[go: up one dir, main page]

RU2707054C1 - Method for multiple drawing of articles with electric contact heating and article made by such method - Google Patents

Method for multiple drawing of articles with electric contact heating and article made by such method Download PDF

Info

Publication number
RU2707054C1
RU2707054C1 RU2019115545A RU2019115545A RU2707054C1 RU 2707054 C1 RU2707054 C1 RU 2707054C1 RU 2019115545 A RU2019115545 A RU 2019115545A RU 2019115545 A RU2019115545 A RU 2019115545A RU 2707054 C1 RU2707054 C1 RU 2707054C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
workpiece
current
roller
stands
carried out
Prior art date
Application number
RU2019115545A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Константин Владимирович Уткин
Дмитрий Иванович Васильев
Константин Александрович Шашкеев
Александр Константинович Уткин
Михаил Александрович Коньков
Original Assignee
Акционерное общество "Чепецкий механический завод"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Акционерное общество "Чепецкий механический завод" filed Critical Акционерное общество "Чепецкий механический завод"
Priority to RU2019115545A priority Critical patent/RU2707054C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2707054C1 publication Critical patent/RU2707054C1/en

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21CMANUFACTURE OF METAL SHEETS, WIRE, RODS, TUBES OR PROFILES, OTHERWISE THAN BY ROLLING; AUXILIARY OPERATIONS USED IN CONNECTION WITH METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL
    • B21C1/00Manufacture of metal sheets, metal wire, metal rods, metal tubes by drawing
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22FCHANGING THE PHYSICAL STRUCTURE OF NON-FERROUS METALS AND NON-FERROUS ALLOYS
    • C22F1/00Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working
    • C22F1/16Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working of other metals or alloys based thereon
    • C22F1/18High-melting or refractory metals or alloys based thereon

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Shaping Metal By Deep-Drawing, Or The Like (AREA)

Abstract

FIELD: technological processes.
SUBSTANCE: invention relates to metal forming and heat treatment, particularly, to production of articles from hard-to-strain, high-strength metals and alloys, including titanium and its alloys, nitinol. In method of multiple drawing of item with electric contact heating, which involves drawing of workpiece through serially arranged deforming devices with simultaneous passing through billet of electric current of specified parameters, deforming devices are rollers, which are electrically insulated from each other, supply of electric current to the workpiece is carried out through a current-feeding device located before the first in the direction of drawing roller cage, and through the last along the drawing process roller cage, note here that resistive shunts and / or additional current sources are connected between roller cages in parallel billet.
EFFECT: higher quality of articles due to reduced surface defects.
6 cl, 1 dwg, 4 ex

Description

Изобретения относятся к области обработки металлов давлением и их термической обработки, в частности к производству проволоки, прутков, труб из труднодеформируемых, высокопрочных металлов и сплавов, включая титан и его сплавы, нитинол, для аддитивной технологии и других объектов промышленности.The invention relates to the field of metal forming and heat treatment, in particular to the production of wire, rods, pipes from hardly deformable, high-strength metals and alloys, including titanium and its alloys, nitinol, for additive technology and other industrial objects.

Из уровня техники известен способ изготовления непрерывно движущейся проволоки с нагревом в струе пламени при совмещении процессов горячего волочения и отжига (RU 2197543, МПК C21D 9/56, опубл. 27.01.2003). Для нагрева проволоки используют устройство, содержащее трубчатый муфель с продольным пазом и горелкой. The prior art method for the manufacture of a continuously moving wire with heating in a flame stream while combining the processes of hot drawing and annealing (RU 2197543, IPC C21D 9/56, published on January 27, 2003). To heat the wire using a device containing a tubular muffle with a longitudinal groove and a torch.

Недостатками данного способа являются: низкий полезный отбор тепла на нагрев материала относительно общего тепловыделения и невозможность оперативного дозирования интенсивности нагрева, обусловленная трудностями управления процессом горения и тепловой инерционностью нагревателя. Кроме того, прогрев материала происходит с поверхности, и для прогрева центральной части сечения требуется время, что ограничивает производительность волочения. Недостатком также является невозможность сосредоточения теплового воздействия в области, вплотную примыкающей к волочильному инструменту, из-за его перегрева и дополнительных затрат на его охлаждение. В результате на подходе к зоне деформации материал успевает остыть, что не позволяет реализовать оптимальный режим волочения, особенно на малых размерах заготовок. The disadvantages of this method are: low useful heat extraction for heating the material relative to the total heat release and the inability to quickly dispense the heating intensity due to difficulties in controlling the combustion process and the thermal inertia of the heater. In addition, heating of the material occurs from the surface, and it takes time to warm up the central part of the section, which limits the drawing performance. The disadvantage is the inability to concentrate the heat in the area adjacent to the drawing tool, due to its overheating and the additional cost of cooling it. As a result, when approaching the deformation zone, the material manages to cool, which does not allow the optimal drawing mode to be realized, especially on small workpiece sizes.

Известен способ изготовления проволоки из (α+β)-титанового сплава с индукционным нагревом перед волочением или прокаткой (RU 2655482, МПК C22F 1/18, опубл. 28.05.2018). Способ включает нагрев и многократную деформацию заготовки при заданной температуре нагрева волок или роликов. Заявленные значения номинальной мощности и частоты индукционного нагрева, а также скорости деформации заготовки выбирают в зависимости от её диаметра. A known method of manufacturing a wire from (α + β) -titanium alloy with induction heating before drawing or rolling (RU 2655482, IPC C22F 1/18, publ. 05.28.2018). The method includes heating and repeated deformation of the workpiece at a given heating temperature of the die or rollers. The declared values of the rated power and frequency of induction heating, as well as the strain rate of the workpiece, are selected depending on its diameter.

Индукционный нагрев применяют в большинстве случаев для крупных заготовок, что обусловливает невозможность размещения индуктора в области межклетьевого пространства для подогрева материала из-за габаритов индуктора и нагрева волочильного инструмента наведенной индукцией, приводящей к перегреву и дополнительным затратам на его охлаждение. При недостаточном охлаждении волочильного инструмента прочность тянущего участка обрабатываемого материала уменьшается, что приводит к обрывам. Для установки индуктора в межклетьевое пространство требуется увеличение расстояния между клетями в кассете, что приводит к потере жесткости материала на кручение и повороту профиля (твисту), что в итоге делает невозможным применение данного способа нагрева при роликовом волочении. К недостаткам способа также следует отнести наличие электромагнитного излучения. Induction heating is used in most cases for large workpieces, which makes it impossible to place the inductor in the area of the inter-stand space for heating the material due to the dimensions of the inductor and heating of the drawing tool induced by induction, leading to overheating and additional costs for its cooling. With insufficient cooling of the drawing tool, the strength of the pulling portion of the processed material decreases, which leads to breaks. To install the inductor in the interstand space, an increase in the distance between the stands in the cassette is required, which leads to a loss of torsional rigidity of the material and rotation of the profile (twist), which ultimately makes it impossible to use this heating method for roller drawing. The disadvantages of the method should also include the presence of electromagnetic radiation.

Известен способ изготовления тонкой никелид-титановой проволоки с нагревом потоком инфракрасного излучения перед волочением (RU 2502823, МПК C22F 1/18, опубл. 27.12.2013). Дозированный нагрев осуществляют набором расположенных вокруг входа фильеры полупроводниковых излучающих диодов. A known method of manufacturing a thin nickel-titanium wire with heating by a stream of infrared radiation before drawing (RU 2502823, IPC C22F 1/18, publ. 27.12.2013). Dosed heating is carried out by a set of semiconductor emitting diodes located around the die of the die.

Инфракрасное излучение применяют в большинстве случаев для нагрева заготовок малого диаметра при тонком волочении материала из-за ограниченной мощности инфракрасных излучателей. Кроме того, существует проблема размещения их в межклетьевом пространстве кассеты. Прогрев материала происходит с поверхности, и для прогрева центральной части сечения требуется время, что ограничивает производительность волочения. Infrared radiation is used in most cases for heating workpieces of small diameter with thin drawing of material due to the limited power of infrared emitters. In addition, there is the problem of placing them in the interstand space of the cartridge. The material is heated from the surface, and it takes time to heat the central part of the cross section, which limits the drawing performance.

Наиболее близким к заявляемому техническому решению является способ многократного волочения проволоки с электроконтактным нагревом, включающий последовательное протягивание заготовки через волоки с одновременной подачей на волоки электрического тока от одного источника, в котором протягивание осуществляют при параллельном подключении волок к источнику тока. (SU 1731327, В21С 1/00, опубл. 07.05.1992). В результате происходит автоматическое распределение тока на участках заготовки во всех волоках в зависимости от диаметра, чем достигается одинаковая плотность тока на этих участках, что, в свою очередь обеспечивает сохранение на всех этих участках условий электропластического эффекта. Closest to the claimed technical solution is a method of multiple wire drawing with electric contact heating, which includes sequential drawing of the workpiece through the dies with the simultaneous supply of electric current to the dies from a single source, in which the drawing is carried out with parallel connection of the dies to the current source. (SU 1731327, B21C 1/00, publ. 07.05.1992). As a result, there is an automatic distribution of current in the sections of the workpiece in all dies depending on the diameter, thereby achieving the same current density in these sections, which, in turn, ensures the preservation of the conditions of the electroplastic effect in all these sections.

Недостатком наиболее близкого технического решения является относительно невысокая эффективность, т.к. волочение через волоки не позволяет достичь высоких значений разовой деформации. В случае же использования в качестве деформирующих устройств вместо волок роликовых клетей, при аналогичном параллельном их подключении к источнику тока, не достигается существенного влияния на параметры электрического нагрева, а, следовательно, и на обеспечение электропластического эффекта во всех зонах деформации. Связано это с небольшой поверхностью контакта роликовой клети с заготовкой. Регулирование же параметров тока между деформирующими устройствами в известном указанном решении не предусмотрено. The disadvantage of the closest technical solution is the relatively low efficiency, because drawing through dies does not allow to achieve high values of single deformation. In the case of using roller stands as deforming devices instead of dies, with a similar parallel connection to a current source, there is no significant effect on the parameters of electric heating, and, therefore, on ensuring the electroplastic effect in all zones of deformation. This is due to the small contact surface of the roller stand with the workpiece. The regulation of the current parameters between the deforming devices in the known specified solution is not provided.

Недостатком данного способа является также риск образования задиров и других дефектов поверхности, связанных с волочением через волоки.The disadvantage of this method is the risk of scoring and other surface defects associated with drawing through the dies.

Задачей данного изобретения является обеспечение высокой производительности процесса волочения с получением изделий высокого качества.The objective of the invention is to provide high performance drawing process to obtain high quality products.

Техническим результатом является достижение более высоких разовых деформаций в процессе волочения с обеспечением электропластического эффекта во всех зонах деформации по всему сечению заготовки. Повышение качества изготавливаемых изделий достигается за счет уменьшения поверхностных дефектов благодаря исключению риска образования задиров и других дефектов поверхности при волочении через роликовые клети.The technical result is to achieve higher one-time deformations in the process of drawing with the provision of an electroplastic effect in all zones of deformation throughout the cross section of the workpiece. Improving the quality of manufactured products is achieved by reducing surface defects due to the elimination of the risk of scoring and other surface defects during drawing through roller stands.

Технический результат достигается тем, что в способе многократного волочения изделия с электроконтактным нагревом, включающем протягивание заготовки через последовательно расположенные деформирующие устройства с одновременным пропусканием через заготовку электрического тока заданных параметров, в качестве деформирующих устройств используют роликовые клети, выполненные электроизолированными друг от друга, подачу тока на заготовку осуществляют через токоподающее устройство, расположенное перед первой по ходу волочения роликовой клетью, и через последнюю по ходу волочения роликовую клеть, при этом роликовые клети электрически связаны с заготовкой, а между ними параллельно заготовке подключают резистивные шунты и/или дополнительные источники токаThe technical result is achieved by the fact that in the method of multiple drawing of the product with electric contact heating, which includes pulling the workpiece through successive deformation devices while simultaneously passing the specified parameters through the workpiece, roller stands made of electrically insulated from each other are used as deformation devices, supplying current to the workpiece is carried out through a current-supplying device located in front of the first roller the cage, and through the last along the drawing roller cage, while the roller cages are electrically connected to the workpiece, and between them parallel resistive shunts and / or additional current sources are connected

В отличие от наиболее близкого технического решения в заявляемом способе в качестве деформирующих устройств используют роликовые клети. Волочение на роликовых клетях позволяет увеличить разовую деформацию за счёт замены трения скольжения на трение качения.In contrast to the closest technical solution, the claimed method uses roller stands as deforming devices. Drawing on roller stands allows one-time deformation to be increased by replacing sliding friction with rolling friction.

Роликовые клети выполнены электроизолированными друг от друга для обеспечения протекания тока через заготовку. Если не использовать электроизоляцию роликовых клетей, то ток будет идти не только через заготовку, но и через роликовые клети. Это не позволит контролируемо задавать температуру на заготовке между роликовыми клетями при волочении.Roller stands are made insulated from each other to ensure the flow of current through the workpiece. If you do not use the electrical insulation of the roller stands, then the current will flow not only through the workpiece, but also through the roller stands. This will not allow you to control the temperature on the workpiece between the roller stands during drawing.

Подача электрического тока на заготовку через токоподающее устройство, расположенное перед первой по ходу волочения роликовой клетью, и через последнюю по ходу волочения роликовую клеть, обеспечивает пропускание через заготовку тока, а, следовательно, возможность нагрева заготовки и создание электропластического эффекта, во всех зонах ее деформации.The supply of electric current to the workpiece through the current-supplying device located in front of the first along the drawing roller cage, and through the last along the drawing roller cage, allows current to pass through the workpiece, and, therefore, the possibility of heating the workpiece and creating an electroplastic effect in all areas of its deformation .

Осуществление электрической связи роликовых клетей и заготовки, подключение между роликовыми клетями параллельно заготовке резистивных шунтов и/или дополнительных источников тока дает возможность поддерживать заданные параметры тока, проходящего через заготовку как между роликовыми клетями, так и во всех зонах деформации. Тем самым во всех зонах деформации обеспечивается регулируемый нагрев заготовки и электропластический эффект, что, в свою очередь позволяет управлять механическими свойствами материала при волочении, значительно снизить усилие волочения и также увеличить разовые деформации.The electrical connection of the roller stands and the workpiece, the connection between the roller stands parallel to the workpiece of resistive shunts and / or additional current sources makes it possible to maintain the specified parameters of the current passing through the workpiece both between the roller stands and in all deformation zones. Thus, in all zones of deformation, controlled heating of the workpiece and an electroplastic effect are ensured, which, in turn, allows controlling the mechanical properties of the material during drawing, significantly reducing the drawing force, and also increasing one-time deformations.

Таким образом, за счет волочения в роликовых клетях, обеспечения заданного нагрева заготовки и электропластического эффекта во всех зонах деформации достигается увеличение разовой деформации, а, следовательно, и суммарной деформации, что позволяет существенно повысить производительность процесса. Производительность процесса также повышается благодаря уменьшению случаев обрыва заготовки вследствие замены трения скольжения на трения качения при волочении на роликовых клетях.Thus, due to the drawing in the roller stands, ensuring the specified heating of the workpiece and the electroplastic effect in all zones of deformation, an increase in one-time deformation and, consequently, total deformation is achieved, which can significantly increase the productivity of the process. The productivity of the process also increases due to the reduction of cases of breakage of the workpiece due to the replacement of sliding friction by rolling friction during drawing on roller stands.

В частном случае реализации способа токоподающее устройство и роликовые клети охлаждают.In the particular case of the method, the current-carrying device and roller stands are cooled.

Многократное волочение может быть проведено в защитной атмосфере.Repeated drawing can be carried out in a protective atmosphere.

В случае труднодеформируемых металлов и сплавов после многократного волочения может быть осуществлен отжиг.In the case of difficult to deform metals and alloys after repeated drawing, annealing can be carried out.

Оптимально в случае труднодеформируемых металлов и сплавов многократное волочение проводить в несколько этапов с промежуточными отжигами.Optimally, in the case of difficult to deform metals and alloys, multiple drawing should be carried out in several stages with intermediate annealing.

Изобретение относится также к изделию, полученному заявленным способом.The invention also relates to an article obtained by the claimed method.

Сущность заявленного способа поясняется схематичным изображением устройства для его осуществления, в котором для волочения использованы три роликовые клети.The essence of the claimed method is illustrated by a schematic illustration of a device for its implementation, in which three roller stands are used for drawing.

Заготовку 1 (см. фиг.) протягивают через токоподающее устройство 2, расположенное перед первой по ходу волочения клетью на расстоянии, необходимом для преддеформационного нагрева, и роликовые клети 3, 4, 5, собранные в кассету и электроизолированые друг от друга посредством изоляторов 6. На заготовку 1 от основного источника переменного тока 7 подают ток I5 заданных параметров через токоподающее устройство 2 и через последнюю по ходу волочения роликовую клеть 5. Параметры переменного тока I5 задают исходя из условий требуемого нагрева заготовки для первой зоны деформации (в первой по ходу волочения роликовой клети 3) и обеспечения электропластического эффекта при волочении в этой зоне, с учетом материала, геометрических параметров заготовки и деформационных параметров процесса по известным методикам (Например, с. 1711-1712 источника: Троицкий О.А., Сташенко В.И. Технология электропластической прокатки титановых сплавов и нержавеющих сталей.//Вестник ТГУ, т. 18, вып. 4, 2013, с. 1711-1712.). Заготовка 1 деформируется, последовательно проходя через клети 3, 4, 5. В каждой зоне деформации возникает электрический контакт между заготовкой 1 и роликами клетей. The blank 1 (see Fig.) Is pulled through a current-supplying device 2, located in front of the first along the drawing stand at a distance necessary for pre-strain heating, and roller stands 3, 4, 5, assembled in a cassette and electrically insulated from each other by means of insulators 6. A current I 5 of predetermined parameters is supplied to the workpiece 1 from the main AC source 7 through a current-feeding device 2 and through the last roller stand 5. The AC parameters I 5 are set based on the conditions for the required heating of the workpiece for the first deformation zone (in the first along the rolling stand 3) and providing the electroplastic effect when drawing in this zone, taking into account the material, the geometrical parameters of the workpiece and the deformation parameters of the process according to well-known methods (For example, pp. 1711-1712 source: Troitsky O .A., Stashenko V.I. Technology of electroplastic rolling of titanium alloys and stainless steels.// Vestnik TSU, vol. 18, issue 4, 2013, pp. 1711-1712.). The workpiece 1 is deformed, sequentially passing through stands 3, 4, 5. In each zone of deformation, electrical contact occurs between the workpiece 1 and the rolls of the stand.

Параметры тока в заготовке 1 на участках между роликовыми клетями 3 и 4, 4 и 5 регулируют подключенными параллельно ей резистивными шунтами 8 с значениями сопротивлений R1 и R2 (как показано на фиг. Через заготовку между указанными клетями протекают соответственно токи I3, I1.) и/или дополнительными источниками тока. При этом значения силы тока между роликовыми клетями также устанавливают исходя из условий требуемого нагрева заготовки в каждой зоне деформации и обеспечения электропластического эффекта в этой зоне с учетом материала, геометрических параметров заготовки и деформационных параметров процесса по указанным для I5 известным методикам.The current parameters in the workpiece 1 in the sections between the roller stands 3 and 4, 4 and 5 are regulated by resistive shunts 8 connected in parallel with the resistance values R 1 and R 2 (as shown in Fig. The currents I 3 , I respectively flow through the workpiece between these stands 1. ) And / or additional current sources. At the same time, the values of the current strength between the roller stands are also set based on the conditions of the required heating of the workpiece in each deformation zone and ensuring the electroplastic effect in this zone, taking into account the material, geometric parameters of the workpiece and deformation parameters of the process according to the known methods specified for I 5 .

Подключение заявленным образом резистивных шунтов 8 (фиг.) с сопротивлением R1 и R2 (фиг.) используют для исключения перегрева заготовки, которое может возникнуть из-за уменьшения ее сечения в процессе волочения и, как следствие, увеличения плотности тока. Перегрев заготовки, в свою очередь, может привести к ее обрыву.Connection in the claimed manner of resistive shunts 8 (Fig.) With resistance R 1 and R 2 (Fig.) Is used to eliminate overheating of the workpiece, which can occur due to a decrease in its cross section during drawing and, as a result, an increase in current density. Overheating of the workpiece, in turn, can lead to its breakage.

При этом баланс тока выглядит так:In this case, the current balance looks like this:

I5=I1+I2=I3+I4, (1)I 5 = I 1 + I 2 = I 3 + I 4 , (1)

где I5 – сила тока, подаваемого на заготовку от источника тока;where I 5 is the current supplied to the workpiece from the current source;

I1 – сила тока, проходящего через заготовку между клетью 4 и клетью 5;I 1 is the strength of the current passing through the workpiece between stand 4 and stand 5;

I2 – сила тока, проходящего через шунтирующее резистивное сопротивление R1;I 2 is the strength of the current passing through the shunt resistive resistance R 1 ;

I3 – сила тока, проходящего через заготовку между клетью 3 и клетью 4;I 3 - current strength passing through the workpiece between stand 3 and stand 4;

I4 – сила тока, проходящего через шунтирующее резистивное сопротивление R2.I 4 - the strength of the current passing through the shunt resistive resistance R 2 .

Из формулы (1) следует:From the formula (1) it follows:

I1=I5-I2 (2)I 1 = I 5 -I 2 (2)

I3=I5 –I4 (3)I 3 = I 5 –I 4 (3)

Таким образом, согласно формулам (2) и (3) установленных значений I1 и I3 достигают изменением значений I2 и I4 соответственно, которые, в свою очередь, определяются и регулируются величиной сопротивлений R1 и R2 резистивных шунтов 8.Thus, according to formulas (2) and (3), the established values of I 1 and I 3 are achieved by changing the values of I 2 and I 4, respectively, which, in turn, are determined and regulated by the value of the resistances R 1 and R 2 of the resistive shunts 8.

Подключение параллельно заготовке на участках между роликовыми клетями дополнительных источников тока применяют, если значение силы тока от основного источника недостаточно для разогрева заготовки до необходимой температуры. В этом случае установленных значений силы тока между клетями достигают изменением значений силы токов дополнительных источников.Connection parallel to the workpiece in the areas between the roller stands of additional current sources is used if the value of the current strength from the main source is not enough to warm the workpiece to the required temperature. In this case, the established values of the current strength between the stands are achieved by changing the values of the current strength of additional sources.

Подключение параллельно заготовке на участках между роликовыми клетями и резистивных шунтов, и дополнительных источников тока применяют, когда необходим дополнительный нагрев заготовки при нестационарных режимах, например при запуске волочения и выходе на стационарный режим.Connecting parallel to the workpiece in the sections between the roller stands and resistive shunts, and additional current sources are used when additional heating of the workpiece is necessary under non-stationary modes, for example, when starting drawing and entering stationary mode.

Проиллюстрировать регулирование значений силы тока между клетями для этого случая, при волочении, например, через три роликовые клети можно на примере одновременного использования дополнительного источника тока, подключенного параллельно заготовке на участке между первой и второй роликовой клетью, и резистивных шунтов, подключенных параллельно заготовке на участках между первой-второй и второй-третьей роликовой клетью. При этом справедливо соотношение:To illustrate the regulation of the current between the stands for this case, when dragging, for example, through three roller stands, you can use the example of the simultaneous use of an additional current source connected parallel to the workpiece in the area between the first and second roller stands, and resistive shunts connected in parallel to the workpiece in the areas between the first-second and second-third roller stands. Moreover, the ratio is true:

I5=I1+I2 (4)I 5 = I 1 + I 2 (4)

где I5 – сила тока, подаваемого на заготовку от основного источника тока;where I 5 is the current supplied to the workpiece from the main current source;

I1 – сила тока, проходящего через заготовку между второй и третьей по ходу волочения клетью;I 1 - current strength passing through the workpiece between the second and third along the drawing stand;

I2 – сила тока, проходящего через резистивный шунт между второй и третьей клетью с сопротивлением R1.I 2 is the strength of the current passing through a resistive shunt between the second and third stands with resistance R 1 .

Из формулы (4) следует: From the formula (4) it follows:

I1=I5-I2 (5)I 1 = I 5 -I 2 (5)

Справедливо также следующее соотношение:The following relation is also valid:

I3=I5-I4+Iдоп. (6)I 3 = I 5 -I 4 + I add. (6)

где Iдоп – сила тока дополнительного источника тока,where I add - current strength of an additional current source,

Таким образом, согласно формуле (5) установленное значение силы тока I1 между второй и третьей по ходу волочения клетью достигают изменением значения силы тока I2, проходящего через резистивный шунт между второй и третьей клетью, которое, в свою очередь определяется величиной сопротивления указанного резистивного шунта. Установленное значение силы тока I3 между первой и второй по ходу волочения клетью согласно формуле (6) достигают: во-первых, изменением значения силы тока I4, проходящего через резистивный шунт между первой и второй клетью посредством регулирования величины его сопротивления R2; во-вторых, дополнением тока Iдоп необходимого значения.Thus, according to formula (5), the set current value Ionebetween the second and third along the drawing stand reach by changing the current I2passing through a resistive shunt between the second and third stand, which, in turn, is determined by the resistance value of the specified resistive shunt. Set current value I3 between the first and second along the drawing stand according to the formula (6) reach: firstly, by changing the current I4passing through a resistive shunt between the first and second stand by adjusting the value of its resistance R2; secondly, by the addition of current Iadditional necessary value.

Аналогично используют параллельное подключение дополнительных источников тока и резистивных шунтов в других комбинациях. Требуемые значения силы тока между клетями при этом регулируют также по известным зависимостям, по аналогии приведенным выше.Similarly, parallel connection of additional current sources and resistive shunts in other combinations is used. The required values of the current strength between the stands are also regulated by the known dependencies, by analogy with the above.

Количество роликовых клетей в кассете и температуру нагрева заготовки внутри кассеты подбирают исходя из маршрута деформации и запаса прочности и пластичности материала при волочении.The number of roller stands in the cartridge and the heating temperature of the workpiece inside the cartridge are selected based on the deformation route and the margin of safety and ductility of the material during drawing.

Таким образом обеспечивается протекание регулируемого тока через заготовку перед первой зоной деформации и между клетями, что позволяет контролируемо нагревать заготовку и обеспечивать электропластический эффект во всех зонах деформации заготовки.This ensures that the controlled current flows through the workpiece in front of the first deformation zone and between the stands, which makes it possible to heat the workpiece in a controlled manner and provide an electroplastic effect in all the workpiece deformation zones.

Пример 1.Example 1

Проводили волочение проволоки из титанового сплава ВТ6 из диаметра 7,0 мм в диаметр 6.0 мм. Волочение проводили на волоках, подключенных к источнику тока (по наиболее близкому способу). Скорость волочения составила 5 м/мин. Для достижения суммарной степени деформации в 26,53% было волочение проводили в два прохода 7мм в 6,5мм и 6,5мм в 6мм с промежуточным отжигом. Производительность процесса волочения составила 2,16 м/мин. A wire was drawn from VT6 titanium alloy from a diameter of 7.0 mm to a diameter of 6.0 mm. Drawing was carried out on dies connected to a current source (by the closest method). The drawing speed was 5 m / min. To achieve a total degree of deformation of 26.53%, drawing was carried out in two passes of 7 mm in 6.5 mm and 6.5 mm in 6 mm with intermediate annealing. The productivity of the drawing process was 2.16 m / min.

Пример 2.Example 2

Проводили волочение проволоки из титанового сплава ВТ6 из диаметра 7,0 мм в диаметр 6,0 мм. Волочение проводили на кассете, состоящей из двух электроизолированных друг от друга роликовых клетей. Между роликовыми клетями параллельно заготовке подключали резистивный шунт. Для нагрева и получения электропластического эффекта через заготовку пропускали переменный ток с импульсной плотностью 200 А/мм2 и частотой 400Гц. Источник тока подключали к токоподающему устройству – трайб-аппарату – и второй роликовой клети. Скорость волочения 5м/мин. Суммарная степень деформации составила 26,53 %. Производительность процесса волочения составила 5м/мин.A wire was drawn from VT6 titanium alloy from a diameter of 7.0 mm to a diameter of 6.0 mm. The drawing was carried out on a cassette consisting of two roller stands electrically isolated from each other. A resistive shunt was connected between the roller stands parallel to the workpiece. To heat and obtain an electroplastic effect, an alternating current with a pulse density of 200 A / mm 2 and a frequency of 400 Hz was passed through the billet. The current source was connected to a current-supplying device — a tribal apparatus — and a second roller stand. Drawing speed 5m / min. The total degree of deformation was 26.53%. The productivity of the drawing process was 5m / min.

Пример 3.Example 3

Изготавливали прутки из титанового сплава ВТ20 диаметром 5,5 мм из заготовки диаметром 7,0 мм. Волочение проводили с использованием трех роликовых клетей, электроизолированных друг от друга. Для дополнительного нагрева между первой и второй по ходу волочения роликовыми клетями подключали дополнительный источник тока. Между второй и третьей по ходу волочения роликовой клетью параллельно заготовке подключали резистивный шунт. Для нагрева и получения электропластического эффекта через заготовку пропускали ток импульсной плотностью 200 А/мм2 и частотой 400Гц. Роликовые клети охлаждали с помощью прижимных водоохлаждаемых холодильников. Для исключения окисления заготовки обработку проводили в защитной атмосфере. Основной источник тока подключали к токоподающему устройству – трайб-аппарату – и третьей по ходу волочения роликовой клети. Скорость волочения – 5 м/мин. Суммарная степень деформации составила 38,27 %. Производительность процесса волочения - 5,95м/мин.Bars were made from titanium alloy VT20 with a diameter of 5.5 mm from a workpiece with a diameter of 7.0 mm. The drawing was carried out using three roller stands, electrically isolated from each other. For additional heating, an additional current source was connected between the first and second along the drawing by roller stands. A resistive shunt was connected between the second and third along the drawing stand with a roller stand parallel to the workpiece. To heat and obtain an electroplastic effect, a pulse current density of 200 A / mm 2 and a frequency of 400 Hz was passed through the preform. The roller stands were cooled with water-cooled hold down refrigerators. To eliminate oxidation of the workpiece, the treatment was carried out in a protective atmosphere. The main current source was connected to a current-supplying device — a tribe apparatus — and a third roller stand along the way. Drawing speed - 5 m / min. The total degree of deformation was 38.27%. The productivity of the drawing process is 5.95m / min.

Пример 4.Example 4

Проводили волочение проволоки в несколько этапов из титанового сплава ПТ-3В из диаметра 7,0 мм в диаметр 5,3 мм. Волочение проводили поочередно на двух кассетах. Каждая кассета состояла из двух электроизолированных друг от друга роликовых клетей. Между электроизолированными роликовыми клетями в кассетах параллельно заготовке подключали резистивные шунты. Для нагрева и получения электропластического эффекта через заготовку пропускали ток импульсной плотностью 200 А/мм2 и частотой 400Гц. Для каждой кассеты источник тока подключали к токоподающему устройству – трайб-аппарату – и к последней по ходу волочения клети роликовой кассеты. После волочения на первой кассете заготовку отжигали. Скорость волочения – 5 м/мин. Степень суммарной деформации составила 42,67 %. Производительность процесса волочения составила 3,2 м/мин.The wire was drawn in several stages from a PT-3V titanium alloy from a diameter of 7.0 mm to a diameter of 5.3 mm. The drawing was carried out alternately on two cassettes. Each cassette consisted of two roller stands electrically isolated from each other. Between the electrically insulated roller stands in the cassettes, resistive shunts were connected parallel to the workpiece. To heat and obtain an electroplastic effect, a pulse current density of 200 A / mm 2 and a frequency of 400 Hz was passed through the preform. For each cassette, the current source was connected to a current-supplying device — a tribe apparatus — and to the last along the drawing stand of the roller cassette. After drawing on the first cassette, the preform was annealed. Drawing speed - 5 m / min. The degree of total deformation was 42.67%. The productivity of the drawing process was 3.2 m / min.

Приведенные примеры не ограничивают все возможные случаи использования способа. Аналогично могут быть изготовлены проволока и прутки из других труднодеформируемых, высокопрочных металлов и сплавов, а также трубы из этих материалов.The above examples do not limit all possible cases of using the method. Similarly, wire and rods can be made from other hardly deformable, high-strength metals and alloys, as well as pipes from these materials.

Claims (6)

1. Способ многократного волочения изделия с электроконтактным нагревом, включающий протягивание заготовки через последовательно расположенные деформирующие устройства с одновременной подачей на заготовку электрического тока заданных параметров, отличающийся тем, что в качестве деформирующих устройств используют роликовые клети, выполненные электроизолированными друг от друга, подачу тока на заготовку осуществляют через токоподающее устройство, расположенное перед первой по ходу волочения роликовой клетью, и через последнюю по ходу волочения роликовую клеть, при этом между роликовыми клетями параллельно заготовке подключают резистивные шунты и/или дополнительные источники тока.1. The method of multiple drawing of the product with electric contact heating, including pulling the workpiece through sequentially located deforming devices while simultaneously supplying the specified parameters to the workpiece, characterized in that roller stands made of electrically insulated from each other use current supply to the workpiece as deforming devices carried out through a current-carrying device located in front of the first along the drawing roller stand, and through the last at drawing at a roller stand, wherein between the roller stands parallel connected resistive shunts the workpiece and / or additional power sources. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что токоподающее устройство и роликовые клети охлаждают.2. The method according to p. 1, characterized in that the current-carrying device and roller stands are cooled. 3. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что волочение ведут в защитной атмосфере.3. The method according to p. 1 or 2, characterized in that the drawing is carried out in a protective atmosphere. 4. Способ по одному из пп. 1-3, отличающийся тем, что после волочения осуществляют отжиг.4. The method according to one of paragraphs. 1-3, characterized in that after drawing carry out annealing. 5. Способ по одному из пп. 1-4, отличающийся тем, что волочение проводят в несколько этапов с промежуточными отжигами.5. The method according to one of paragraphs. 1-4, characterized in that the drawing is carried out in several stages with intermediate annealing. 6. Изделие, характеризующееся тем, что оно изготовлено способом по любому из пп. 1-5. 6. The product, characterized in that it is made by the method according to any one of paragraphs. 1-5.
RU2019115545A 2019-05-21 2019-05-21 Method for multiple drawing of articles with electric contact heating and article made by such method RU2707054C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019115545A RU2707054C1 (en) 2019-05-21 2019-05-21 Method for multiple drawing of articles with electric contact heating and article made by such method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019115545A RU2707054C1 (en) 2019-05-21 2019-05-21 Method for multiple drawing of articles with electric contact heating and article made by such method

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2707054C1 true RU2707054C1 (en) 2019-11-21

Family

ID=68653241

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2019115545A RU2707054C1 (en) 2019-05-21 2019-05-21 Method for multiple drawing of articles with electric contact heating and article made by such method

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2707054C1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1731327A1 (en) * 1989-12-25 1992-05-07 Томский Научно-Исследовательский, Проектно-Конструкторский И Технологический Кабельный Институт "Сибкабель" Method of continuous drawing of wire with use of resistance heating
RU2014781C1 (en) * 1990-07-18 1994-06-30 Роберт Леонидович Филиппов Device for pumping out honey crystallized in comb
RU2441096C1 (en) * 2010-07-13 2012-01-27 Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный научно-исследовательский институт материалов" ФГУП "ЦНИИМ" METHOD OF THERMOMECHANICAL OF β-TITANIUM ALLOYS
RU2479366C1 (en) * 2011-12-29 2013-04-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный индустриальный университет" Method of forming semis from titanium alloy bt6

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1731327A1 (en) * 1989-12-25 1992-05-07 Томский Научно-Исследовательский, Проектно-Конструкторский И Технологический Кабельный Институт "Сибкабель" Method of continuous drawing of wire with use of resistance heating
RU2014781C1 (en) * 1990-07-18 1994-06-30 Роберт Леонидович Филиппов Device for pumping out honey crystallized in comb
RU2441096C1 (en) * 2010-07-13 2012-01-27 Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный научно-исследовательский институт материалов" ФГУП "ЦНИИМ" METHOD OF THERMOMECHANICAL OF β-TITANIUM ALLOYS
RU2479366C1 (en) * 2011-12-29 2013-04-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный индустриальный университет" Method of forming semis from titanium alloy bt6

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10844467B2 (en) Compact continuous annealing solution heat treatment
US6180933B1 (en) Furnace with multiple electric induction heating sections particularly for use in galvanizing line
JP6062291B2 (en) Wire heating apparatus and wire heating method
TWI261000B (en) Hot rolling method and apparatus for steel strip
CN103695609B (en) High-frequency induction annealing device and technology for regulation and control of copper-clad aluminum composite flat bus
US20160208353A1 (en) Heat treatment method for ring-shaped member and heat treatment equipment for ring-shaped member
CN104673988A (en) Induction heating annealing machine tool
RU2707054C1 (en) Method for multiple drawing of articles with electric contact heating and article made by such method
US1718806A (en) Rolling of band iron, hoops, and the like
CN212444119U (en) A production system for aluminum alloy coil/sheet
RU2692776C2 (en) Multi-purpose processing line for thermal treatment and coating application as a result of immersion into steel strip melt
US5058410A (en) Method and apparatus fo producing thin wire, rod, tube, and profiles, from steels and alloys with low deformability, particularly hardenable steels
KR102383934B1 (en) Method for converting wire rods of non-ferrous metals and alloys thereof into wires having high elongation in an annealed state
CN107974651B (en) Online rotary induction annealing method and equipment for copper-aluminum composite round bar
RU2661297C1 (en) Method of continuous heat treatment of l63 brass plane rolling in the transverse magnetic field
US4431168A (en) Apparatus for improved heat treatment of elongated aluminum alloy materials
JPH06158251A (en) Method and apparatus for continuous annealing in plastic working
JP2003507577A (en) Annealing equipment
WO2016167674A1 (en) The method of wire annealing process
RU107439U1 (en) INDUCTOR FOR PERIODIC HEATING OF CYLINDRICAL TITANIUM PREPARATIONS OF DIFFERENT LENGTH
RU2704426C1 (en) Method of producing long items from heat-strengthened steel with nanosized structure and a line for its implementation
CN111922081B (en) Continuous casting-rolling and rolling short-process preparation method of special-shaped magnesium alloy section
JPS6146301A (en) Method of rolling and thermally treating small-diameter stainless steel wire rod
JPH08155569A (en) Production of wirelike body excellent in straightness
RU2547364C1 (en) Manufacturing method of laminated clad wire rod