Способ получения многослойной ленты прокаткой

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (505 В 23 К 20/04

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЪСТВУ (Д1) 4852762/27 (22) 20.07.90

{46) 07.03.93, Бюл, М 9 . (71) Челябинский политехнический институт им. Ленинского комсомола (72) Л.М.Агеев (56) Заявка Японии М 60-141390, кл. В 23 К 20/04, 1985. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МНОГОСЛОЙНОЙ ЛЕй ПРО АТКОй (87) Использование: для получения многослойной ленты прокаткой на заводах черной и цветной металлургии, Сущность изобретения: процесс ведут с подачей смазки только на валок. вращающийся медленнее, причем

Изобретение относится к прокатному производству, а именно к производству многослойных материалов, и может быть испОльзовано на заводах обработки цветных металлов. Целью изобретения является повышение качества за счет улучшения прочности сварного соединения компонентов и предотвращение их расслоения после выхода из валков.

Процесс ведут при соотношении окружных скоростей валков Чь1/Чь2, равном коэффициенту вытяжки многослойной ленты в целом при равенстве коэффициентов вытяжки всех ее компонентов, т.е. Vb1 Vb2=

il. =11 =32 =Мз(фиг.1)гдеприпрокаткелен = Ъ Ь1 е Й = п01/ 112 1 Ь = пОЗ/Ь13

При этом скорость переднего конца многослойной ленты равна окружной скорости ваяка, вращающегося быстрее (V1 - Vb1).

Процесс ведут с подачей смазки только на валок, вращающийся медленнее со скоро„„, 0„„1799706 Al со стороны этого валка располагают тот внешний компонент, который при этой смазке имеет наименьший коэффициент трения на укаэанном валке, а удельное натяжение переднего конца многослойной ленты ограничивают значением (Г1 <СГяминЮ3 ПрИ СОбЛЮдЕНИИ уСЛОВИя

p < стзмакс. гдер — удельное давление в плоскости выхода из очага деформации; стзм кс — сопротивление деформации наиболее прочного внешнего компонента; сгзммн — сопротивление деформации наименее прочного внешнего компонента. 1 табл„

2 ил.

Ф стью Vb2, причем со стороны этого валка Я располагают тот внешний компонент, который при этой смазке имеет наименьший коэффициент трения на указанном валке, т.е. евааЬ достигается неравенство z1 ) z2 (фиг. 1), а удельное натяжение переднего конца мно- О гослойной ленты ограничивают значением Q н (г1 <, при соблюдении условия С)

p < Озмакс, где p - удельное давление в плоскости выхода из очага деформации, (гзмакс сопротивление деформации наиболее прочного внешнего компонента, Самин — сопротивление деформации наименее прочного внешнего компонента.

Для обеспечения условия

p < Оямакс, процесс необходимо вести с натяжением переднего конца ленты, как это показано на фиг. 2. При .этом удельное давление в плоскости выхода из очага дефОРМаЦИИ РаВНО Р = ((Ъмакс — СГ1) т,Е, УСЛОвие р <озмакс, обеспечивается, Удельное

1799706 натяжение переднего конца многослойной ленты о, одинаково для всех ее компонентов, имеющих разное сопротивление пластической деформации оз и разные модули упругости Е, В результате тенденции к различной упругой деформации а компонентов с разными модулями упругости (ei =o lЕь на границах между компонентами возникают упругие касательные напряжения т. При определенной величине <т1 на контакте наименее прочного с более прочным компонентом касательные напряжения т могут достигнуть максимального значения, равного напряжению сдвига тз, которое согласно теории пластичности равно тз = оз,нИ3, где о мин— сопротивление пластической деформации наименее прочного компонента, При этом произойдет расслоение указанных компонентов. Таким образом, для получения качественной многослойной ленты без расслоения должно соблюдаться условие

<1 +

Таким образом, предлагаемый способ сварки и последующей прокатки многослойной ленты в отличие от прототипа позволяет обеспечить одновременное выполнение трех необходимых условий для достижения ее наилучшего качества:

1) получение прочного сварного соединения в результате равенства коэффициентов вытяжки всех: компонентов многослойной ленты, т,е. отсутствия касательных напряжений т на контакте свариваемых компонентов при их совместной пластической деформации;

2) предотвращение расслоения компонентов многослойной ленты после ее выхода из валков, благодаря соблюдению условия p + (тумаке где О макс сопротивление пластической деформации наиболее прочного компонента;

3) то же, благодаря условию

cTi <пз инМ3., где 0 — сопротивление пластической деформации наименее прочного компонента.

Способ осуществляют следующим образом.

В валках, вращающихся с соотношением их окружных скоростей, равным коэффициенту вытяжки компонентов, при скорости движения переднего конца многослойной ленты, равной окружной скорости валка, вращающегося быстрее, при коэффициенте трения на нем большем, чем на валке, вращающемся медленнее, с целью получения прочных сварных соединений компонентов и предотвращения их расслоения после выхода из валков, процесс ведут с подачей смазки только на валок, вращающийся медленнее, причем со стороны этого валка располагают тот внешний компонент, который при этой смазке имеет наименьший коэффициент трения на указанном валке, а удельное натяжение переднего конца многослойной ленты ограничивают значением о1 < crsM

osvazc — сопротивление деформации наиболее прочного внешнего компонента, 15 (Ts xx — сопротивление деформации наиме-" нее прочного внешнего компонента.

Пример, Опытная прокатка проводилась на стане с диаметром валков 180 мм, имеющих 8 класс шероховатости по ГОСТ 2789-73.

Характеристика исходных компонентов биметаллической ленты (s отожженном состоянии): — сталь 08 КП, толщина 1,0 мм, (тзмакс =

=23 кгс/мм; — алюминий А1, толщина 0,4 мм ogMxx=

= 6 кгс/мм .

В качестве объекта опытной прокатки взята биметаллическая лента по следующей причине, В процессе прокатки, независимо от числа компонентов многослойной ленты, с валками контактируют только два внешних компонента. Они и определяют соотноше35 ние между коэффициентами трения на ведущем и ведомом валках. Внутренние компоненты (слои) принимаются во внимание только при ограничении величины переднего натяжения, исходя .из их

40 сопротивления пластической деформации и не вносят принципиальных особенностей в опытные результаты.

Опытная прокатка осуществлялась при степенях деформации 60 и 707, (коэффициенты вытяжки Л равны 2,0 и 4,0 соответст. венно). Соотношение окружных скоростей валков было равным коэффициенту вытяжки компонентов, т.е. 2,5 и 4,0.

Смазка валка, вращающегося медленнее (ведомого), производилась ланолином и касторовым маслом путем нанесения их на поверхность бочки. Схема прокатки соответствовала фиг. 2.

В процессе прокатки с помощью метода измерялось усилие прокатки, по току двигателя моталки — переднее натяжение биметаллической ленты, с помощью частотных датчиков — окружная скорость валка, вращающегося быстрее (ведущего),и скорость

1799706 движения переднего конца биметаллической ленты.

Прокатка при проведении опытов осуществлялась согласно прототипу и по предлагаемому способу, Результаты опытов приведены в таблице, в которой коэффициенты трения на валках приведены из работЫ,. ЗНаЧЕНИЯ Р И П1мнн В табЛИЦЕ определялись как среднеарифметические из трех опытов. Окружная скорость ведущего валка и скорость переднего конца ленты составляли Ч = 0,25 мlс.

Из анализа данных, приведенных в таблице, можно сделать следующие выводы:

1) при прокатке по прототипу во всех

СЛУЧаЯХ Р > OSMGKG ГДЕ Оэмакс СОПРОТИВЛЕние деформации стали 08 КП при вытяжках

2,5 и 4,0 наблюдается расслоение биметаллической ленты при ее однократном изгибе;

2) при прокатке по предлагаемому споСОбУ (Р < Оэмакс 01 < ОЯмакс) РаССЛОЕНИЕ биметаллической ленты начинается только после пяти перегибов на 180, что свидетельствует о хорошем качестве сварного со<тзм н единения, при (т1 >, прочность соединения ухудшается;

3) подтверждено положение заявки о том, что для обеспечения максимальной разницы в коэффициентах трения и снижения исходных растягивающих напряжений в переднем конце ленты, со стороны смазанного ведомого валка располагают тот компонент, который при наличии смазки имеет с указанным валком наименьший коэффициент трения.

Как показано в таблице, при смазке ведомого валка ланолином к нему должна быть обращена лента из алюминия Ai (отношение коэффициентов трения — - — = 0,085, тоякп AI а при смазке указанного валка касторовым маслом с ведомым валком должна контактировать лента из стали 08КП (отношение ко5 fAl 0,092 эффициентов трения — ) = ).

10,8rg 0,045

Таким образом, в зависимости от типа смазки один и тот же внешний компонент при прочных равных условиях должен контактировать либо с ведущим, либо с ведомым валками.

Формула изобретения

Способ получения многослойной ленты прокаткой компонентов в валках, вращающихся с разными. окружными скоростями при скорости движения переднего конца многослойной ленты, равной окружной скорости валка, вращающегося быстрее, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения качества ленты за счет улучшения соединения ее компонентов и исключения обрывов, процесс ведут с подачей смазки только на валок, вращающийся медленнее, причем со стороны этого валка располагают тот внешний компонент, который при этой смазке имеет наименьший коэффициент трения на указанном валке, а удельное натяжение переднего конца многослойной ленты ограниЧИВаЮт ЗНаЧЕНИЕМ 01 <ОэмннМЗ. ПРИ соблюдении условия р <озмакс, гдер удельное давление в плоскости выхода из очага деформации; AM>« — сопротивление

З5 деформации наиболее прочного внешнего компонента; OsM H — сопротивление деформации наименее прочного внешнего компонента.

1799706

С ) о w

Х 03

Э S

1» о5о

X (С О

S iz x

Э Э о х

w o и с о х

03 О а Y о.

K х

О 3

1- S

Э (Э v

Э X 03 х

Iе т (Э

П) 1 х о („С о

X O (х

С0

S CO

1 >в

1 о о е с

o X

03 О

Cl Х ф с( ок(1 X Z

oze

z e z

LA

Э м х е Э

Э

Э Э

Z Å

Э Э э м е х Z у е Ф Ф э е э . э

X: Z

Ф

Э

Ф (Г\

Э

Э

Э

>, Э

I I (С

Э Cl

a C

Э щ с х

Ц

-o

e X

X х

Э

%.4 л о

3»» л о о о

1 л

3»

3»

CD э е

О Э

z x (Ч

X л»»

e o

S 1

Z б

Lfi

CV

CD о

Й 1Л (Ч о о л л

cD (о

I

1

I

03 1 м

1 1

Щ I и 1

1

1

LA

c»l о о о л л

О(CD(О

Lf>>

-Ф

CD о (>.(1 о о (л

-Ф о л о

Lf»> о

° I о

LA

CO

CD

О 1

С4 с»( б1 б л о

>л

CO о л !

lA

CO

CD о ц ж

Сб CO cO о о о л л л о(о(о ( б1 о о (М б1 о

I О с4 б о л о с»4

Р о л ! о

М

1- % х

Э 3Х л

LA

c>I о..3

CD (.Г\ л

1Ч

fD

-зв о

° \ сЧ

Z

Э

Z о с

О 03

Y с

С:

С:

3 >.

У У

R о .о

О Э 5

03 О

У m

Y о

C>I

fg

1

Ф

fQ

L е (cf е >х

Б

С:

Э >Х

>S л ° б1

Z 00CD

1- Va е

Э 1- М

Q) f0 (»( е е

5 Я

° б1 е ь

О -0

° Г"

1- LA

Щ < 4

Я

X х

303

I

I Э

1 ! 3 ! X

1 (»

1 ra

l Z

1

1

1 I

1 е

1 а

I Э с ! о

l о

=г

I !

3 (1 Л .1 1

1 Э

1 1» х

I О !. о

1 Х ! i-! o !

I

I 1

3 л

1 1

1 Э

I cX

I >>

1

1

1 S

I "Z

1 0)

l а

I I1

1 1I Z

I Э

1 S

1:Х

I ° Ф

С(l !

3

I I

1 Ф о

1

1

I 1

I 03

I X а

I, Э

I 1»

03

1

I

1 !

1 с

1 X

31

3 !

I

1 1

1 R

1 C

I Ю о

I O

1 О

1 C

1 (Э

I !

I о

I fL Х е r

1 .1- S

1 Э 13 Э O

I X 03 !

l

1

1

I

I

»

I !

I

I

I

1

1

I о о

I

1

1

1

I О 3»

I О О

I

I

1

l

I т

°

1 -"1 о о л о о

1

I

1

I

1

1 I

I

I

1 а

I С»(-4

I

I

I

1 Е:

1

cO (сб л ь 0 ь g

1

1

1

l

1

1

1

1

1 >Х

ji

1 Х

1 (о

1 Э

1 Е

1 с0

CO 4 CO Л4 СО >-4 <О Л1 Сб Л CO >-1 о< о« оlcD<о< о 0 сб л co оа о ь о<

1799706 и8 1

Составитель Л. Агеев

Техред М.Моргентал Корректор H. Гунько

Редактор С. Кулакова

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина. 101

Заказ 1128 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5