Способ волочения алюминиевой проволоки



Способ волочения алюминиевой проволоки
Способ волочения алюминиевой проволоки
Способ волочения алюминиевой проволоки

 


Владельцы патента RU 2497617:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Сибирский государственный индустриальный университет" (RU)

Изобретение предназначено для уменьшения усилий при обработке давлением технически чистого алюминия. Снижение микротвердости материала заготовки обеспечивается за счет того, что перед волочением на заготовку воздействуют импульсным магнитным полем, индукция которого не превышает 0,7 Тл, создаваемым посредством установленного перед волокой индуктора, на который подают импульсы тока регламентированных параметров от источника токовых импульсов. 3 ил.

 

Изобретение относится к способам обработки технически чистого алюминия давлением, в частности прокатке, штамповке и волочению. Технический результат изобретения - уменьшение усилий при обработке металлов давлением. Наиболее целесообразно использовать изобретение при волочении А1 проволоки. Предлагаемый способ включает в себя обработку металла импульсным магнитным полем для снижения микротвердости и, как следствие, увеличения пластичности материала.

В настоящее время известен способ холодной прокатки полос [1]. Способ включает в себя определение и регулирование основных энергосиловых и технологических параметров прокатки за счет локального по мощности воздействия поля с магнитной индукцией от 0 до 70 Тл по линиям контакта полосы и валка. В качестве недостатков указанного способа следует отметить: 1) регулирование энергосиловых параметров достигается только за счет изменения коэффициента трения в магнитном поле, нет воздействуя на процесс пластической деформации; 2) локальность воздействия; 3) известно, что проблематично получить постоянное магнитное поле с индукцией более 1 Тл в связи с громоздкостью и дороговизной оборудования [2, 3].

Из известных технических решений наиболее близкими к предлагаемым, по назначению и совокупности существенных признаков, является способ переформировки проволоки, согласно которому в процессе изготовления электропроводной проволоки на заготовку воздействуют импульсным электрическим током на всю ее длину одновременно и обеспечивают переформовку заготовки с получением заданной длины и толщины за счет создания сил радиального сжатия выше предела текучести материала проволоки [4]. Недостатком указанного способа является тот факт, что воздействие импульсным электрическим током проводится одновременно на всю длину заготовки, что требует дополнительных конструкторских решений. Еще одним недостатком является то, что при указанном способе воздействия в соответствии с законом Джоуля-Ленца происходит значительный термический нагрев заготовки, приводящий к изменению первоначальной структуры материала.

Задачей заявленного изобретения является снижение усилия при волочении алюминия и сплавов на его основе с помощью импульсного магнитного поля.

Способ снижения усилий при волочении, заключающийся в том, что перед операцией волочения на заготовку воздействуют импульсным магнитным полем. Магнитное поле создают за счет индуктора, на который подаются импульсы тока с амплитудой от 2 до 30 кА и частотой от 10 до 1000 Гц от источника токовых импульсов. В зависимости от амплитудного значения индукции магнитного поля происходит снижение микротвердости, увеличение пластичности, и, как следствие, снижение усилия при волочении.

Реализация способа поясняется фигурой 1 и заключается в следующем: предварительно перед волокой 4 устанавливается соленоид 2, генерирующий импульсные магнитные поля с индукцией до 1 Тл и регулируемой частотой импульсов, на соленоид подаются импульсы тока от источника токовых импульсов 3. Частота импульсов подбирается исходя из скорости волочения для воздействия на весь материал заготовки. Например: скорость волочения v составляет 5 м/с, индуктор имеет длину l=0,1 м, тогда для воздействия на весь материал необходима частота v импульсов магнитного поля 50 Гц. ν=v/1. Фигура 2 демонстрирует зависимость относительного изменения микротвердости алюминия от времени после импульсной обработки магнитным полем 0,38 Тл, фигура 3 показывает зависимость относительного изменения микротвердости алюминия от индукции импульсного магнитного поля.

В лабораторных исследованиях установлено, что значение микротвердости снижается после магнитной обработки, что обеспечивает уменьшение усилий при волочении.

Количественно эффект влияния магнитного поля характеризовался относительным изменением микротвердости , где <HV> - среднее (не менее чем по 30 измерениям) значение микротвердости образца, подвергнутого магнитной обработке, <HV0> - исходное значение микротвердости.

По результатам исследований установлено, что при воздействии магнитным полем с индукцией 1,1 Тл микротвердость снижается на 9% (фиг.3). Снижение микротвердости, в свою очередь, приводит к увеличению пластических свойств, и, как следствие, снижению силовых параметров волочения на такую же величину. По прошествии 6 часов физико-механические свойства А1 принимают исходное значение (фиг.2), что позволяет конечному продукту соответствовать ГОСТ 22483-77 на проволоку.

Исследования влияния индукции импульсного магнитного поля на микротвердость показали, что зависимость относительного изменения микротвердости алюминия от индукции импульсного магнитного поля имеет вид кривой с насыщением, которое наступает при индукции импульсного магнитного поля 0,8 Тл, дальнейшее увеличение не приводит к усилению эффекта влияния.

Установлены оптимальные параметры процесса волочения алюминиевой проволоки, обеспечивающие снижение усилия волочения на 9%, с воздействием импульсным магнитным полем, а именно: амплитуда токовых импульсов - 19 кА, частота пропускания токовых импульсов - 250 Гц, индукция импульсного магнитного поля 0,8 Тл, скорость волочения - 25 м/мин.

Способ волочения алюминиевой проволоки, заключающийся в воздействии перед волочением на заготовку импульсным магнитным полем, индукция которого не превышает 0,7 Тл, создаваемым посредством установленного перед волокой индуктора, на который подают импульсы тока с амплитудой от 2 до 30 кА и частотой от 10 до 1000 Гц от источника токовых импульсов.



 

Похожие патенты:

Изобретение предназначено для повышения точности формы и размеров высокопрочной арматурной проволоки больших диаметров, производимой методом холодного волочения и термомеханической обработкой из высокоуглеродистой стали.

Изобретение относится к обработке металлов давлением и предназначено для производства триметаллических прутковых и проволочных изделий волочением. .

Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к волочению провода контактного из меди и ее сплавов с площадью поперечного сечения 65, 85, 100, 120, и 150 мм, и может быть использовано в метизной промышленности для изготовления фасонных профилей с вогнутыми и выпуклыми поверхностями.

Изобретение относится к обработке металлов давлением и предназначено для производства биметаллических прутковых и проволочных изделий волочением. .

Изобретение относится к оборудованию для производства проволоки веерным способом, т.е. .
Изобретение относится к обработке металлов давлением и предназначено для производства высокопрочной проволоки волочением для армирования железобетонных изделий.

Изобретение относится к области производства холоднотянутых профилей электротехнического назначения из следующих нетермоупрочняемых бронз: кадмиевой, магниевой, оловянной, серебряной и других.

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при изготовлении полуфабрикатов или прутков и проволоки с ультрамелкозернистой (УМЗ) структурой.

Изобретение относится к области электротехнических материалов, а именно к производству изолированных проводов из фольги для изготовления обмоток с высоким коэффициентом заполнения по металлу.

Изобретение относится к области обработки металлов давлением. .

Изобретение предназначено для снижения себестоимости арматурной высокопрочной проволоки. Способ включает деформацию заготовки путем приложения тянущей силы с одновременным приложением дополнительной деформации сдвига вращением. Снижение затрат на производство проволоки с повышенными физико-механическими свойствами посредством повышения величины накопленной деформации обеспечивается за счет того, что величину деформации сдвига устанавливают регламентированным изменением величины угла подъема винтовой линии вращения, причем величину угла подъема винтовой линии вращения за один проход устанавливают в пределах 2-10° при суммарном угле подъема не более 50°. 1 табл.

Изобретение предназначено для повышения физико-механических свойств арматурной высокопрочной проволоки преимущественно 9 группы диаметров (более 8,0 мм) при одновременном снижении затрат на ее производство. Способ включает волочение заготовки из высокоуглеродистой стали с сорбитизированной структурой и последующее ее профилирование. Исключение разрушения цементитных пластин структуры стали при сокращении количества протяжек, повышение значения временного сопротивления разрыву и условного предела текучести, относительного удлинения, релаксационной и коррозионной стойкости готовой проволоки обеспечивается за счет того, что перед профилированием заготовку подвергают двухпроходной радиальной деформации с равными вытяжками и одновременным приложением сдвиговой деформации знакопеременным пластическим кручением в противоположных направлениях в каждом проходе на регламентированную глубину распространения по сечению. 1 ил., 1 табл.

Изобретение предназначено для увеличения срока службы калиброванных валков, уменьшения количества перевалок, увеличения производительности устройства для производства холоднодеформируемых труб прокаткой и волочением. Способ изготовления труб включает холодную прокатку трубной заготовки в возвратно-поступательно перемещающейся рабочей клети с валками и калибрование трубы волочением. Изготовление труб различной длины из труднодеформируемых материалов при любых углах поворота трубы при холодной пильгерной прокатке с увеличенной подачей заготовки обеспечивается за счет того, что калибрование трубы волочением осуществляют синхронно с холодной прокаткой трубной заготовки возвратно-поступательным перемещением обоймы с вращающимся волокодержателем и волокой. Устройство содержит возвратно-поступательно перемещающуюся от привода рабочую клеть с валками, механизм подачи и поворота трубной заготовки и механизм калибрования трубы волочением. Механизм калибрования трубы волочением установлен непосредственно за рабочей клетью и выполнен в виде корпуса с направляющими и возвратно-поступательно перемещающейся от привода по направляющим обоймы с установленным внутри нее волокодержателем с волокой, имеющим возможность вращения. Привод перемещения обоймы механизма калибрования волочением выполнен в виде соединенного с обоймой соленоида и расположенной в корпусе катушки. 2 н. и 1 з.п ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к обработке металлов давлением и предназначено для производства полиметаллических многослойных прутковых и проволочных изделий волочением. Способ включает предварительное формирование на изделии захватки с заостренным и коническим участками и последующее волочение через рабочий канал монолитной волоки. Снижение напряжения волочения и энергоемкости процесса волочения обеспечивается за счет того, что используют волоку, угол наклона образующей рабочего канала к оси волочения которой регламентируют математической зависимостью, учитывающей влияние таких факторов как сопротивление деформации материала наружного слоя, напряжение противонатяжения, соотношение площадей сечения слоев и др., что позволяет повысить единичные обжатия и качество протягиваемых изделий.

Изобретение относится к области волочения при производстве прутков и проволоки. Способ включает формирование на изделии захватки с заостренным и коническим участками и последующее волочение через монолитную волоку. Снижение напряжения волочения и энергоемкости процесса обеспечивается за счет оптимизации угла наклона образующей рабочего канала волоки, регламентируемого математической зависимостью, учитывающей такие параметры, как коэффициент внешнего трения в очаге деформации, длину очага деформации, длину калибрующего пояска волоки, сопротивление деформации материала протягиваемой заготовки, напряжение противонатяжения, коэффициент вытяжки. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к обработке металлов давлением. Биметаллическую заготовку получают путем оборачивания сердечника лентой и соединения кромок ленты. Исключение применения сварки, как следствие, разогрева и оплавления кромок и стержня, появления интерметаллидов, снижающих прочность соединения компонентов при плакировании, обеспечивается за счет того, что предварительно в сердечнике делают V-образный врез глубиной не более половины диаметра сердечника и углом 30-60° и выполняют правку сердечника для придания ему прямолинейной формы по длине, затем края ленты заправляют в V-образный врез и сжимают заготовку, устраняя врез, при этом ширина ленты регламентирована математической зависимостью. 4 ил.

Изобретение относится к обработке металлов давлением и предназначено для производства осесимметричных прутковых и проволочных изделий волочением. Способ включает предварительное формирование на изделии захватки и последующее многопереходное волочение через монолитные волоки. Исключение вероятности разрушения изделия от осевых, радиальных и окружных остаточных напряжений обеспечивается за счет того, что предельная суммарная вытяжка регламентирована исходя из условия сохранения прочности металлоизделия математической зависимостью. 1 пр.

Способ относится к обработке металлов давлением в прокатном и волочильном производстве. Способ включает многоступенчатую деформацию заготовки в ряде калибров, образованных ручьями смежных валков роликовой волоки при сопряжении их контактных поверхностей, путем формирования профиля на отдельных ступенях деформации с разворотом калибров в последующей ступени и чистовое формирование профиля в монолитной волоке. Повышение точности профилей и уменьшение усилия волочения обеспечивается за счет того, что на поверхности профиля формуют не менее трех параллельных его продольной оси равновеликих валика путем выдавливания металла в клиновидные компенсационные полости калибров между участками контактных поверхностей смежных роликов, прилегающими к контуру калибра, разворот калибров производят на половину угла между соседними компенсационными полостями относительно их положения в предыдущем калибре. Суммарная площадь поперечного сечения валиков регламентирована математической зависимостью. 3 ил., 1 пр.
Наверх