Михеенко Д.Ю., Иванов А.А., Кулик Н.А.

Донбасская государственная машиностроительная академия

Способ производства двуслойных
биметалических листовых композиций

путем совместной прокатки составляющих

Машиностроительная и приборостроительная промышленность предъявляет все больше требований к массовому изготовлению прецизионных профилей высокой точности и чистоты поверхности. Такие профили после прокатки режут на заданные длины и изготавливают из них готовые детали, которые не требуют механической обработки вовсе или у которых обрабатываются только отдельные элементы.

В последние годы получает развитие прокатка листов с односторонним оребрением. Такой метод позволяет заменить менее производительные процессы механической обработки и прессования, обеспечивая при этом значительное снижение расхода материала, за счет снижения потерь на стружку. Кроме того, по сравнению с механической обработкой прокатка повышает механические свойства за счет ориентированного распределения волокон по контуру детали. Листы с односторонним оребрением, а также биметаллические листы могут быть использованы в машиностроении и металлургических комплексах к которым выдвигаются повышенные требования к точности, качества соединения, тепловодности и т.д.

Возможен способ производства биметаллических листов, при котором за счет высокой степени деформации происходит сварка контактных поверхностей [1]. Данный способ имеет ограничения к применению по геометрическим размерам прокатываемого пакета, а также материалу составляющих.

Для устранения существующих недостатков предложен способ, при котором соединение составляющих осуществляется за счет механической связи. Механическая связь возникает благодаря затеканию металла более мягкой составляющей в специальные пазы твердой составляющей [2] (рис.1).

Для повышения качества соединения пазы выполнены под углом к плоскости сопряжения (рис. 2а).

Для обеспечения возможности демонтажа мягкой составляющей с последующей ее заменой пазы наклонены к продольной оси симметрии на угол (рис. 2б). Для удаления мягкой составляющей в таком случае достаточно выполнить ее продольный разрез и сбить в продольном направлении.

Для подтверждения возможности производства биметаллических листов по предложенному способу на базе оборудования кафедры «Автоматизированные металлургические машины и оборудование» Донбасской государственной машиностроительной академии проведены экспериментальные исследования процесса (Рис. 3, 4)

В своем исходном, то есть в базовом варианте оборудование данного прокатного стана, созданное и поставленное АО «Старокраматорский машиностроительный завод», предполагало возможность использования в исполнения 260х200 дуо (см. рис. 3). Конструкция рабочей клети включает в себя нижний 1 и верхний 2 рабочие валки с номинальными значениями диаметров и длине бочек и , соответственно. Посредством двухрядных сферических радиально-упорных подшипников качения шейки каждого из рабочих валков были зафиксированы в соответствующих подушках 3, размещенных с возможностью вертикальных перемещений в направляющих окнах узла литых станин 4 закрытого типа. Через месдозы 5 с кольцевыми упругими элементами и наклеенными на них тензометрическими датчиками сопротивления подушки 3 верхнего рабочего валка 2 были сопряжены с нажимными винтами 6 двухскоростного электромеханического нажимного механизма рабочей клети, предназначенного для установки и регулирования величины предварительного межвалкового зазора. Привод нажимного механизма осуществлялся от двух электродвигателей 7 постоянного тока П-41

Рис. 1 – Биметаллические листы, полученные посредством прокатки

а)

б)

Рис. 2 – Схема расположения пазов в твердой составляющей (подкладке)

a)	б)
Рис. 3 ‑ Общий вид (а) и конструкция (б) двухвалковой рабочей клети типоразмера 260х200 реверсивного промышленно-лабораторного прокатного стана Донбасской государственной машиностроительной академии

Рис. 4 ‑ Прокатка свинцового образца на стальной плите.

(исполнение В3, , ) через двухступенчатый червячный редуктор 8 с общим передаточным отношением и передачи винт-гайка, бронзовые гайки 9 которых, имеющие упорную резьбовую нарезку с шагом , неподвижно размещены в соответствующих верхних поперечинах узла станин 4. На промежуточном валу червячного редуктора 8 нажимного механизма были установлены сельсин-датчики и дисковые прерыватели электрических сигналов 10, обеспечивающие измерение кинематики вращения данного вала, а вместе с этим и кинематики перемещения нажимных винтов 6 (см. рис. 3.). В целом, результаты экспериментальных исследований, выполненных на лабораторном стане 260х200, подтвердили возможность производства биметаллические листовые композиции с механической связью составляющих.

ВЫВОДЫ

Предложен способ производства биметаллических листов путем пакетной прокатки составляющих. Возможность производства по предложенному способу подтверждена экспериментально

ЛИТЕРАТУРА.

1. Кобелев А.Г. Технология слоистых материалов // А.Г. Кобелев, И.Н. Потапов, Е.В. Кузнецов – М.: Металлургия. – 1991. – 248 с.

2. Способ производства двухслойных биметаллических листовых композиции, Патент на полезную модель №21238, по заявке u 2006 07687, МПК В23К 20/04