SU829241A1 - Способ обработки давлением металли-чЕСКОй зАгОТОВКи - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к обрабохке металлов давлением и может быть использовано при прокатке металлической фольги, например из тугоплавких и труднодеформируемых металлов и сплавов, с пропусканием электрического тока большой плотности через зону прокатки.

Известен способ изготовлени  тончайшей ленты из тугоплавких и труднодефЪрмируемых металлов и сплавов, таких как вольфрам и его сплавы с рением, путем прокатки с-пропусканием посто нного электрического тока через валки с созданием градиента .электрического пол  в зоне деформации поперек прокатывамой заготовки с одновременным охлажде:нием зоны деформации сжатым воздухом с целью исключени  нагрева, привод щего к окислению и охрупчеваниИ этих металлов и сплавов 1.

Недостатком этого способа  вл етс  применение специальных средств охлаждени , необходимость электрической изол ции валков, а также неполное использование электропластического эффекта, который  вл етс  cyMNiapHKM эффектом, обусловленным электрондислокационным взаимодействием , выделением джоулевого тепла и пинч-эффектсм.

Известен также способ обработки давлением металлической заготовки, преимущественно фольги, путем прокатки с подключением к валку и заготовке разных полюсов источника тока и пропусканием через зону деформации импульсов электрического

0 тока 2.

Недостатком этого способа  вл етс  низка  частота следовани  йм .пульсов электрического тока, в ре5 зультате чего способ не может быть применен при прокатке металлов и сплавов, так как, чтобы получить электропластический эффект при прокатке при указанной частоте импуль0 сов тока, обрабатыва,емую заготовку нужно пропускать с неверо тно малой скоростью.

Кроме того, не оговорено, как следует подавать импульсы электри5 ческого тока: вдоль заготовки или поперек ее, что также оказывает вли ние на процесс деформации металлов .

Цель изобретени  - повышение скорости обработки. Указанна  цель достигаетс  „ за счет того, что электрическому току, пропускаемому через заготовку , сообщают частоту следовани  импульсов 600-6000 Гц, при этом дл  металлов с электронной проводи мостью отрицательный полюс источника тока подключают к заготовке, а дл  металлов с дырочной проводимостью отрицательный полюс источника тока подключают к валку. На фиг.1 схематически изобргшен прокатный стан; на фиг.2 - геометр . чески показаны два рабочих Всшка и прокатываема  заготовка с очагом деформации.. Способ осуществл етс  следующим образом. К одному из рабочих валков 1 пр катного стана подводитс  импульсный ток с помощью скольз щих конта тов (на фиг.1 обозначено +); Д гой токовод осуществл етс  через контактные колодки 2, например из графита, одна сторона которых имее конфигурацию, позвол ющую достаточ но близко (с зазором в 1-3 мм, так как напр жение между токонесущими част ми составл ет единицы вольта) расположить их к рабочему валку стана на возможно близкое рассто ние , что энергетически выгоднее (произведение квадрата тока на соп ротивление тем меньше, чем меньше сопротивление, т.е. чем короче та часть проводника, по которой течет ток). В предлагаемом способе эта длина зависит от взаилшого рас положени  контактных колодок относительно рабочего валка). Колодки креп тс  к стану с помощью изол ци онного материала, разрывающего эле трическую цепь. К рабочему валку подключаетс  благопри тный дл  данного материала полюс источника импульсного ток + (дл  металлов с электронной проводимостью) (дл  металлов с дырочной проводимостью), что также способст вует при данном способе подведени  тока облегчению процесса прокатки за счет одинаковой направленности носителей зар дов и актов пластиче кой деформации, т.е. вдоль заготов ки, так как действие первых (носителей зар да) ускор ет движение последних (актов деформации), облегча  тем самым пластическую деформацию . Подводима  разность потенциалов, необходима  дл . созДани  плотности тока пор дка  вл етс  абсолютно безопасной и не /превышает нескольких вольт. Приме ние импульсного тока в предлагаем способе не требует охлаждени  фоль гируемой заготовки, так как темпе ратура в зоне деформации не превы шает 200-300 С. Частота тока, необходима  дл  роработки токов каждого участка ольгируемой зазротовки, проход ей со скоростью V через зону деормации , определ етс  простым сотношением - Y , где - длина чага деформации, (скорость V проатки считаетс  посто нной). Очаг еформации определ етс  следующим бразом. Очаг деформации г половине орды сегмента ABC (фиг.2), так как Z V2Rh-h , где R - радиус валка Ьн-Ьк прокатного стана, того , что при прокатке тугоплавких и труднодеформируемых фольгируемых заготовок h  вл етс  малой величиной то h «2Rh и величиной h можно пренебречь, тогда T/2Rh или I (Ьн- Ц) или через величину относительной степе 1и деформации при прокатке имеем t-Vcjrby R . Таким образ сйл, зна  скорость прокатки V, где радиус рабочего валка R, толщину фольгируемой заготовки , вход щей в очаг деформации, и задав относительную степень деформации при прокатке , можем определить частоту следовани  импульсов тока, необходимую дл  проработки каждого участка фольгируемой заготовки при непре)рывной прокатке Ввиду того, что в процессе прокатки на выбранном стане параметры д, b , V могут мен тьс , то и частота тока должна быть изменена. Диапазон частот тока в предлагаемом способе выбираетс  следующим образом. Дл  полного использовани.  э лектрон-дислокационного взаимодействи  ,в электропластическомэффекте длительность импульсов тока должна быть не менее 0, . Верх- н   граница-частотного интервала определ етс  на основании установленной длительности импульсов с помощью соот ошени  S-c Я® длительность импульсов; Q - скважность на выходе генератора, котора  дл  используемого генератора равна не менее двух. Отсюда f 6000 Гц. Нижн   граница частотного интервала определ етс  из формулы N. наимен н-УЧгТэцЯ Например, дл  стана кварто-300:Д 55мм ЧчамАлем - м/с (наименьша  используема  скорость), g 20%, Ьц О,1мм (первоначальна  толщина используемой фольгируемой заготовки). Определенна  таким образом нижн   граница ц 600 Гц. Таким образом, диапазон частот при непрерывной прокатке может быть выбран в пределах 600-бОООГц.

Пример . Прокатка осуществл етс  на стане кварто-300. В качестве фольгируемой заготовки берут титановую ленту толщиной 0,1 и шириной 120 мм. Заданна  степень обжати  за один проход составл ет 20%. Титан имеет электронную проводимость . Ток пропускаетс  от рабочего валка через заготовку к токопровод щей колодке.Протность тока равна 0, частота следовани  импульсов 1900 Гц, длительность при скорости прокатки 2 м/с.

За один проход при заданном режиме прокатки получают обжатие на 20%. Без наложени  импульсного тока при таком способе прокатки обжати  не превышают 5-8%.

Данный способ имеет следующие преимущества перед известным.

Высока  частота следовани  импульсов тока (600-6000 Гц) позвол ет ,вести прокатку с большими скорост ми .

Наложение импульсов тока вдоль заготовки исключает переделку имеющегос  оборудовани , например в части изол ции валков от остальных частей прокатного стана.

Предлагаемые режимы дл  изготовлени  фольги могут быть использованы также при производстве крупных изделий сечением в дес тки, сотни квадратных миллиметров, получаемых с помощью прокатки. Осуществление прокатки таких сечений с применение посто нного тока  вл етс  технически трудной задачей, так как технически трудно.изготовить источник посто нного тока в дес тки и сотни килоамперов.

Claims (3)

1. -пособ обработки давлением металлической заготовки, преимущественно фольги, путем прокатки с под0 ключением к валку и заготовке разных полюсов источника тока и пропусканиол через зону деформации импульсов электрического тока, от- личающийс  тем, что, с

5 целью повьииеки  скорости обработки, электрическс 4у току, пропускаемому через заготовку, сообщают частоту следовани  импульсов 600-6000 Гц.

2.Способ по п. 1,. о т л и ч а ющ и и с   тем, что, дл  металлов

0

с электронной проводимостью отрицательный полюс источника тока подключают к заготовке.

3.Способ по П.1, отличающийс  тем, что дл  металлов

5

с дырочной проводимостью -отрицательный полюс источника тока подключают к валку.

Источники информации,

0 прин тые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР . № 547274, кл. В 21 Н 7/00, 1976.

2.Авторское свидетельство СССР № 393939, кл. В 21 D 21/00, 1971.