from ShKh-15 steel along the route 0 12.0- 0 10.5 mm at a drawing speed of 20 m / min. The modes of drawing are given in table 1. Measurement of the electrode potential of the treated section of the pipe and rod is carried out using a portable chl silver comparison electrode when immersed in the anode section of the metal and the cathode voltmeter (not shown). The current is regulated galvanostatically or potentiostatically, setting and maintaining the electrode potential of the positively charged portion of the tube or rod using a P-5848 Potentiostat. The device uses an electrically insulating partition, made of sheet vinyl plastic, 3 mm thick. In addition, an air gap dividing the bath into two containers is used as an electrically insulating partition, one of which for the anode sections of the pipe (rod) is filled with electrolyte lubricant, and the other for the cathode sections with a solution to remove the lubricant, for example, / l: Trisodium Phosphate.30 Caustic Soda 80 OP-101.5 The following indicators compare the effectiveness of the proposed device with respect to the known one: traction drag force, which characterizes the degree of metal softening (traction effort e, tn, are determined using strain gauges of resistance type 2PK5-10-100, strain gauge TA-5 and oscilloscope H-700), by the number of tube breaks, bars, in%, also characterizing the metal softening (tube breakage, bars are observed visually) In addition, the quality of the outer surface of the pipes (bars) is visually determined for the absence of scuffing and scratches. The results of comparative tests of the proposed device and known are given in table 2. Thus, the proposed device, in comparison with the known, allows, by increasing one-time deformations, to intensify the drawing process by 10–20% and expand the assortment of workpieces and metal and especially metal with a highly riveted surface, for example, microwires of complex profiles and thin-walled pipes. Moreover, the device allows, under the conditions of wire mills, to carry out the process of removing the lubricant from the treated metal, which also contributes to the intensification of the treatment process. The pipe is made of H18N10T stash. Route 0 8.0X0, 5.5X0.65 mm (billet) (without grating) X18H10T steel pipe. Route 0 8, OXO, 4, 65 mm. Pipe made of titanium alloy VT-1. Route 0 8.0x1.0 - 0 6.5x1.0 mm (drawing without change).
Таблица Количество обработанных труб,м 500 300 Количество труб, забракованных по рискам и задирам,% 3 0,66 Количество обрывов, % 1 Т говое усилие,тн 0,8 0,7 Количество обработайных труб, м 50 300 Количество труб, забракованных по рискам и Зсщирам,%-0,66Количество обрывов,% 50 0,66 Т говое усилие, тн - 0,86 Количество обработайных труб,м20 55 . Количество труб, забракованных по рискам и задирам,% 80 1,8 Количество обрывов,% .20 говое усилие, тн 0,8 0,69 Пруток из бронзы марки Бр05Цб5 Маршрут 0 8, 7,2 мм Пруток из стали ШХ-15. Маршрут 0 12,0 - 0 10,5 ммTable The number of processed pipes, m 500 300 The number of pipes rejected for risks and tears,% 3 0.66 Number of breaks,% 1 T govoy effort, tons 0.8 0.7 Number of processing pipes, m 50 300 The number of pipes rejected by to risks and conditions,% - 0,66 Number of breaks,% 50 0,66 T govoy effort, tn - 0,86 Number of processing pipes, m20 55. The number of pipes rejected on risks and bullies,% 80 1.8 Number of breaks,% .20 Govno force, tons 0.8 0.69 Bar from bronze mark Br05TSb5 Route 0 8, 7.2 mm Bar from steel ШХ-15. Route 0 12.0 - 0 10.5 mm
Продолжение табл. 2. Количество обработайных прутков ,м 30 30 Количество прутков, забракованных по рискам и задирс1М,% количество обрывов,% Т говое усилие,тн Количество обработанных прутков, м Количество прутков, забракованных по рискам и задирам, % 80 2 Количество обрывов,% - Т говое усилие,тн 1,04Continued table. 2. The number of machining rods, m 30 30 The number of rods rejected for risks and teasers,% number of breaks,% T hay force, tons The number of processed rods, m Number of rods rejected for risks and tears,% 80 2 Number of breaks,% - T govoy effort, tn 1,04
О О.ЮО 0,200 о.т омо о.5ов If,в Фиг.2About O.SUO 0.200 o.t omo o.5ov If, in Figure 2