Порядок выполнения работы

1. Ознакомиться с общей характеристикой технологии производства электродов для ручной дуговой свари.

2. Ознакомиться с общей характеристикой оборудования для изготовления электродов.

3. Определить на момент посещения электродного цеха марку, тип и внешнюю характеристику изготавливаемых электродов.

4. Замерить у выпускаемых электродов диаметр стержня, длину, диаметр и эксцентричность покрытия, длину зачистки конца, наличие ионизирующего слоя.

5. Определить по приборам давление опрессовки и режимы термообработки электродов, замерить влажность покрытия.

Содержание отчёта

1. Цель работы.

2. Перечислить операции технологического процесса производства электродов для ручной дуговой сварки.

3. Описать основные характеристики технологии и применяемое оборудование для производства электродов.

4. Изложить требования по влажности покрытия электродов.

5. Составить таблицу характеристик выпускаемых на предприятии электродов.

Характеристика электродов						Давление опрессовки, МПа	Режимы термообработки			Наличие ионизирующего слоя	Длина зачистки, мм
Марка	Тип	Диаметр, мм	Длина, мм	Толщина слоя, мм	Эксцентричность, мм		Температура прокалки, 0С	Время прокалки, мин	Влажность покрытия, %

Лабораторная работа № 2 технология и оборудование для изготовления порошковой проволоки

Цель работы. Изучение технологии и оборудования для изготовления порошковой проволоки для сварки и наплавки на предприятии.

Оборудование:

1. Дробилки и мельницы для компонентов шихты сердечника порошковой проволоки;

2. Установка дозирования шихты сердечника;

3. Смеситель для сухого смешивания шихты;

4. Формирующее устройство для изготовления заготовки;

5. Стан для волочения порошковой проволоки;

6. Упаковочная машина

7. Микрометр, штангенциркуль, линейка, набор слесарного инструмента, весы.

Содержание и методика проведения работы

Общая схема производства порошковой проволоки (рис. 1).

Рис. 1. Технологическая схема изготовления порошковой проволоки

Процессы поступления, контроля, переработки компонентов и дозирования шихты порошковой проволоки, сухое перемешивание шихты аналогичны технологическому процессу производства электродов (подготовка шихты покрытия электродов).

Шихту порошковой проволоки помещают в оболочку, состоящую из металлической ленты толщиной 0,15…1,5 мм и шириной 8…40 мм по ГОСТ 503-75. Конкретные размеры сечения ленты зависят от конструкции и размера (диаметра) проволоки. Оптимальными значениями механических свойств ленты для порошковой проволоки являются: относительное удлинение не менее 28%, временное сопротивление разрыву 30…40 МПа.

Процесс изготовления порошковой проволоки совмещает выполнение на одной непрерывной линии операций формирования из ленты промежуточного профиля и исходной заготовки с одновременным дозированием заполнением шихтой промежуточного профиля формируемой заготовки и многократного волочения исходной заготовки до готового размера проволоки. Начальный диаметр заготовки порошковой проволоки перед волочением определяется соотношением:

где в – ширина ленты оболочки; π = 3,14.

Оборудование по изготовлению проволочной заготовки размещают в начале общей линии (рис. 2).

Рис. 2. Схема расположения оборудования для изготовления заготовки: 1 – размоточное устройство; 2 – уловитель конца ленты; 3 – сварочный аппарат; 4 – формирующее устройство; 5 – питатель-дозатор шихты; 6 – клеть с приводными роликами; 7 – волокодержатель; 8 – барабан волочильного стана; контейнер

Сварочный аппарат применяют для стыковой контактной сварки ленты. При стыковой сварке ленты признаком прочного соединения служит образование округленного оплавленного грата, который зачищают на станке с наждачным кругом.

Формирующее устройство состоит из установленных по одной технологической оси на плите стола одной направляющей клети и восьми рабочих клетей с парными роликами, расположенными консольно, которые свободно вращаются на подшипниках, и одного или двух питателей.

Комбинация пар роликов, их калибровка, последовательность расположения калибров (рис. 3 и 4) определяется конструкцией порошковой проволоки (рис. 5).

Рис. 3. Сечение калибров роликов трубчатой заготовки

Рис. 4. Промежуточные профили и исходные сформированные заготовки порошковой проволоки различных конструкций

Рис. 5. Конструкции порошковой проволоки: а – трубчатая; б – трубчатая с перекрытием; в – трубчатая бесшовная; г – с одной загнутой кромкой; д – с двумя загнутыми кромками; е – усложнённая; ж – двухслойная; з – комбинированная с металлическим сердечником; и – четырёхзагибная; к и л – сложнозагибная; м – комбинированная с тремя металлическими проволоками внутри

Питатель-дозатор обеспечивает заполнение порошковой проволоки шихтой. Качество заполнения определяется коэффициентом, вычисляемым как отношение массы шихты к массе проволоки:

где G_П – масса образца проволоки; G_О – масса оболочки образца проволоки.

Формируемая проволочная заготовка протягивается через устройство первым барабаном волочильного стана. Волочение проволоки происходит без скручивания её вокруг своей оси и резких перегибов с целью исключения раскрытия продольного стыка оболочки и высыпания шихты.

Для изготовления порошковой проволоки применяют прямоточные волочильные станы без скольжения с повышенной чувствительностью натяжения проволоки между барабанами с плавным разгоном и изменением соотношения скоростей барабанов в широком диапазоне в соответствии с вытяжкой проволоки.

Волочильный стан (рис. 6) состоит из отдельных блоков, имеющих для каждого барабана индивидуальный привод с двигателем постоянного тока.

Рис. 6. Волочильный стан ВМЭП-6/250-350

На стане перед каждым барабаном установлены держатели волок. Ступенчатое расположение волокодежателей и соответственно барабанов относительно стола стана позволяет осуществлять движение проволоки без перегибов в вертикальной плоскости. Величина перепада между предыдущим и последующим барабанами равна высоте, равной 3…6 виткам проволоки, наматываемым на предыдущий барабан.

Волочение порошковой проволоки, как и проволоки сплошного сечения, осуществляют протяжкой через специальный инструмент – волоку (рис. 7).

Рис. 7. Схема волоки в разрезе и её зоны: 1 – входная; 2 – рабочая; 3 – калибрующая; 4 - выходная

При волочении проволоки различают частное обжатие (обжатие за один проход) и суммарное (за все проходы). Суммарное обжатие при волочении порошковой проволоки определяют по формуле:

где δ – условное обжатие (применительно для порошковой проволоки), выраженное через изменение диаметра проволоки; D₀ и D₁ – диаметр заготовки и проволоки после волочения.

Например, четырёхкратным волочением изготавливают наплавочную, трубчатую и трубчатую с перекрытием конструкции проволоки диаметром 2,8 мм с повышенной плотностью шихты (γ > 2,6 г/см³) при суммарном обжатии 45…60%. Первую протяжку осуществляют при самых малых обжатиях (5…12%), вторую – при самых больших обжатиях (26…30%), а затем по убывающей. В первой волоке с малым обжатием происходит калибрование профиля проволоки – устранение овальности, вмятин, а также захват её поверхностью технологической смазки.

Толщина оболочки порошковой проволоки по маршруту волочения после первых трёх-четырёх протяжек изменяется незначительно. При дальнейшем волочении и уплотнении шихты уменьшение толщины оболочки становится более заметным и составляет после шестой протяжки 80…85% от первоначальной толщины ленты.

Мотки проволоки с технологической линии упаковывают в металлические банки. Затем на закаточном станке производит завальцовку крышек герметично выполненных банок, обеспечивающих надёжное хранение.

На готовой проволоке проверяют соответствие её качества требованиям нормативной документации (сварочно-технологические свойства проволоки, химический состав и механические свойства наплавленного металла) аналогично электродам для ручной дуговой сварки и наплавки. Дополнительно контролируют диаметр, плотность стыка оболочки, качество поверхности, правильность намотки и увязки мотков, коэффициент заполнения шихтой.