книги из ГПНТБ / Шор Э.Р. Новые процессы прокатки

90 Продольная прокатка листов и профилей переменного сечения

2. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ПРОЦЕСС НАГАРТОВКИ1

Исходными заготовками под нагартовку листов переменного сечения служат прокатанные клиновидные листыРазмеры под­

ката под нагартовку определяются исходя из принимаемого при

нагартовке обжатия (е = 6—8%) и припусков по длине для об­ резки листов при их окончательной отделке. Обозначим размеры

нагартованного листа после окончательной отделки: h — толщина тонкого конца листа, мм; Н— толщина толстого конца листа, мм;

L — длина листа, м;

К=—--------клиновидиость листа, мм/м.

Принимая, согласно опытным данным, припуск на обрезку

листов по длине 100 мм от тонкого конца и 200 лш от толстого конца2, определим размеры нагартованного клиновидного листа, полученного со стана:

/,! = £ +0,3 ли

/ц = h — 0,1/<, лиг, Я1 = Н -4-0,2К, мм.

Принимая, что для обеспечения требуемых механических свойств при нагартовке средняя величина обжатия по всей длине листа колеблется в пределах 6—8%, определяем размеры подка­ та под нагартовку:

Я„ = (1,06 4- 1,08) (Я + 0,2/();

/ь = (1,0б4- 1.08) (/i — 0,l/0; /.„ = (0,94^-0,92) (/.-)-0,3);

Подкат, полученный со стана и предназначенный для нагар­ товки, подвергают закалке по технологии, принятой для обычных

дюралюминиевых листов постоянного сечения. Непосредственно после закалки листы правят на роликоправильных машинах. Ес­ ли же подкат имеет значительные дефекты в виде хлопунов, вол­

нистости и коробоватости, то рекомендуется подвергать его прав­ ке на растяжных машинах непосредственно после закалки. Пос­ ле правки клиновидные листы подвергают естественному старе­

нию по режимам, принятым для обычных листов. Исследование геометрии подката, предназначенного для нагартовки, выявило,

что при прокатке деформация по ширине листа неравномерна. При прокатке клиновидного листа давление металла на валки

1 Разработка и освоение технологии нагартовки листов переменного се­ чения проведена канд. техн, наук С. П. Грановским и инж. Б. Н. Козловым при участии автора.

2 Увеличение длины отрезаемого участка на толстом конце листа объяс­ няется тем, что при прокатке клиновидного листа на толстом конце наблю­ даются большие отклонения от заданных размеров.

непостоянно и оно постепенно уменьшается от тонкого конца лис­ та к толстому. Вследствие этого изменяется прогиб и сплющива­ ние валков и соответственно изменяется профиль щели между валками при прокатке. Изменение профиля щели между валками при прокатке клиновидного листа подтверждается результатами измерений толщины тонкого и толстого концов листа, проведен­ ных через каждые 50 мм по ширине листа (рис. 51).

Как видно из графиков, профиль толстого конца листа — во­ гнутый, а профиль тонкого конца листа—выпуклый. Такой ха­ рактер изменения толщины в направлении ширины листа свиде­

тельствует о наличии значительной неравномерности деформа­ ции при прокатке клиновидного листа, вызванной изменением давления на валки при прокатке. Для того чтобы не было коробоватости, хлопунов и гофра в нагартованных листах, необходи­ мо путем подбора бочкообразности валков и величины обжатия за проход при нагартовке устранить неравномерность толщины

листа.

На рис. 51 представлены результаты замеров толщины переднего (1) и заднего (2) концов клиновидного нагартованного листа, не имеющего хлопунов, волнистости и гофра. Сопо­ ставляя эти данные с результатами соответствующих замеров

подката под нагартовку, можно отметить, что на ровных нагар­ тованных листах неравномерность обжатия по ширине листа значительно меньше, причем как на толстом, так и на тонком

концах листа наблюдается утолщение профиля к середине листа.

Таким образом, получение нагартованных клиновидных листов

возможно при значительном сокращении неравномерности де­ формации металла по ширине листа.

Если нагартовка производится с постоянным давлением на

валки, то относительное обжатие от тонкого к толстому концу листа уменьшается (рис. 52). При увеличении давления на вал­ ки по мере прокатки клиновидного листа можно увеличить отно­

сительное обжатие толстого (по сравнению с тонким) конца ли­ ста (рис. 53) и, таким образом, при определенном перепаде дав­

ления металла на валки при нагартовке толстого и тонкого кон­

цов листа можно обеспечить приблизительно одинаковое отно­ сительное обжатие переднего и заднего концов листа.

При нагартовке клиновидных листов размером 1,3х2,6х X 3400 мм на стане 900 одинаковые относительные обжатия пе­ реднего и заднего концов листа получены при увеличении давле­ ния металла на валки при прокатке толстого конца на 4—6% по

•сравнению с тонким концом листа.

Точность размеров по толщине нагартованных листов харак­ теризуется данными, приведенными в табл. 7. Здесь /?ф факти­ ческая толщина листа в рассматриваемом сечении, Ас — расчет­ ная толщина при строго линейном законе изменения толщины по

Рис. 52. График изменения толщины листа до нагартов­ ки а и после нагартовки б с постоянным давлением

Рис. 53. График изменения толщины листа до нагартовки а и после нагартовки б с переменным давлением

Нагартовка клиновидных листов осуществляется за 7-10 про­ ходов. После нагартовки листы подвергают обрезке и правят на роликовой правильной машине. Ровность листов проверяют измерением отставания отдельных участков листа от контроль­ ной плиты. Наибольшее отставание листа от контрольной плиты

как по длинной, так и по короткой кромке листа не превышает Ю—15 мм, т. е. нагартованные клиновидные листы полностью

отвечают требованиям ГОСТ на обычные нагартованные листы постоянного сечения.

Таблица 8

Механические свойства нагартованных листов переменного сечения из сплава Д16

96 Продольная прокатка листов и профилей переменного сечения

Для определения механических свойств нагартованного кли­ новидного листа 'испытывали образцы, отрезанные от тонкого и толстого концов каждого листа. Проведенные испытания показа­ ли, что механические свойства листов ( ав, а5 и 5) полностью со­

ответствуют требованиям, предъявленным ГОСТ к нагартован-

ным листам данной толщины. В табл. 8 представлены результаты механических испытаний образцов, вырезанных из клиновидного листа по схеме, представленной на рис. 54.

Рис. 54. Схема вырезки образцов для определения механических свойств нагартованных листов переменного сечения

Из приведенных данных видно, что механические свойства нагартованных листов выше, чем предусмотрено ГОСТ для

листов толщиной 0,8—2,5 мм (ав = 43,5 кг/мм2; as = 34 кг/мм2-, б= 10%) и листов толщиной 2,6—6,0 мм (ад =46,5 кг/мм2; as = 35 кг!мм2 и 5= 10%).

Таким образом, нагартованные листы переменного, сечения как по механическим свойствам, так и по размерам и ровности

полностью удовлетворяют требованиям, предъявленным к обыч­ ным нагартованным листам.

Сортамент нагартованных листов переменного сечения такой же, как и у обычных, ненагартованных листов переменнного сече­ ния, так как их прокатывают на тех же станах.

98 Продольная прокатка листов и профилей переменного сечения

Таблица 9

Характеристика материала клиновидных листов, положенная в основу примерного расчета промышленного стана (гл. VI)

незначительного изменения толщины листа (причем не по всей его длине), усилие натяжения может быть величиной постоянной.

В последних проходах, когда лист имеет значительную разни­ цу, в толщине на его крайних концах для получения качествен­ ных листов необходимо приложение различного усилия натяже­ ния. Возможность такого изменения усилия в натяжном устрой­ стве должна быть предусмотрена электрической схемой. Изме­ нять величину усилия с м.еньшего на большее, т. е. осуществить задачу листа в валки тонким концом нельзя, так как в этом случае усилие натяжения, необходимое для заднего (толстого) конца, передавалось бы натяжным устройством через передний

(тонкий) конец листа, ухудшая качество последнего чрезмерным натяжением. Поэтому задача листа в валки в последних прохо­ дах должна производиться толстым концом и усилие натяжения

в процессе прокатки должно изменяться с большей величины на меньшую. При такой схеме прокатки принцип согласованности скоростей прокатки перемещения верхнего рабочего валка остается прежним, с той лишь разницей, что валок будет не под­ ниматься, а опускаться.

Листы в процессе прокатки могут подвергаться промежуточ­ ному отжигу в отжигательных печах и по окончании процесса —