RU2547364C1 - Manufacturing method of laminated clad wire rod - Google Patents

Manufacturing method of laminated clad wire rod Download PDF

Info

Publication number
RU2547364C1
RU2547364C1 RU2013147351/02A RU2013147351A RU2547364C1 RU 2547364 C1 RU2547364 C1 RU 2547364C1 RU 2013147351/02 A RU2013147351/02 A RU 2013147351/02A RU 2013147351 A RU2013147351 A RU 2013147351A RU 2547364 C1 RU2547364 C1 RU 2547364C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
rolls
pair
rolling
heating
base
Prior art date
Application number
RU2013147351/02A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2013147351A (en
Inventor
Алексей Владимирович Карелин
Игорь Викторович Ситников
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "ЗМИ-Профит"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Общество с ограниченной ответственностью "ЗМИ-Профит" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "ЗМИ-Профит"
Priority to RU2013147351/02A priority Critical patent/RU2547364C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2547364C1 publication Critical patent/RU2547364C1/en
Publication of RU2013147351A publication Critical patent/RU2013147351A/en

Links

Images

Landscapes

  • Pressure Welding/Diffusion-Bonding (AREA)
  • Metal Rolling (AREA)

Abstract

FIELD: metallurgy.
SUBSTANCE: surface of a base is pre-cleaned by an ultrasonic method, and then, it is subject to electrolyte-plasma treatment. Simultaneous supply of the base and a clad layer and assembly of a workpiece by sealing of a connection zone is performed. Heating and joint deformation of a laminated workpiece is performed in a rolling mode in a vertical pair of rolls with further drawing in a horizontal pair of rolls in a common deforming block at preliminary stepped heating to pre-rolling temperature within 0.7-0.8 of the melting temperature of the clad material. The workpiece is blown with a steam-and-air mixture at the inlet of the horizontal pair of rolls. Pre-rolling heating is performed in a non-corrosive medium. A rolling pair of rolls has a diameter of at least by 10% larger than the diameter of the rolls of the drawing pair.
EFFECT: method provides for obtaining of a strong connection of a base with a clad cover.
3 cl, 2 dwg, 3 tbl

Description

Изобретение относится к области производства слоистых композиционных изделий и может использоваться при изготовлении плакированных фасонных композиционных металлических материалов, преимущественно на стальной основе.The invention relates to the production of layered composite products and can be used in the manufacture of clad shaped shaped composite metal materials, mainly on a steel basis.

Известен способ диффузионной сварки металлических материалов, при котором осуществляют очистку свариваемых поверхностей деталей низкотемпературной плазмой в среде защитных газов, детали нагревают и сдавливают, причем очистку осуществляют импульсной дугой низкого давления (см. А.с. СССР N 1384358, B23K 20/14).A known method of diffusion welding of metallic materials, in which the surfaces of the parts to be welded are cleaned with low-temperature plasma in a protective gas environment, the parts are heated and squeezed, and the cleaning is carried out by a low-pressure pulsed arc (see A.S. USSR N 1384358, B23K 20/14).

Недостатками данного способа являются применение низкого давления при очистке, что предполагает использование сложного вакуумного оборудования, а также избирательная модификация поверхностей, что приводит лишь к удалению загрязнений и никоих образом не затрагивает поверхностные слои.The disadvantages of this method are the use of low pressure during cleaning, which involves the use of sophisticated vacuum equipment, as well as selective surface modification, which only leads to the removal of contaminants and in no way affects the surface layers.

Известен также способ изготовления сталеалюминиевой проволоки, включающий очистку поверхности стального сердечника, его нагрев, наложение на сердечник алюминиевой оболочки и их совместное волочение, причем сердечник нагревают индукционным методом с выдержкой на воздухе, а перед нагревом сердечник подвергают холодной деформации на глубину поверхностного слоя окисления (см. а.с. СССР N 1066694, B21C 23/22).There is also known a method of manufacturing a steel-aluminum wire, including cleaning the surface of a steel core, heating it, applying an aluminum shell to the core and drawing them together, the core being heated by induction with exposure to air, and before heating, the core is subjected to cold deformation to the depth of the surface oxidation layer (cm A.S. USSR N 1066694, B21C 23/22).

Недостатки данного способа в том, что холодная деформация сердечника на глубину слоя окисления приводит к частичному внедрению окислов в поверхностные слои, в то время как для последующего процесса соединения поверхностные слои должны быть свободны от посторонних включений, а выдержка на воздухе после нагрева ведет к дополнительному окислению поверхности и последующему блокированию окислами соединения сердечника с оболочкой и значительной неравномерности деформации компонентов.The disadvantages of this method are that cold deformation of the core to the depth of the oxidation layer leads to the partial incorporation of oxides into the surface layers, while for the subsequent joining process, the surface layers should be free from foreign impurities, and exposure to air after heating leads to additional oxidation surface and subsequent blocking by oxides of the connection of the core with the shell and significant uneven deformation of the components.

Известен способ получения биметаллических прутков прокаткой, согласно которому оболочке в виде полосы придают специальный профиль, оборачивают полосой с таким профилем сечения стальной сердечник, после чего полученный композиционный материал прокатывают в круглом калибре (см. пат. США N 4331283, МПК6 B23K 20/04).A known method of producing bimetallic rods by rolling, according to which a special profile is attached to the shell in the form of a strip, a steel core is wrapped in a strip with such a section profile, after which the resulting composite material is rolled in a round gauge (see US Pat. No. 4331283, IPC6 B23K 20/04) .

Недостатки данного способа в том, что для соединения металлов в композицию прокаткой необходима значительная единичная деформация, которая в круглом калибре приводит к образованию грата в разъемах калибра. Это повышает неравномерность деформации компонентов и снижает прочность соединения.The disadvantages of this method are that in order to connect the metals into the composition by rolling, a significant single deformation is required, which in the round gauge leads to the formation of grata in the gauge connectors. This increases the uneven deformation of the components and reduces the strength of the connection.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому способу является способ изготовления слоистых материалов, в частности биметаллической проволоки, преимущественно стале-медной, согласно которому производят предварительную электролитно-плазменную обработку поверхности основы из более твердого металла в режиме постоянного тока для ее модификации и очистки, сборку заготовки с герметизацией зоны соединения, нагрев и совместную прокатку слоистой заготовки (см. пат. RU №2099166, МПК B23K 20/00, опубл.20.12.97).The closest in technical essence to the proposed method is a method of manufacturing layered materials, in particular bimetallic wire, mainly steel-copper, according to which preliminary electrolytic-plasma processing of the surface of the base from a harder metal in direct current mode for its modification and cleaning is performed, the workpiece is assembled with sealing the connection zone, heating and joint rolling of the layered workpiece (see US Pat. RU No. 2099166, IPC B23K 20/00, publ. 20.12.97).

Недостатки данного способа заключаются в том, что электролитно-плазменная обработка, помимо высокой энергозатратности, не обеспечивает качественной очистки поверхности при наличии вкатанной окалины и особых видов волочильных смазок, что при последующей совместной прокатке не позволяет получить соединение компонентов высокой прочности. Кроме того, в данном способе не регламентированы условия предпрокатного нагрева и непосредственно самой прокатки, что не позволяет при его использовании гарантировать получение качественного слоистого изделия.The disadvantages of this method are that the electrolyte-plasma treatment, in addition to high energy consumption, does not provide high-quality cleaning of the surface in the presence of rolled mill scale and special types of drawing greases, which, during subsequent joint rolling, does not allow the connection of high-strength components. In addition, the conditions of pre-rolling heating and the rolling itself are not regulated in this method, which does not allow guaranteeing the production of a high-quality layered product when using it.

В основу изобретения положена задача разработать способ изготовления слоистой плакированной катанки соединением основы и плакирующего слоя сваркой давлением, в котором комплексная модификация поверхности основы, а также условия и режимы нагрева слоистой заготовки и эффективная схема деформации обеспечивали бы получение прочного соединения основы с плакирующей оболочкой.The basis of the invention is to develop a method for manufacturing a layered clad wire rod by joining the base and the clad layer by pressure welding, in which a complex modification of the surface of the base, as well as the conditions and modes of heating of the layered workpiece and an effective deformation scheme, provide a strong connection between the base and the cladding.

Поставленная задача решается тем, что в способе изготовления слоистой плакированной катанки, включающем электролитно-плазменную обработку поверхности основы из более твердого металла для модификации, последовательное наложение плакирующего слоя из мягкого материала, сборку слоистой заготовки с образованием сплошной замкнутой плакирующей оболочки, последующий нагрев и совместную деформацию слоистой заготовки, перед электролитно-плазменной обработкой поверхности основы производят ее ультразвуковую очистку, а деформацию слоистой заготовки проводят в режиме прокатки в вертикальной паре валков с последующей протяжкой в горизонтальной паре валков в общем деформирующем блоке при предварительном ступенчатом нагреве до предпрокатной температуры в пределах 0,7-0,8 температуры плавления плакирующего материала, а между парами валков заготовку обдувают паровоздушной смесью. Кроме того, решению поставленной задачи способствует проведение предпрокатного нагрева в безокислительной среде и использование катающей пары валков диаметром как минимум на 10% больше диаметра протягивающей пары валков. The problem is solved in that in a method of manufacturing a layered clad wire rod, including electrolyte-plasma processing of the surface of the base of harder metal for modification, sequentially applying a clad layer of soft material, assembling the layered workpiece with the formation of a continuous closed cladding shell, subsequent heating and joint deformation layered blanks, before electrolytic-plasma treatment of the surface of the base produce its ultrasonic cleaning, and the deformation of the layered the preparations are carried out in the rolling mode in a vertical pair of rolls, followed by drawing in a horizontal pair of rolls in a common deforming block with preliminary stepwise heating to a rolling temperature in the range 0.7-0.8 of the melting temperature of the cladding material, and between the pairs of rolls the workpiece is blown with steam-air mixture. In addition, the solution of this problem is facilitated by pre-rolling heating in an non-oxidizing environment and the use of a rolling pair of rolls with a diameter of at least 10% more than the diameter of the pulling pair of rolls.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 изображена технологическая схема предлагаемого способа, на фиг.2 - характер изменения прочности соединения компонентов в зависимости от температуры предпрокатного нагрева, обработки поверхности основы и диаметра валков прокатного блока.The invention is illustrated by drawings, where figure 1 shows the technological scheme of the proposed method, figure 2 - the nature of the change in the strength of the connection of the components depending on the temperature of the pre-heating, surface treatment of the base and the diameter of the rolls of the rolling block.

Заявляемый способ изготовления слоистой плакированной катанки осуществляется согласно схеме технологического процесса, приведенной на фиг.1, следующим образом.The inventive method of manufacturing a layered clad wire rod is carried out according to the process diagram shown in figure 1, as follows.

На первом этапе получают плакированную заготовку со сплошной плакирующей оболочкой, для чего основу (сердечник) 1 (см. фиг.1) в виде длинномерного изделия рихтуют в специальном устройстве 2 роликового или барабанного типа и подают в ванну 3 ультразвуковой очистки, а затем в устройство 4 электролитно-плазменной обработки. Одновременно с этим материал плакирующего слоя в виде ленты 5 подают в узел 6 механической очистки вращающейся щеткой. В устройстве 4 электролитно-плазменной обработки последовательно установлены электролитные ячейки доочистки и модификации поверхности сердечника 1, с целью формирования в приповерхностном слое особой структуры, а также узлы промывки и обдува воздухом. Электроды ячеек устройства 4 подключены к положительному выводу источников постоянного тока, на сердечник 1 через токоподвод подается отрицательный потенциал.At the first stage, a clad blank with a continuous cladding shell is obtained, for which the base (core) 1 (see FIG. 1) is laid in the form of a long product in a special device 2 of a roller or drum type and fed to the ultrasonic cleaning bath 3, and then to the device 4 electrolyte-plasma treatment. At the same time, the material of the cladding layer in the form of a tape 5 is fed into the mechanical cleaning unit 6 by a rotating brush. In the device 4 of the electrolyte-plasma treatment, electrolyte cells for tertiary treatment and modification of the surface of the core 1 are sequentially installed in order to form a special structure in the near-surface layer, as well as washing and blowing units with air. The electrodes of the cells of the device 4 are connected to the positive terminal of the DC sources, a negative potential is supplied to the core 1 through the current lead.

Сердечник 7 и плакирующую ленту 8 с очищенными и модифицированными поверхностями контакта параллельно подают в блок формующих роликов 9, где плакирующая лента 8 формуется в сплошную оболочку вокруг основы 7 и осуществляется сплошная заварка продольного шва ленты 8. Плакированная слоистая заготовка 10 протягивается приводным механизмом 11, обеспечивающим постоянную скорость подачи.The core 7 and the cladding tape 8 with cleaned and modified contact surfaces are simultaneously fed into the block of forming rollers 9, where the cladding tape 8 is molded into a continuous sheath around the base 7 and continuous welding of the longitudinal seam of the tape 8 is carried out. The clad layered blank 10 is pulled by a drive mechanism 11, which provides constant feed rate.

На втором этапе плакированная заготовка 10 подается в устройство 12, обеспечивающее предпрокатный нагрев до необходимых температур. В устройстве 12 происходит ступенчатый нагрев заготовки 10 одним из способов, обеспечивающих эффективный скоростной нагрев до температур 0,7-0,8 температуры плавления плакирующей оболочки, при постоянной скорости подачи заготовки 10. Нагрев выбирается ступенчатым с целью выравнивания увеличивающейся от ступени к ступени температуры заготовки между ступенями. Кроме того, для уменьшения угара плакирующей оболочки 8 во всей зоне нагрева и между секциями образуют безокислительную среду путем организации защитной атмосферы. Нагретая до необходимых температур плакированная заготовка 10 подается в прокатный блок 13, где в двух парах валков - первая пара приводная, вторая пара холостая, происходит совместная деформация слоев заготовки 10 с целью соединения плакирующего слоя 5 с основой 8. Для поддержания рабочей температуры деформации, прокатанной в первой паре валков заготовки 10, на входе во вторую пару, в межвалковом пространстве проводят обдув паровоздушной смесью с низкой теплопроводностью. Прочное соединение образуется в основном при прокатке в первой паре валков, поэтому с целью увеличения длины очага деформации и, соответственно, времени протекания диффузионных процессов, определяющих прочность соединения, валки первой пары должны быть большего диаметра, максимальное значение которого определяется конструктивными особенностями прокатного блока. Через вторую пару валков плакированная заготовка протягивается намоточно-протяжным устройством (НПУ) 14. Основная цель деформации заготовки в этой паре состоит в формировании заданного чистового профиля готовой слоистой катанки 15. Полученная, таким образом, слоистая плакированная катанка 15, проходя через ванну осветления 16 для удаления прокатной окалины, охлаждается, и с помощью НПУ 14 готовая плакированная катанка 17 сматывается в бухты или на стальные катушки. В дальнейшем катанка 17 перерабатывается уже в холодном состоянии в круглые или фасонные слоистые изделия.At the second stage, the clad blank 10 is fed into the device 12, providing pre-rolling heating to the required temperatures. In the device 12, the preform 10 is heated stepwise by one of the methods providing efficient high-speed heating to the temperatures of 0.7-0.8 of the melting temperature of the cladding shell at a constant workpiece feed rate 10. The heating is selected stepwise in order to equalize the workpiece temperature increasing from step to step between the steps. In addition, to reduce the fumes of the cladding shell 8 in the entire heating zone and between sections form an oxidizing environment by organizing a protective atmosphere. The clad blank 10 heated to the required temperatures is fed to the rolling block 13, where the first pair is driven in two pairs of rolls, the second pair is idle, the layers of the blank 10 are jointly deformed to connect the clad layer 5 to the base 8. To maintain the working temperature of the rolled deformation in the first pair of rolls of the workpiece 10, at the entrance to the second pair, in the roll space, air-vapor mixture with low thermal conductivity is blown. A strong joint is formed mainly during rolling in the first pair of rolls, therefore, in order to increase the length of the deformation zone and, accordingly, the duration of diffusion processes that determine the strength of the joint, the rolls of the first pair should be of a larger diameter, the maximum value of which is determined by the design features of the rolling block. Through the second pair of rolls, the clad billet is drawn by a winding-broaching device (NPU) 14. The main goal of the workpiece deformation in this pair is to form a predetermined finishing profile of the finished laminated wire rod 15. Thus obtained, the layered clad wire rod 15, passing through the clarification bath 16 for removal of mill scale, it is cooled, and with the help of NPU 14 the finished clad wire rod 17 is wound into bays or steel coils. Subsequently, wire rod 17 is processed already in the cold state into round or shaped layered products.

Пример конкретного выполнения способа.An example of a specific implementation of the method.

Предлагаемая технология была опробована на оборудовании сталемедного производства ООО «ЗМИ-Профит». В качестве основы 1 использовали проволоку из стали 10 диаметром 6,7 мм, светлую термически необработанную, а в качестве плакирующего слоя 5 - медную мягкую ленту марки M1 толщиной 0,7 мм и шириной 31,0 мм.The proposed technology was tested on steel-copper production equipment of ZMI-Profit LLC. As the base 1, we used a wire of steel 10 with a diameter of 6.7 mm, light thermally untreated, and as a cladding layer 5, a copper soft tape of mark M1 with a thickness of 0.7 mm and a width of 31.0 mm.

Стальную проволоку-сердечник 1 разматывали из бунта номинальной массой 1 т. Для придания сердечнику прямолинейности производили его рихтовку в двухплоскостных роликовых устройствах. Рихтованный сердечник подавался в ванну ультразвуковой очистки с излучателями рабочей частотой ультразвуковых колебаний 22+/-1,6 кГц. Очистка производилась в специальном растворе с последующей промывкой в ультразвуковой секции ополаскивания в воде. Ультразвуковое устройство 3 показало эффективность очистки поверхности сердечника от технологических загрязнений, образующихся при изготовлении сердечника, при установленной мощности 10 кВт.Steel wire-core 1 was unwound from a riot with a nominal mass of 1 t. To give the core straightness, it was straightened in two-plane roller devices. The flat core was fed into an ultrasonic cleaning bath with emitters with a working frequency of ultrasonic vibrations of 22 +/- 1.6 kHz. Cleaning was carried out in a special solution, followed by washing in the ultrasonic rinsing section in water. Ultrasonic device 3 showed the effectiveness of cleaning the surface of the core from technological contaminants generated during the manufacture of the core, with an installed power of 10 kW.

Последующую электролитно-плазменную обработку поверхности основы 1 осуществляли путем пропускания через электролитные ячейки при циркуляции в них водного раствора кальцинированной соды (Na2CO3) с номинальной концентрацией 12%. При пропускании сердечника 1, подключенного через скользящий токоподвод к отрицательным выводам источников питания, через электролитные ячейки, на электроды которых подано положительное напряжение величиной 140-150 В, развиваются процессы электролиза раствора и у поверхности возникают хаотически образующиеся электрические разряды.Subsequent electrolyte-plasma treatment of the surface of the base 1 was carried out by passing through an electrolyte cell during circulation in them an aqueous solution of soda ash (Na 2 CO 3 ) with a nominal concentration of 12%. When the core 1 is connected through a sliding current lead to the negative terminals of the power sources, through electrolyte cells, the electrodes of which are supplied with a positive voltage of 140-150 V, electrolysis processes of the solution develop and chaotically generated electrical discharges arise at the surface.

Интенсивность удаления остаточных после ультразвуковой очистки загрязнений и структурные изменения в приповерхностном слое зависят как от энергии электроразрядного слоя, так и от состояния поверхности и технологических факторов, например скорости подачи сердечника 1. Осуществление способа проводили при скорости движения сердечника 1 (проволоки), равной 15 м/мин, а параметры электролитно-плазменной обработки выбирали из условия полного удаления остаточных загрязнений, согласно таблице 1.The intensity of removal of residual contaminants after ultrasonic cleaning and structural changes in the surface layer depend both on the energy of the electric discharge layer and on the state of the surface and technological factors, for example, the feed rate of core 1. The method was carried out at a speed of movement of core 1 (wire) equal to 15 m / min, and the parameters of the electrolyte-plasma treatment were selected from the conditions for the complete removal of residual contaminants, according to table 1.

Изучение образцов обработанного сердечника 7 показало, что структурные изменения поверхностных слоев происходят на глубину до 10 мкм и выражаются в изменении кристаллической структуры стали.The study of samples of the treated core 7 showed that structural changes in the surface layers occur to a depth of 10 μm and are expressed in a change in the crystal structure of steel.

Таким образом, в результате комплексной обработки поверхность сердечника 1 очищается от загрязнений и модифицируется с повышением поверхностной энергии за счет изменения структуры. Поверхностная энергия является одним из определяющих факторов процесса соединения металлов, поскольку этот процесс происходит при взаимодействии тонких поверхностных слоев и взаимная диффузия элементов материалов слоистого изделия определяет прочность соединения.Thus, as a result of complex processing, the surface of the core 1 is cleaned of contaminants and modified with increasing surface energy due to structural changes. Surface energy is one of the determining factors in the process of joining metals, since this process occurs during the interaction of thin surface layers and the mutual diffusion of the elements of materials of the layered product determines the strength of the joint.

Для сравнения сердечник 1 подвергали только электролитно-плазменной обработке.For comparison, core 1 was subjected only to electrolyte-plasma treatment.

Обработку поверхности медной ленты 5 (см. фиг.1) осуществляли вращающейся со скоростью 1500 об/мин металлической щеткой для удаления возможных загрязнений в виде окисных пленок и формирования равномерного рельефа шероховатости.The surface treatment of the copper tape 5 (see FIG. 1) was carried out by a metal brush rotating at a speed of 1500 rpm to remove possible contaminants in the form of oxide films and form a uniform roughness relief.

Получаемая слоистая заготовка 10 протягивалась двушкивным тянущим механизмом 11 через монолитную волоку, где происходила плотная осадка медной ленты (плакирующей оболочки) 8 на сердечник (основу) 7. Полученная заготовка 10 сматывалась на стальную катушку.The resulting layered preform 10 was pulled by a two-pin pulling mechanism 11 through a monolithic fiber, where there was a dense deposit of copper tape (cladding) 8 on the core (base) 7. The resulting preform 10 was wound onto a steel coil.

Заготовка 10 с катушки подавалась в агрегат ступенчатого нагрева 15, который состоит из пяти электролитно-плазменных секций. Нагрев слоистой заготовки 10 в электролитно-плазменных секциях происходит при формировании вокруг заготовки 10 сплошной плазменной оболочки при подаче на секции напряжения от источников постоянного тока и циркуляции через ячейки секций водного раствора кальцинированной соды (Na2CO3) с номинальной концентрацией 12%. За счет высокого коэффициента теплоотдачи плазменного слоя, достигающего 1600 Вт/м2×град, заготовка 10 интенсивно разогревается. Заготовка 10 была подключена через скользящий токоподвод к отрицательному выводу источников питания, поэтому при нагреве у ее поверхности была преимущественно водородная среда, которая является восстановительной. Электролитно-плазменные секции нагрева выполнены таким образом, что их корпуса состоят из нагревательных ячеек и примыкающих к ним отсеков сбора вытекающего электролита, в которых происходит выравнивание температуры слоистой заготовки по сечению. Для защиты плакирующего слоя 8 от окисления (угара) в отсеки подавался углекислый газ, создающий безокислительную или малоокислительную среду.The billet 10 from the coil was fed into a step heating unit 15, which consists of five electrolyte-plasma sections. The heating of the laminated preform 10 in the electrolyte-plasma sections occurs when a continuous plasma shell is formed around the preform 10 when voltage is supplied to the sections from direct current sources and circulated through sections of an aqueous solution of soda ash (Na 2 CO 3 ) with a nominal concentration of 12%. Due to the high heat transfer coefficient of the plasma layer, reaching 1600 W / m 2 × deg, the workpiece 10 is intensively heated. The workpiece 10 was connected through a sliding current lead to the negative terminal of the power sources, therefore, when heated, its surface was predominantly a hydrogen medium, which is reducing. The electrolyte-plasma heating sections are made in such a way that their bodies consist of heating cells and adjoining collection compartments of the resulting electrolyte, in which the temperature of the layered workpiece is aligned over the cross section. To protect the cladding layer 8 from oxidation (fumes), carbon dioxide was supplied to the compartments, creating an oxidizing or non-oxidizing environment.

Используемая для опробования ступенчатого нагрева электролитно-плазменная установка 12 имела пять секций. Параметры секций нагрева устанавливали согласно таблицам 2 и 3. Подачу слоистой заготовки 10 осуществляли со скоростью 14 м/мин. С такой же скоростью проводилась прокатка заготовки 10, поскольку установка нагрева и прокатный блок расположены в одной технологической линии. Предпрокатный нагрев проводили в диапазоне 0,5-0,8 температуры плавления плакирующей медной оболочки, которая для меди составляет 1083°C. Изменение температуры нагрева осуществляли поочередно отключая секции нагрева начиная с первой.Used for testing stepwise heating, the electrolyte-plasma installation 12 had five sections. The parameters of the heating sections were set according to tables 2 and 3. The supply of the laminated preform 10 was carried out at a speed of 14 m / min. The billet 10 was rolled at the same speed, since the heating unit and the rolling unit were located in the same production line. Pre-rolling heating was carried out in the range of 0.5-0.8 the melting temperature of the cladding copper shell, which for copper is 1083 ° C. Changing the heating temperature was carried out by turning off the heating section, starting from the first.

В прокатный блок устанавливали валки катающей (приводной) пары диаметром (катающим) 195 мм и валки протягивающей пары диаметром 175 мм. Кроме того, устанавливали катающие валки диаметром 175 мм. Установка обеих пар валков диаметром 195 мм приводила к нестабильному поведению заготовки в межвалковом промежутке - происходило периодическое сваливание прокатанной заготовки при входе в протягивающую пару валков. Это связано с тем, что заготовка 10 прокатывалась в овал, а затем в протягивающую пару - круглый калибр овальная заготовка должна входить ребром овала на «дно» круглого калибра. Поэтому применение валков разного диаметра (195 мм и 175 мм) или одного малого диаметра (175 мм и 175 мм) позволяет минимизировать расстояние между очагами деформации и стабилизировать процесс получения круглой плакированной катанки через прокатку в овал.Rolls of a rolling (drive) pair with a diameter (rolling) of 195 mm and rolls of a pulling pair with a diameter of 175 mm were installed in the rolling block. In addition, roll rollers with a diameter of 175 mm were installed. The installation of both pairs of rolls with a diameter of 195 mm led to unstable behavior of the workpiece in the roll gap - there was a periodic stall of the rolled workpiece at the entrance to the pulling pair of rolls. This is due to the fact that the workpiece 10 was rolled into an oval, and then into a stretching pair — a round gauge. The oval blank should go with the edge of the oval to the “bottom” of the round gauge. Therefore, the use of rolls of different diameters (195 mm and 175 mm) or one small diameter (175 mm and 175 mm) minimizes the distance between the deformation zones and stabilizes the process of producing a round clad wire rod through rolling into an oval.

Полученную в результате горячей деформации по схеме прокатка-протяжка плакированную сталемедную катанку 15, при различных температурах предпрокатного нагрева с комбинированной и электролитно-плазменной обработкой поверхности стальной основы, прокатанную в валках диаметром 195 мм и 175 мм, сматывали на катушку НПУ 14. От участков плакированной катанки, полученных при разных режимах, отбирали образцы и испытывали на прочность соединения путем среза пояска плакирующего слоя. В качестве критерия оценки выбирали сопротивление срезу меди, составляющее 150 МПа, как наименее прочного компонента.The clad steel-clad wire rod 15 obtained as a result of hot deformation according to the rolling-drawing scheme, at various temperatures of pre-rolling with combined and electrolytic-plasma surface treatment of the steel base, rolled in rolls with a diameter of 195 mm and 175 mm, was wound onto an NPU 14 coil. wire rods obtained under different conditions, samples were taken and tested for bond strength by cutting off the cladding band. As an evaluation criterion, a shear resistance of copper of 150 MPa was chosen as the least durable component.

Результаты испытаний представлены в виде графических зависимостей на фиг.2.The test results are presented in the form of graphical dependencies in figure 2.

Зависимость поз.1 (см. фиг.2) характеризует изменение прочности соединения слоев плакированной катанки 15 (см. фиг.1) с комбинированной обработкой основы (стального сердечника) - ультразвуковой очисткой и электролитно-плазменной обработкой, прокатанной в валках диаметром 195 мм. Соединение набирает прочность, сопоставимую с медью, уже при 0,65 температуры плавления меди. Именно основа как наиболее прочный компонент определяет скорость диффузии компонентов и образование промежуточной фазы в виде твердого раствора, определяющей прочность слоистого изделия.The dependence of pos. 1 (see figure 2) characterizes the change in the bond strength of the layers of clad wire rod 15 (see figure 1) with a combined treatment of the base (steel core) - ultrasonic cleaning and electrolyte-plasma processing, rolled in rolls with a diameter of 195 mm The compound gains strength comparable to copper, already at 0.65 of the melting point of copper. It is the base as the most durable component that determines the diffusion rate of the components and the formation of an intermediate phase in the form of a solid solution, which determines the strength of the layered product.

Зависимость поз.2 (см. фиг.2) характеризует изменение прочности соединения слоев плакированной катанки с комбинированной обработкой основы (стального сердечника) - ультразвуковой очисткой и электролитно-плазменной обработкой, прокатанной в валках диаметром 175 мм. Соединение набирает прочность, сопоставимую с медью, при 0,68 температуры плавления меди.The dependence of pos. 2 (see Fig. 2) characterizes the change in the bond strength of the clad wire rod layers with the combined treatment of the base (steel core) - ultrasonic cleaning and electrolyte-plasma processing, rolled in rolls with a diameter of 175 mm. The compound gains strength comparable to copper at 0.68 of the melting point of copper.

Зависимость поз.3 (см. фиг.2) характеризует изменение прочности соединения слоев плакированной катанки с обработкой основы (стального сердечника) электролитно-плазменной обработкой, прокатанной в валках диаметром 175 мм. Соединение набирает прочность, сопоставимую с медью, при 0,72 температуры плавления меди.The dependence of pos. 3 (see Fig. 2) characterizes the change in the bond strength of the clad wire rod layers with the processing of the base (steel core) by electrolyte-plasma treatment, rolled in rolls with a diameter of 175 mm. The compound gains strength comparable to copper at 0.72 of the melting point of copper.

Для устойчивого и стабильного процесса дальнейшей переработки плакированной катанки прочность соединения меди со сталью должна быть не менее чем на 20% выше прочности меди, что обеспечивается нагревом перед прокаткой до температур 0,7-0,8 температуры плавления более легкоплавкого плакирующего материала, в данном случае меди, качественной очисткой и структурной модификацией поверхности основы, например стального сердечника.For a stable and stable process for further processing of clad wire rod, the strength of the copper-steel bond should be at least 20% higher than the strength of copper, which is ensured by heating before rolling to temperatures of 0.7-0.8 the melting temperature of the more fusible cladding material, in this case copper, high-quality cleaning and structural modification of the surface of the base, such as a steel core.

Таблица 1Table 1 Скорость подачи сердечника, м/минCore feed rate, m / min Величина напряжения, В/сила тока, A, по секциямThe value of voltage, V / current, A, in sections 1one 22 33 4four 15fifteen 140/25140/25 140/25140/25 150/30150/30 150/30150/30

Таблица 2table 2 № секцииSection No. 1one 22 33 4four 55 Напряжение, ВVoltage 180180 180180 180180 170170 170170

Таблица 3Table 3 Скорость прокатки, м/минRolling speed, m / min Величина силы тока электролитных ячеек по секциям, AThe magnitude of the current strength of electrolyte cells in sections, A 1one 22 33 4four 55 14fourteen 8080 8080 8080 8080 8080 8080 7575 7575 7575 7575

Claims (3)

1. Способ изготовления слоистой плакированной катанки, включающий электролитно-плазменную обработку поверхности основы из более твердого металла для модификации, последовательное наложение плакирующего слоя из мягкого материала, сборку слоистой заготовки с образованием сплошной замкнутой плакирующей оболочки, последующий нагрев и совместную деформацию слоистой заготовки, отличающийся тем, что перед электролитно-плазменной обработкой основы производят ее ультразвуковую очистку, а деформацию слоистой заготовки проводят в режиме прокатки в вертикальной паре валков с последующей протяжкой в горизонтальной паре валков в общем деформирующем блоке при предварительном ступенчатом нагреве до предпрокатной температуры в пределах 0,7-0,8 температуры плавления плакирующего материала, а между парами валков заготовку обдувают паровоздушной смесью.1. A method of manufacturing a layered clad wire rod, comprising electrolyte-plasma processing of the surface of the base of harder metal for modification, sequentially applying a clad layer of soft material, assembling the layered workpiece with the formation of a continuous closed cladding shell, subsequent heating and joint deformation of the layered workpiece, characterized in that before electrolyte-plasma processing of the base, it is ultrasonically cleaned, and the deformation of the layered preform is carried out in Rollers in the vertical pair of rollers, followed by drawing a horizontal pair of rolls generally deforming unit for pre predprokatnoy stepwise heating to a temperature in the range of 0.7-0.8 melting temperature of the cladding material, and between the pairs of rolls preform blown-steam mixture. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что предпрокатный нагрев осуществляют в безокислительной среде.2. The method according to claim 1, characterized in that the pre-rolling heating is carried out in a non-oxidizing environment. 3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что диаметр катающей пары валков как минимум на 10% больше диаметра протягивающей пары валков. 3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the diameter of the rolling pair of rolls is at least 10% larger than the diameter of the pulling pair of rolls.
RU2013147351/02A 2013-10-23 2013-10-23 Manufacturing method of laminated clad wire rod RU2547364C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013147351/02A RU2547364C1 (en) 2013-10-23 2013-10-23 Manufacturing method of laminated clad wire rod

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013147351/02A RU2547364C1 (en) 2013-10-23 2013-10-23 Manufacturing method of laminated clad wire rod

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2547364C1 true RU2547364C1 (en) 2015-04-10
RU2013147351A RU2013147351A (en) 2015-04-27

Family

ID=53283109

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2013147351/02A RU2547364C1 (en) 2013-10-23 2013-10-23 Manufacturing method of laminated clad wire rod

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2547364C1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4331283A (en) * 1979-06-27 1982-05-25 Copperweld Corporation Metal cladding
RU2099166C1 (en) * 1996-10-08 1997-12-20 Промисинг Фьюче Корпорэйшн Method for manufacture of bimetallic wire
RU2122908C1 (en) * 1997-07-28 1998-12-10 Промисинг Фьюче Корпорэйшн Method for making steel-copper wire
RU2136364C1 (en) * 1993-09-24 1999-09-10 Басф Аг Metal oxide-based catalyst for oxidative ammonolysis of ethylenically unsaturated compounds, method of preparation thereof, and method of oxidative ammonolysis of ethylenically unsaturated compounds

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4331283A (en) * 1979-06-27 1982-05-25 Copperweld Corporation Metal cladding
RU2136364C1 (en) * 1993-09-24 1999-09-10 Басф Аг Metal oxide-based catalyst for oxidative ammonolysis of ethylenically unsaturated compounds, method of preparation thereof, and method of oxidative ammonolysis of ethylenically unsaturated compounds
RU2099166C1 (en) * 1996-10-08 1997-12-20 Промисинг Фьюче Корпорэйшн Method for manufacture of bimetallic wire
RU2122908C1 (en) * 1997-07-28 1998-12-10 Промисинг Фьюче Корпорэйшн Method for making steel-copper wire

Also Published As

Publication number Publication date
RU2013147351A (en) 2015-04-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3894675A (en) Method and apparatus for making copper clad steel wire
US3714701A (en) Manufacture of clad metals
KR101653742B1 (en) Method and device for continuously manufacturing a cald sheet
CN105543746B (en) Rolled copper foil softening annealing process
KR101694858B1 (en) Clad for bus bar of Method for producing thereof
KR20130016522A (en) Wire electrode for electro discharge machining and thesame methode
TW201211309A (en) Method and device of manufacturing solder plating wire
KR20050084976A (en) Method and device for descaling and/or cleaning a metal casting
CN103962409A (en) Manufacturing method of copper wire
US3800405A (en) Method for producing copper-clad aluminum wire
CN109609735A (en) A kind of welding annealing device and method for annealing
RU2547364C1 (en) Manufacturing method of laminated clad wire rod
JP2001252703A (en) Warm plastic working method
KR100207835B1 (en) Method and plant for the manufacture of special steel blanks
US3331120A (en) Process for composite metal shapes
US20110315280A1 (en) Method and Device for Annealing and Descaling Strips of Stainless Steel
CN105537313A (en) Manufacturing method for copper wire
US10260660B2 (en) Multi-walled pipe and manufacture thereof
JPS62124232A (en) Method and equipment for continuously annealing and pickling stainless steel strip
USRE28526E (en) Method for producing copper-clad aluminum wire
CN104607464B (en) A kind of milling method of high temperature insulating screen wide cut ultra-thin molybdenum plate band
CN104475450B (en) A kind of milling method of spinning crucible wide cut molybdenum plate band
CN112658050A (en) Processing technology of copper-clad aluminum wire
TW200414942A (en) Method and device for the continuous production of metallic strips
RU2135364C1 (en) Method of manufacturing layered metal materials

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20161024

NF4A Reinstatement of patent

Effective date: 20170619