5 Предлагаемая технологическая схема производства омедненной сварочной проволоки на модульной линии волочения

Переход на применение свариваемой стали периодического профиля с пределом текучести не менее 500Н/мм², кроме повышения эксплуатационной надежности и долговечности железобетона обеспечит существенную экономию металла (до 25 %). Такая арматурная сталь отвечает требованиям ENV 10080, DINVENV 10080 и другим международным стандартам.

Потребности современной техники и перспективы ее развития диктуют необходимость создания материалов с самыми разнообразными свойствами. Продолжением развития выпуска сварочных материалов стал выбор стратегического направления – производства омедненной сварочной проволоки диаметром 0,8 - 1,6 и 2,0 - 5,0 мм по ГОСТ 2246-70, как наиболее целесообразного. Особым спросом у потребителей пользуется сварочная омедненная проволока диаметром 1,2 мм. Это обусловлено наличием большого парка оборудования для механизированной сварки проволокой 1,2 мм и наличием на производствах отработанных технологий под этот диаметр.

Сварочная проволока с медным покрытием обеспечивает защиту от коррозии и хороший контакт с токопроводящими элементами сварочного оборудования, она применяется для автоматической электродуговой сварки под флюсом газонефтепроводных труб большого диаметра, рассчитанных на высокое рабочее давление. Медное покрытие, на низколегированной проволоке оказывает положительное влияние на процесс сварки. Такое покрытие, улучшает электрический контакт проволоки с токоподводящим мундштуком сварочной установки, а также повышает степень ионизации атмосферы сварочной дуги, что способствует улучшению качества шва.

Сегодня сварочная проволока с омедненной поверхностью по своему качеству не уступает зарубежным аналогам, а по некоторым параметрам их превосходит. Несмотря на высокие технические характеристики такой проволоки, серьезным недостатком ее производства является высокая технологическая стоимость. Таким образом, главной задачей по производству сварочной проволоки, является повышение качества проволоки, а значит и катанки, из которой она производится; минимизация затрат на предварительную подготовку катанки и на все технологические операции по производству данного вида продукции, решив ряд поставленных задач, можно будет ожидать снижения себестоимости сварочной проволоки, а значит на мировом рынке появится конкурентоспособная сварочная проволока российского производства, которая не по цене, не по качеству не будет уступать западным аналогам.

В дипломном проекте предложена технология изготовления омедненной сварочной проволоки на современной модульной линии омеднения.

Предлагаемая технологическая схема производства сварочной проволоки диаметром 1,6 мм

Омедненную сварочную проволоку диаметром 0,8-1,6 мм, предлагаю производить на линии по производству проволоки для сварки в среде углекислого газа.

Технологический процесс омеднения проволоки на линии очистки и омеднения в линии волочильного стана включает следующие операции:

- размотка передельной проволоки;

- волочение проволоки на стане мокрого волочения;

- омеднение проволоки, включающее операции травления, омеднения, промывки, калибрования на конечный размер;

- намотку проволоки на катушки.

Процесс по изготовлению сварочной проволоки начнем с производства передельной проволоки, передельная проволока производится аналогично арматурной проволоке, исключая профилирование на волочильной машине MegaLogos. Далее передельная проволока, посредством подъемного крана, поступает на линию омеднения: первый этап волочения проходит через сухую волоку для предварительного обжатия проволоки от 10 до 30% с целью формирования смазочного слоя. Далее осуществляется мокрое волочение со скольжением. Стан мокрого волочения со скольжением представляет собой систему волочения проволоки с погруженными конусами с 4-я горизонтальными осями. Затем следует операция омеднения.

Описание и состав оборудования при производстве омедненной сварочной проволоки

При производстве данного вида продукции заготовкой является передельная проволока, полученная на волочильном стане MegaLogos, предварительно прошедшая блок механической очистки. На линию омеднения передельная проволока поступает в катушках.

Разматывающее устройство SB.2

Размотка передельной проволоки осуществляется на разматывающем устройстве SB.2, состоящем из стальной электросварной конструкции, снабжено автоматическим поворотным рычагом, управляемым электродвигателем переменного тока для снятия частично обработанной проволоки с двух катушек или бухт последовательно, без остановки волочильного стана.

Катушки (бухты) устанавливаются вертикально на щеку, затем проволока последовательно пропускается через систему передающих роликов к стану мокрого волочения.

Стан мокрого волочения со скольжением ТВ4/М1

Волочение проволоки осуществляется на стане мокрого волочения со скольжением.

Вращающаяся входная сухая волока

Первый этап волочения проходит через сухую волоку для предварительного обжатия проволоки от 10 до 30% с целью формирования смазочного слоя.

Стан мокрого волочения со скольжением представляет собой систему волочения проволоки с погруженными конусами с 4 –я горизонтальными осями. Все волоки вращающиеся.

Объем ванны мокрого волочения 450 л. Циркуляция смазки в ванне обеспечивается насосом. Температура волочильной эмульсии должна составлять 40 - С, что обеспечивается посредством погруженного медного змеевика. Концентрация смазки должна составлять 4 -6%.

Рисунок 6 – Технологическая схема производства сварочной проволоки

Стан снабжен системой протяжки с независимым моноблоком во избежание проскальзывания между последним проходом волочения и калибрующей волоокой на выходе из ванны меднения. Моноблок приводится в движение приводным электродвигателем, управляемым компенсатором, установленным непосредственно в корпусе стана.

Ванна омеднения модели VR.4

Ванна представляет собой электросварную конструкцию из нержавеющей стали с отдельными баками для:

- травления;

- омеднения

- промывки;

- калибровки и полировки поверхности проволоки (смазки поверхности проволоки в эмульсии перед последней дрессировочной волокой).

Проволока выходит с натяжного барабана волочильного стана и попадает в ванну омеднения посредством притормаживающих шкивов.

1. Для удаления окалины и очистки проволоки перед нанесением покрытия, применяют химический метод удаления окалины – травление.

Травление поверхности проволоки проходит в растворе следующего состава:

H₂SO₄ 70-150г/дм³

FeSO₄ не более 35г/дм³

Для приготовления раствора травления в бак (объем 95л) заливается около 80 л воды, затем медленно тонкой струей вводится 5,6 л серной кислоты. Уровень раствора доводится водой до рабочего уровня.

2. Омеднение проводится в растворе следующего состава:

CuSO₄ 25-55г/дм³

H₂SO₄ 90-170г/дм³

FeSO₄ не более 10г/дм³

Приготовление раствора проводится по следующей схеме:

• в бак объемом 260 л заливается около 220 л воды;

• медленно тонкой струей добавить серную кислоту из расчета 150г/л;

• медленно добавить сульфат меди из расчета 40г/л.

• объем раствора доводится водой до рабочего уровня (после достижения рабочего объема шкивы должны быть полностью погруженными в раствор).

Корректировка ванны омеднения осуществляется автоматической системой контроля ванн омеднения.

3. Далее (в третьем баке) проводится промывка проточной водой с общим или частичным обновлением. Для заполнения бака заливается вода до необходимого уровня. Промывка проводится в целях очистки поверхности проволоки от остатков окалины и других поверхностных загрязнений.

4. Данная технология предусматривает очистку поверхности проволоки в процессе волочения. Очистка производится на многократной машине сухого волочения за счет применения на последней протяжке жидкой смазки.

Четвертый бак (объем 100 л) заполнен смазочной эмульсией для калибрующей протяжки проволоки. Для калибрующей протяжки омедненной сварочной проволоки применяется водно-мыльная эмульсия. Температура эксплуатации эмульсии составляет 40⁰С.

Затем проволока проходит последнюю калибрующую протяжку на готовый размер.

Волока располагается в поворотной головке.

Компенсатор ВВ.1

Устройство сделано из стального каркаса, содержащего две группы шкивов, одна неподвижная, другая скользящая вертикально для поддержания постоянного натяжения проволоки при намотке на шкивы, через силу тяжести, воздействующую на подвижную группу шкивов. Аналоговый электромагнитный датчик, подсоединенный к подвижной группе, выдает системе сигнал о положении для управления скоростью.

Горизонтальная моталка AF800

Приемное устройство (моталка) имеет следующие технические характеристики

Таблица 11 – Технические характеристики моталки AF800

Наружный фланец	800 мм
Диаметр сердечника	355 мм
Внешняя ширина	550 мм
Вес катушки с проволокой	1000 кг
Диапазон диаметров проволоки	0,6 – 1,60 мм
Максимальная скорость	20 м/сек.

Для настройки укладки витков проволоки и спиральности имеется двойное правильное устройство перед самим натяжным барабаном. Устройство состоит из двух 5 –ти роликовых секций, расположенных горизонтально и вертикально. Ролики должны вращаться и на их поверхности не должно быть порезов.