Способ горячей прокатки полос переменного поперечного сечения

 

Изобретение относится к прокатному производству, а конкретно к получению горячекатаных полос с переменной толщиной по ширине, имеющих утоненные кромочные участки и утолщенную центральную часть, сопряженные между собой клиновидными участками, симметричными относительно продольной и поперечных осей. Цель изобретения - повышение выхода годного проката путем обеспечения продольной устойчивости при неравномерной деформации поперечного сечения и снижения неплоскостности в виде волнистости прикромочных участков прокатываемых полос. Прокатка клиновидных полос сопровождается образованием складок и волны на тонких краевых участках. Для исключения этих дефектов и обеспечения устойчивой прокатки по обеим сторонам кромок создают дополнительные утолщенные участки по типу ложных фланцев. Для этого в первый проход задают заготовку с шириной, большей ширины готового профиля, а на валках по обеим сторонам калибра, повторяющего профиль подката и готового профиля, выполняют кольцевые ручьи, причем площадь обоих кольцевых ручьев в первом проходе составляет 15-25% от общей обжимаемой в этом проходе площади сечения. Сформированные в 1-м проходе утолщенные участки в последующих проходах обжимаются с основным, за счет чего происходит выравнивание вытяжек по ширине. После чистого прохода дополнительные участки удаляют. Использование изобретения позволяет уменьшить расход металла на 10-15% за счет снижения волнистости утоненных участков профиля. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ.

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5д 4 В 21 В 1/26

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4304792/31-02 (22) 03,07.87 (46) 30.05.89. Бюл. Р 20 (71) Днепропетровский металлургический институт (72) А.П.Грудев, Е.П.Сухобрус, В.П.Холодный и И,Н,Аникеенко (53) 621.77 1.04 (088.8) (56) Чекмарев А.П, и др, Калибровка прокатных валков. M,: Металлургия,.

1971, с.456.

Авторское свидетельство СССР

Р 1222341, кл. В 21 B 27/02, 1983. (54) СПОСОБ, ГОРЯЧЕЙ ПРОКАТКИ ПОЛОС

ПЕРЕМЕННОГО ПОПЕРЕЧНОГО СЕЧЕНИЯ (57) Изобретение относится к прокатному производству, а конкретно — к получению горячекатаных полос с переменной толщиной по ширине, имеющих утоненные кромочные участки и утолщенную центральную часть, сопряженные между собой клиновидными участками, симметричными относительно продольной и поперечных осей. Цель изобретения — повышение выхода годного проката путем обеспечения продольной устойчивости при неравномерной деформации поперечного сечения и снижения

Изобретение относится к прокатному производству, а именно к получению горячекатаных полос с переменной толщиной по ширине, имеющих утоненные кромочные участки и утолщенную центральную часть, сопряженные между собой клиновидными участками, симмет„„SU„„1482739 А 1 неплоскостности в виде волнистости прикромочных участков прокатываемых полос. Прокатка клиновидных полос сопровождается образованием складок и волны на тонких краевых участках.

Для исключения этих дефектов и обеспечения устойчивой прокатки по обеим сторонам кромок создают дополнительные утолщенные участки по типу ложных фланцев. Для этого в первый проход задают заготовку с шириной, большей ширины готового профиля, а на валках по обеим сторонам калибра, повторяющего профиль подката и готового профиля, выполняют кольцевые ручьи, причем площадь обоих кольцевых ручьев в первом проходе составляет 15-25Х от общей обжимаемой в этом проходе площади сечения. Сформированные в 1-м проходе утолщенные участки в последующих проходах обжимаются с основным, за счет чего происходит выравнивание вытяжек по ширине, После чистого прохода дополнительные участки удаляют. Использование изобретения позволяет уменьшить расход металла на 10-157. эа счет снижения волнистости утолщенных участков профиля,3 ил. ричными относительно продольной и погеречных осей, Цель изобретения — повышение выхода годного проката путем обеспечения продольной устойчивости при неравномерной деформации поперечного сечения и снижения неплоскостности

1482739 в виде волнистасти прикромочных участков прокатываемых полос.

На фиг. 1 изображены прокатываемые клиновидные полосы, поперечное сечение; на фиг. 2 — калибр для формирования профиля; на фиг, 3 — схема заполнения-калибра металлом при формировании профиля.

Суть изобретения заключается в том, что конфигурация получаемого профиля предопределяет значительную неравномерность обжатий по ширине, в связи с чем предлагается сразу же в первых проходах формировать про- 15 филь, близкий к окончательной форме готового, когда толщина исходной заготовки и раскатов сдерживает отрицательное влияние неравномерности вытяжек на процесс прокатки. 20

Предложенный способ осуществляется следующим образом.

Прокатку осуществляют из заготовки шириной, большей ширины готовой полосы, с образованием в первом чер- 25 новом проходе примыкающих к боковым кромкам дополнительных утолщенных участков прямоугольного сечения, составляющих 15-25 от общей обжимаемай в этом проходе площади сечения, кото- 30 рые в последующих проходах также обжимаются для выравнивания вытяжек по ширине и удаляются после окончательного формирования профиля полосы.

Наличие этих утолщенных участков поз- 35 валяет поддерживать достаточно высокую температуру тонких участков на кромках при горячей прокатке в чистовом калибре, когда размеры сечения уже близки к размерам готовой полосы. щ

Площадь дополнительных участков зависит от степени неравномерности деформации на участках полосы с переменной толщиной и размеров этих участков по сравнению с общей площадью сечения.

При изготовлении полос с переменным поперечным сечением при толщине кромок 0,5 мм в центральной части

2,0 мм было установлено, что прокатка в черновом калибре протекает достаточно устойчиво, когда площадь сечения дополнительных боковых элеI ментов составляет 15-25 от обжатой площади на участках полосы с переменной толщиной. Если она меньше нижнего граничного значения, то пад действием растягивающих напряжений со стороны наиболее обжимаемых тонких участков дополнительные элементы са-. ми претерпевают утяжку и уменьшаются по высоте, в недостаточной мере сдерживая вытяжку тонких прикромочных участков, Увеличение площади боковых дополнительных элементов вьппе 25 приводит к увеличению расхода металла, а сдерживающее влияние утолщенных элементов становится настолько значительным, что могут появиться разрывы на границах с тонкими кром- . ками.

Пример. Предложенный способ был опробован на лабораторном стане

180 при .скорости проката 0,3 м/с.

Прокатывались свинцовые образцы с исходными размерами Н х В = 5 х 132 и 5 х 120 мм, Выполнена калибровка валков, при которой у боковых кромок полосы в . ходе прокатки формировались дополнительные утолщенные участки. Для этой цели в каждом валке были проточены прямоугольные ручьи па обеим концевым частям калибра, Образцы обеих ширин прокатывали за один проход при одинаковой установке валков, После прокатки образцы имели толщину на средней части 5,0 мм, а на кромках 20 мм, т.е. на участках переменного сечения абжатия изменялись от О до 60 .

Образцы шириной 120 мм, которые обжимали без наличия дополнительных элементов по ширине, в процессе прокатки теряли продольную устойчивость, а на кромках появлялась волна с амплитудой до 15 мм, что исключало вазможность их дальнейшей прокатки.

Образцы шириной 132 мм прокатывали с формированием на боковых кромках дополнительных утолщенных участков шириной 6,0 мм, которые способствовали удержанию в вытяжку тонких наиболее обжимаемых прикромочных участков, однако сами они претерпевали даже высотную утяжку (при отсутствии обжатия со стороны валков их толщина уменьшилась до 4,5 мм).

Наличие дополнительных утолщенных участков позволило после прокатки получить образцы с хорошей плоскостью без видимой волнистости вблизи кромок.

При прокатке образца Н х В = 5 х х 132 мм в черновом калибре с длиной

5 14827 характерных участков вдоль бочки валков 6,0-50,0, 0-20, 0-50, 0-6,0 (мм) площадь сечения смещенного объема—

F,ù представляет собой сумму площадей четырех треугольников с катетами

50,0 и (5-2) х 0,5 мм.

F „= 4 х (50+1,5) ° 0,5 = 150 мм

Площадь сечения каждого дополнительного элемента ГА,„ = 5 х 6 = 30 мм .

Отношение F,„ /F „ в данном случае равно 30/150 = 0,2.

Оптимальные значения этого отноше- 15 ния были определены экспериментально в процессе прокатки образцов с различной площадью дополнительных утолщенных участков, так что их ширину изменяли от 3,0 до 10,0 мм при посто- 2р янной толщине 5 мм.

При ширине дополнительных утолщенных участков менее 4,5 мм, что соответствует F oä /F „ менее 0,15, вследствие значительной утяжки самих до- 25 полнительных участков на кромках полос появляется волнистость. Увеличение этого отношения до 0,25 позволяет проводить устойчивую прокатку, Увеличение F«„ /F более 0,,25 нецелесооб-,3р разно, После чернового прохода раскаты задают в чистовой калибр, в котором происходит обжатие на готовый размер.

Затем дополнительные боковые участки удаляют.

Полосы подобных типоразмеров прежде получали путем механической обра- 4О ботки или травления прямоугольных заготовок

39

Даже с учетом неизбежных отходов металла с удаляемыми боковыми допол.нительными участками использование предлагаемого способа прокатки позволит уменьшить расход металла на

10-15Х и в 1,5-2 раза снизить трудозатраты на изготовление полос с переменным поперечным сечением.

Формула из обретения

Способ горячей прокатки полос переменного поперечного сечения, преимущественно клиновидных, включающий горячую прокатку прямоугольной заготовки в черновом и чистовом калибрах переменной высоты по ширине прокатываемых полос с формированием утолщенных и утоненных участков у кромок полос и обрезку кромок, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью повышения выхода годного проката путем обеспечения продольной устойчивости при неравномерной деформации поперечного сечения и снижения неплоскостности в виде волнистости прикромочных участков прокатываемых полос, в первом проходе s калибр задают заготовку с шириной, большей ширины готовой полосы, а из избыточного металла по обеим сторонам от кромок профиля формируют дополнительные утолщенные участки, при этом на валках по обеим сторонам калибра дополнительно выполняют кольцевые ручьи, общая площадь поперечного сечения которых составляет 15-257. от площади поперечного сечения калибра в этом проходе, а последующую прокатку проводят при одновременном обжатии по ширине раскатов основного и дополнительно сформированных участков.

Фиг.!

1482739

Фиг. 2

Составитель Ю.Лямов

Редактор А.Маковская Техред Л. Сердюкова Корректор М.Пожо

Заказ 2735/10 Тираж 459 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раущская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101