Маршруты волочения проволоки

С учетом изложенного в и. 7 гл. 3, п. 2—4, 6 и 7 гл. 5 составлены технологические маршруты волочения проволоки из цветных металлов и сплавов (табл. 17). При этом принято, что металлы и сплавы, выдерживающие без промежуточных отжигов пять и более переходов, протягивают обычно на машинах со скольже­нием, за исключением тех, что требуют для обработки пастооб­разных смазок, например алюминий и его сплавы, три-четыре перехода — на многократных машинах без скольжения, а осталь­ные — на машинах однократного волочения.

Исключение составляют маршруты волочения проволоки диа­метром менее 20 мкм. Если, как показано в п. 2, составить работо­способный маршрут волочения для проволоки менее 100 мкм при использовании микрометра с ценой деления 2 мкм уже сложно, то для проволоки диаметром менее 20 мкм это невозможно. По­этому для такой проволоки подбор маршрутов волочения следует вести по вытяжке с использованием специальной мерительной ли­нейки (рис. 75). Для этого устанавливают волоку с заправленной в нее проволокой в опору и слегка изгибают проволоку на стоя­щем слева уголке. Затем в волоку вводят смазку и, захватив проволоку точно у выхода из опоры, протягивают ее до момента захода изогнутой части проволоки в волоку. По показаниям на шкале мерительной линейки определяют приращение длины проволоки, численно равное удлинению. Для приведения к удли­нению значений, полученных на мерительных базах других раз­меров, 1000 мм следует отнести к мерительной базе, используе­мой в замерах, а полученное число умножить на величину по­казателя мерительной линейки. Знать промежуточные диаметры проволоки при этом совершенно не нужно. Таким образом, для составления маршрута волочения проволоки диаметром менее 20 мкм вполне достаточно точно определить только конечный диаметр проволоки, а все промежуточные подобрать по величине вытяжки в промежуточных переходах.

Технология волочения прутков Обжатия при волочении прутков

Величина обжатия при волочении прутков определяет качество их поверхности, механические и физические свойства. Чрезмерно большие обжатия приводят в ряде случаев к появлению обрывов и образованию задиров на поверхности прутков, к перерасходу электроэнергии, повышенному расходу волочильного инстру­мента.

Большие обжатия прутков из малопластичных сплавов могут привести к образованию внутренних надрывов и поверхностных трещин. Недостаточные обжатия при волочении могут служить причиной неудовлетворительного состояния поверхности прутков после удаления дефектов (следы шабровки). Поскольку горяче­катаная, прессованная и литая заготовки могут иметь значи­тельную овальность, минимальная величина обжатия должна быть такой, чтобы обеспечить не только получение заданных ме­ханических свойств, но и оговоренные техническими условиями или ГОСТами допуски. Для этого в большинстве случаев доста­точно одной—трех протяжек. Только при изготовлении прутков малых сечений из тяжелопрессуемых сплавов (сплавы БрБ2, монель-металл, нейзильбер), когда размер заготовки берут вы­нуждено большим, число протяжек значительно возрастает. В этом случае, если сплав склонен к сильному упрочнению, волочение сопровождают отжигами.

Пластические свойства большинства сплавов позволяют вести волочение прутков с большими вытяжками. Однако благодаря возможности получения прессованной или катаной заготовки с размерами, близкими к размерам готовых прутков, исключается необходимость применения больших вытяжек и тем самым допу­скается протяжка прутков на менее мощном оборудовании. По­этому в зависимости от пластических свойств материала прутков величины вытяжки за один проход берут в пределах 1,10—1,30. Лишь при необходимости получения несколькими протяжками сравнительно мелких прутков из достаточно пластичных сплавов, производство которых методами вытягивания из расплава или литья требуемой заготовки еще не освоено, применяют более вы­сокие вытяжки. Так, при волочении прутков диаметром 5 мм из заготовки 9,2 мм сплава БрАМц9-2 применяют вытяжки 1,32— 1,34, а при волочении таких же прутков из сплава Л63 вытяжки достигают 1,50—1,60.

Если по условиям заказа прутки поставляются в твердом со­стоянии с регламентированными механическими свойствами, ве­личину общей вытяжки при последних протяжках после горячей обработки (прессование, прокатка, отжиг) ограничивают опре­деленным пределом. Например, для того чтобы предел прочности медных тянутых прутков был не менее 270 МПа, а относительное удлинение не менее 6 %, необходимо, чтобы общее обжатие при волочении горячепрессованной заготовки было не менее 20 %. В подобных случаях для нахождения требующейся степени де­формации пользуются диаграммами изменения механических свойств металлов при деформации. Для прутков, поставляемых в мягком состоянии (после отжига), степень деформации не огра­ничивается.

При установлении величины обжатия прутков, предназначен­ных для шлифовки на готовый размер, например прутков из ти­тана и его сплавов, используемых для изготовления авиационного крепежа, учитывают припуск на шлифовку в пределах 0,2— 0,5 мм в зависимости от марки сплава и диаметра прутков, а также глубины залегания дефектов на прутковой заготовке.

При назначении режимов обжатий следует учитывать, что для удаления вскрывающихся при волочении дефектов литейного и деформационного происхождения используют операцию шаб­ровки. Обычно ее проводят за первыми двумя—четырьмя воло­чениями, когда пузыри, плены, запрессованная или закатанная окалина вскрыты наиболее полно.

Для повышения качества медных прутков, наиболее подвер­женных запрессовке окалины, иногда применяют прессованную заготовку, размер которой значительно превышает размер тре­бующихся готовых прутков. В процессе многократного волочения поверхностные дефекты такой заготовки сильно вытягиваются и измельчаются, вследствие чего их число, отнесенное к единице поверхности прутка, а также глубина залегания уменьшаются.

Если для удаления дефектов с прутков из нейзильбера и сплава БрОЦ4-3 используется шабровка, а из сплавов титана и монель- металла —- шлифовка, то прутки никеля обтачивают на токарном станке, а из сплава БрОФ4-0,25 скальпируют (см. гл. 9, п. 1) непосредственно на волочильном стане. В результате скальпиро­вания и обточки диаметр прутков уменьшается на 2—3 мм. Этим операциям обязательно предшествует волочение для уменьшения овальности, а обточке еще и правка, что способствует более рав­номерному снятию стружки.

В то же время установлено, что при изготовлении прутков из высокопрочных сплавов использование обжатий, назначенных только исходя из условий обеспечения допустимой овальности и удаления следов зачистки местных дефектов, приводит к появ­лению значительных остаточных напряжений. Так, при волоче­нии прутков диаметром 30 мм из латуни Л63 при съеме с поверх­ности 0,4 и 0,6 мм за проход в поверхностной зоне их возни­кают напряжения сжатия, при съеме 0,8 мм эти напряжения уменьшаются почти до нуля, а при обжатии 1,3 мм и более в по­верхностной зоне прутка возникают напряжения растяжения. Это позволяет сделать вывод, что если обычным способом протя­нутый пруток подвергнуть деформации с обжатием менее 0,8 мм, то возникающие напряжения обратного знака снизят первона­чальные растяжения в наружном слое прутка.

Остаточные напряжения, возникающие в металле после воло­чения, могут привести к разрушению прутков. Устранение или значительное уменьшение остаточных напряжений позволяет повысить запас прочности деталей, изготовленных из калиброван­ных прутков. Обычно для снятия остаточных напряжений прутки подвергают отпуску, причем режим его должен быть таким, чтобы наряду со снятием напряжений не происходило разупрочнения металла или сплава.

Вторичная деформация прутков, имеющих остаточные растяги­вающие напряжения в наружном слое, с незначительным поверх­ностным съемом (менее 1,5 %) снижает остаточные напряжения в наружном слое и центральной части прутка.

В ряде случаев использование дополнительного волочения прутка с малым обжатием позволяет исключить термообработку при достаточно высоком качестве прутка по уровню остаточных напряжений. Последние не только могут быть значительно сни­жены по величине: большие растягивающие напряжения, служа­щие причиной продольных расщеплений прутков, могут быть пе­реведены в сжимающие остаточные напряжения на поверхности, а в центральной части прутка по-прежнему останутся напряже­ния сжатия.

Чаще всего вытяжки при однократном волочении прутков различных диаметров не превышают следующих величин:

При многократном волочении прутков суммарную вытяжку между отжигами принимают равной: 1,5 для сплавов ЛС59—1, Л060-1, БрБ2; 2,0 для сплавов ЛС63 — 3, НК, БрОЦ4 — 3; 3,0 для сплавов Л65, БрКМц3-1, монель-металла.

При назначении обжатий для пластичных металлов и сплавов (медь, алюминий, мельхиор) обжатия по проходам распределяют