Анализ существующего технологического процесса

Существующее производство легированной сварочной проволоки осуществляется преимущественно на морально устаревшем оборудовании: волочильном, термическом, и, в особенности, травильном. Существующий технологический процесс предусматривает работу с катанки диаметром 6,5 мм. Удаление окалины с поверхности заготовки осуществляется в растворе кислоты. Травильные чаны часто выходят из строя, несовершенна система вентиляции. В качестве технологической смазки при волочении применяют мыльный порошок на основе натриевого мыла и серы, что ведет к загрязнению мыльниц на других волочильных станах. Намоточные устройства не обеспечивают устойчивой работы.

Волочение производится на устаревшем волочильном стане UDZSA 2500/4, который имеет ряд недостатков в сравнении с прямоточными волочильными машинами.

Термическая обработка производится в колпаковых печах.

Недостатками существующей технологии являются:

- необходимость применения окислительного отжига для удаления поверхностных дефектов;

- использование устаревшего волочильного оборудования;

- использование устаревшего термического оборудования. Нагрев бунтов проволоки на существующих колпаковых печах может привести к неравномерности механических свойств по длине бухты и дополнительному проведению операции отжига на готовой продукции (при выявлении несоответствия готовой продукции по временному сопротивлению на разрыв). Низкий КПД колпаковой печи.

В итоге вышеперечисленное оборудование и применяемая технология изготовления не обеспечивают необходимое качество проволоки. В результате это приводит к потере потребителей.

	Катанка Ø 6,5 мм. C не более 0,09-0,14%
↓
	Окислительный отжиг (температура нагрева 850 ^0С, время выдержки 4 часа, время охлаждения 5 часов)
↓
	Подготовка поверхности катанки к волочению
↓
Волочение на в/с 2500/4 6,5-6,0-5,5-4,95-4,5	Волочение на в/с 2500/4 6,5-6,0-5,5-5,0	Волочение на в/с 2500/4 6,5-6,0-5,5-4,95-4,5
↓	↓	↓
Рекристаллизационный отжиг в колпаковой печи типа ОКБ, СЗП (температура нагрева 760-740^0С, время выдержки 9 часов, время охлаждения - 8 часов)
↓
	Подготовка поверхности катанки к волочению
↓	↓	↓
Волочение на в/с 2500/3 4,5-3,95-3,45-3,0	Волочение на в/с 2500/3 5,0-4,45-3,95-3,5	Волочение на в/с 2500/3 4,5-3,95-3,45-3,0
↓	↓
Рекристаллизационный отжиг в колпаковой печи типа ОКБ, СЗП (температура нагрева 760-740^0С, время выдержки 9 часов, время охлаждения - 8 часов)
↓
Подготовка поверхности катанки к волочению
↓	↓
Волочение на в/с 2500/3 3,0-2,65-2,3-2,0	3,5-2,95-2,8-2,5

Рисунок 2.1 – Действующая технология изготовления легированной сварочной

проволоки марки Св -12Х13.

2.2 Проектный вариант технологии изготовления сварочной проволоки

Совершенствование технологии производства сварочной проволоки проводится с целью снижения её дефектности и повышения качества поверхности. Дипломным проектом предлагается следующая технологическая схема изготовления легированной сварочной проволоки, которая представлена на рисунке 2.2

 

2.2.1 Совмещение подготовки поверхности заготовки к волочению и волочения

Замена химического способа удаления окалины на механический способ подготовки поверхности к волочению позволяет полностью отказаться от операции окислительного отжига с целью удаления дефектов поверхности. Дефекты, залегающие на поверхности катанки изготавливаемой на стане 150, легко удаляются механической подготовкой поверхности к волочению. Сварочная проволока, изготовленная с применением механической подготовки поверхности имеет ряд преимуществ.

Окалина по сравнению с металлом обладает повышенной твердостью, хрупкостью и образивностью. Удаление окалины и последующая дополнительная подготовка поверхности металла к волочению преследует следующие цели:

- создать необходимую микрогеометрию поверхности, обеспечивающую достаточный захват смазки для многократного волочения, уменьшение сил трения в очаге деформации и силы волочения;

- придать технологической смазке необходимые физико-химические свойства в очаге деформации за счет взаимодействия ее с подсмазочным слоем;

- обеспечить минимальный нагрев протягиваемой проволоки и равномерность его свойств по сечению и длине;

- обеспечить максимальную стойкость волочильного инструмента, требуемую чистоту поверхности проволоки и необходимую точность их геометрических размеров.

В дипломном проекте предлагается использовать механический способ удаления окалины, состоящий из следующих узлов:

 

	Катанка Ø 6,5 мм C не более 0,09-0,14%
↓
Подготовка поверхности и волочение на в/с MFL 1200/4 6,5-6,0-5,5-4,95-4,5	Подготовка поверхности и волочение на в/с MFL 1200/3 6,5-6,0-5,5-5,0	Подготовка поверхности и волочение на в/с MFL 1200/4 6,5-6,0-5,5-4,95-4,5
↓	↓	↓
Рекристаллизационный отжиг в колпаковой печи (температура нагрева 740-780^0С, время нагрева и выдержки 7-9 часов, время охлаждения - 6-7 часов)
↓	↓	↓
Подготовка поверхности и волочение на в/с MFL 1200/4 4,5-3,95-3,45-3,0	Подготовка поверхности и волочение на в/с MFL 1200/4 5,0-4,45-3,95-3,5	Подготовка поверхности и волочение на в/с MFL 1200/4 4,5-3,95-3,45-3,0
↓	↓
Рекристаллизационный отжиг в колпаковой печи (температура нагрева 740-780^0С,)
↓	↓
Подготовка поверхности и волочение на в/с MFL 1200/3 3,0-2,65-2,3-2,0	Подготовка поверхности и волочение на в/с MFL 1200/3 3,5-2,95-2,8-2,5

 

Рисунок 2.2 – Проектная технология изготовления легированной сварочной проволоки из стали марки Св -12Х13

- Роликовый окалиноломатель типа PSC 100 (гибочное устройство). Рабочий диапазон удаления окалины гибкой включает в себя проволоку диаметрами от 2,0 до 6,5 мм.

Рисунок 2.3 - Окалиноломатель

Окалиноломатель предназначен для удаления окалины с поверхности проволоки, а также для подготовки проволоки к процессу волочения. Машина оборудована правильным устройством с количеством рабочих роликов от 4-х до 6-ти, в зависимости от комплектации. Ролики изготовлены из твердого сплава и могут каждый в отдельности регулироваться по своему положению. Удаление окалины происходит за счет шнека, который продвигает окалину к одному фланцу со стороны машины.

При правильной наладке и использовании для обработки подходящих видов проволоки получается чистая металлическая поверхность без следов остаточной окалины.

- Рихтовочное устройство RM110. Рихтовочное устройство предназначено для подготовки проволоки к шлифованию. В результате получается ровная, прямолинейная поверхность.

Рисунок 2.4 - Рихтовочное устройство

- Лентошлифовальная машина с двойной головкой WS200/2. Агрегат предназначен для удаления оставшихся частиц окалины и ржавчины с проволоки диаметрами от 2,0 до 6,5 мм. Процесс шлифовки осуществляется с помощью абразивной ленты, смонтированной на двух валках.

Натяжение ленты производится с помощью натяжного валка. Вращающаяся с высокой скоростью абразивная лента удаляет с катанки оставшиеся частицы окалины и ржавчины.

После завершения обработки в агрегате проволока подается на выпускной узел машины и затем передается последующим агрегатам производственной установки.

Корпус машины выполнен из прочной сварной конструкции.

- Устройство для промывки SLP2000. Узел промывки для удаления пылевидной окалины, остающейся на поверхности обрабатываемой проволоки после очистки абразивной лентой.

В промывочной камере вода подается на заготовку через промывочные форсунки. За промывочными форсунками расположены форсунки для сдува капель воды воздухом. Удаляемая с поверхности заготовки пылевидная окалина осаждается на магнитном фильтре.

Рисунок 2.5 - Устройство для промывки

- Устройство нанесения солевого покрытия VBE2000

Ванна нанесения подсмазочного покрытия комплектуется устройством для нанесения подсмазочного слоя, рабочей ванной с мешалкой для растворения солей и ТЭНами для нагрева раствора, а также воздушными форсуноками для сдува излишек раствора с поверхности катанки (проволоки) холодным воздухом.

Ванна оснащена системами контроля температуры и уровня раствора в емкости.

- Сушилка ES010. Устройство оснащено форсунками для сушки катанки (проволоки) горячим воздухом.

- Волочильная машина S1200/4.

 

Окалиноломатель

Рихтовочное устройство

Лентощлифовальная машина

Устройство промывки

Устройство нанесения буры

Сушка

Волочение

Намоточный аппарат

 

Рисунок 2.6 - Схема технологического процесса подготовки поверхности к волочению и волочение