Способ заполнения трубчатой заготовки порошковой проволоки методом вибротранспортирования

Способ заполнения трубчатой заготовки порошковой проволоки методом вибротранспортирования

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1. СПОСОБ ЗАПОЛНЕНИЯ ТРУБЧАТОЙ ЗАГОТОВКИ ПОРОШКОВОЙ ПРОВОЛОКИ МЕТОДОМ ВИБРОТРАНСПОРТИРОВАНИЯ, включающий равномерн5то во времени подачу порошкового наполнителя к входному отверстию трубчатой заготовки, перемещение его под действием направленных вибрационньк колебаний 6 полости заготовки и бункеризацию, о т л ичающийся тем, что, с целью исключения образования воздушных пробок при заполнении трубы путем заполнения полости заготовки не более чем на 15% на всем пути вибротранспортирования , порошковый наполнитель подают к входному отверстию трубы, поддерживая его расход в течение всего времени заполнения трубы в размере,определяемом из соотношения Р 0,785КУвтУЭ где К - степень заполнения сечения полости в %, определяемая по формуле К а а иЬ - коэффициенты, зависящие от сечения полости трубчатой заготовки; I- - длина трубчатой заготовки , м; Vgj-- скорость вибротранспортирования , см/мин, у - насьшная масса наполнителя, г/см; D - диаметр полости трубчатой заготовки, см. (Л 2.Способ по п. 1, отличаюс щий с я тем, что для трубчатых заготовок диаметром полости от 3 до 6 мм включительно ,13;Ь 0,013. 3.Способ по п.1,отлича ющ и и с я тем, что для трубчатых заготовок диаметром полости csbmie 6 мм liiii до 10 мм включительно ,13, ,013. 4.Способ по п.1, отличаюЭд щий с я тем, что для трубчатых заготовок диаметром полости свьппе 10 мм ,16; ,016.

СОЮЗ COBETCHHX

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (l9) (11) Ф

4(5ц В 23 К 35 40

Ъ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

Н ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3700468/25-27 (22) 26. 12. 83 (46) 23.03.85. Бюл. Н 11 (72) И.К. Походня, В,Ф. Альтер, Г.П. Коваленко, А.И. Калинин и В.П. Ананин (71) Ордена Ленина и ордена Трудового

Красного Знамени институт электросварки им. Е.О. Патона (53) 621.791.042.3(088.8) (56) 1. Патент Франции У 2029975, кл. В 65 В 1/00, 1972.

2. Авторское свидетельство СССР

В 837684, кл. В 23 К 35/40, .1978.

3. Авторское свидетельство СССР

9 841874, кл. В 23 К 35/40, 1978. (54)(57) 1. СПОСОБ ЗАПОЛНЕНИЯ ТРУБЧАТОЙ ЗАГОТОВКИ ПОРОШКОВОЙ ПРОВОЛОКИ

МЕТОДОМ ВИБРОТРАНСПОРТИРОВАНИЯ, включающий равномерную во времени подачу порошкового наполнителя к входному отверстию трубчатой заготовки, перемещение его под действием направленных вибрационных колебаний в полости заготовки и бункеризацию, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью

/ исключения образования воздушных пробок при заполнении трубы путем заполнения полости заготовки не более чем на 15Х на всем пути вибротранспортирования, порошковый наполнитель подают к входному отверстию трубы, поддерхивая его расход в течение всего времени заполнения трубы в размере определяемом из соотношения

Р = 0,785К V»ya где К вЂ” степень заполнения сечения полости в 7, определяемая по формуле

К = а -3L; а и Ь вЂ” коэффициенты, зависящие от сечения полости трубчатой заготовки; - длина трубчатой заготовки, м; Ч8 — скорость вибротранспортирования, см/мин, — насыпная масса наполнителя, г/см3; Э вЂ” диаметр полости трубчатой заготовки, см.

2. Способ по п. 1, о т л и ч а юшийся тем, что для трубчатых эа- С готовок диаметром полости от 3 до

6 мм включительно а=9,13; b =0,013.

3. Способ по п. 1, о т л и ч а юшийся тем, что для трубчатых заготовок диаметром полости свыше 6 мм до 10 мм включительно а=12,13, Ь=О, 013.

4. Способ по п. 1, о т л и ч а юшийся тем, что для трубчатых заготовок диаметром полости свыше 10 мм а=15, 16; Ь =0,016.

1146167

Изобретение относится к производству сварочных материалов, а точнее к способу заполнения порошковым наполнителем трубчатых заготовок, используемых для производства порошковой проволоки.

Известен способ заполнения трубчатых заготовок порошковым наполнителем, при котором заполнение трубы производят путем виброперемещения 10 наполнителя внутри ее полости. Дойдя до закрытого выходного отверстия трубы, наполнитель начинает бункеризоваться в трубе, постепенно заполняя все ее сечение по высрте и длине. На-15 полнитель при этом поступает в трубу из емкости, соединенной с трубой гибким шлангом. Это приводит к тому, что входное отверстие трубы оказывается полностью заполненным порошко- 20 вым наполнителем, который затрудняет выход воздуха, вытесняемого из трубы порошком. Вследствие этого в трубе образуются воздушные пробки (пустоты), снижающие качество проволоки Ц.25

Известен также способ заполнения трубчатых заготовок порошковым наполнителем, в-котором с целью предотвращения образования указанных пробок предусматривается стравливание возду 30 ха вместе с частью наполнителея через неполностью перекрытое выходное отверстие трубы j2) .

Однако выход воздуха через уже заполненный выходной конец трубы ока35 зывается также затрудненным, стравливание через выходное отверстие тру- бы части наполнителя ведет к снижению производительности процесса и допол-. нительным энергозатратам.

Известен способ заполнения трубчатой заготовки порошковой проволоки методом вибротранспортирования, включающий равномерную во времени подачу порошкового наполнителя к входному отверстию трубчатой заготовки, перемещение его под действием направленных вибрационных колебаний в полости заготовки и бункеризацию (3) . Согласно известному способу устранена жесткая связь между емкостью с порошком и заполняемой трубой. При этом наполнитель поступает в трубу из кольцевого канала, куда он свободно вытекает из емкости через гибкий шланг с диаметром отверстия, не превьппающим диаметра отверстия трубки. Входной ко нец трубки оснащается наконечником с коническим отверстием, что обеспечивает вибротранспортирование наполнителя в трубе слоем высотой от

1/2 до 2/3 диаметра ее отверстия при высоте слоя во входном сечении конуса не более 1/3 диаметра этого сечения (3), Однако подача нанолнителя из емкости через гибкий шланг трудно регулируется и, как правило, приводит либо к избыточному высыпанию наполнителя в кольцевой желоб и полному перекрытию входного отверстия трубы, либо к переуплотнению наполнителя в гибком шланге и прекращению его подачи; при любой производительности процесса подачи наполнителя из емкости он не полностью попадает в трубу и может совершать многократные перемешения по периметру кольцевого желоба. Это приводит в случае заполнения трубы гранулами к разрушению последних и сегрегации продуктов разрушения либо, в случае заполнения трубы механической смесью порошков — к ее сепарации. Не попавший в трубу наполнитель накапливается в желобе, увеличивая степень перекрытия входного отверстия трубы; ограничивая количество наполнителя во входном сечении трубы одной третью ее сечения, известный способ допускает заполнение самой трубы транспортируемым наполнителем на 1/2-2/3 ее сечения. В то же время с увеличением длины заполняемой трубы и особенно уменьшением ее диаметра сопротивление выходу воздуха увеличивается настолько, что.при. указанных пределах перекрытия сечения. трубы заполняемым материалом в ней могут образоваться воздушные пробки. Все ° это снижает качество проволоки.

Целью изобретения является исключение образования воздушных пробок при заполнении трубы путем заполнения полости заготовки не более чем на 15% на всем пути вибротранспортирования.

Указанная цель достигается тем, что согласно способу заполнения трубчатой заготовки порошковой проволоки методом вибротранспортирования, включающему равномерную во времени подачу порошкового наполнителя к входному отверстию трубчатой заготовки, перемещение его под действи3 1146 ем направленных вибрационных колеба- ний в полости заготовки и бункеризацию, порошковый наполнитель подают к входному отверстию трубы, поддерживая его расход в течение всего времени заполнения трубы в размере, оп"ределяемом соотношением

P = 0,785K >,yg (1) где К - степень заполнения сечения 10 полости в 7., определяемая по формуле

К = а — bL (2), g и Ь вЂ” коэффициенты, зависящие от сечения полости трубчатой заготовки; 4 - длина трубчатой заготовки, м; 1 — скорость 15 вибротранспортирования, см/мин; — насыпная масса найолнителя,г/см ;

Q — диаметр полости трубчатой заготовки см, В зависимости от диаметра полости 20 трубчатой заготовки, для заготовок диаметром полости от 3 до 6 мм включительно а=9,13; Ь =0,013.

При диаметре полости свыше 6 мм до 10 мм включительно а=12, 13, l>--0,013.

При диаметре полости свыше 10 мм а=15,16, > =0,016.

На чертеже изображена схема осуществления способа. 30

Из емкости 1 с регулируемым отверстием через регулируемый по высоте зазор 2 наполнитель 3 попадает на транспортирующий орган 4 питателя, имеющий плавную регулировку ско.

-35 рости транспортирования от привода 5 °

С транспортирующего органа 4 наполнитель ссыпается в приемный бункер 6, закрепленный на заполняемой трубе .7, которой сообщаются направленные вибрационные колебания специальным устройством 8 °

Требуемая для контрольной трубы доля заполнения ее полости транспор- <5 тирующим наполнителем определяется по уравнению (2), а производительность питателя 4, необходимая для получения такой величины заполнения иэ уравнения (1) .

Отстроив питатель 4 на расчетную производительность за счет изменения высоты зазора 2 или скорости

его транспортирующего органа, получают непрерывный и равномерный во 55 времени поток наполнителя, полностью улавливаемый бункером 6, подаваемый к входному отверстию трубы 7

167 4 и перемещаемый далее под действием направленных колебаний к выходному отверстию трубы. Достигнув выходного отверстия, наполнитель начинает заполнять все сечение трубы, вытесняя воздух в направлении входного отверстия трубы.

При этом на всем пути вибротранспортирования наполнителя объем полости трубы, занятый наполнителем, не будет превышать рассчитанного по уравнению (2).

Перекрытие сечения трубы менее чем на 57 приводит к существенному снижению производительности процес. са заполнения. Увеличение степени перекрытия сечения трубы более чем на 157 в любом случае приводит к появлению воздушных пробок и снижению качества заполнения.

Пример 1. Заполнению подвергают трубу размером 5х1 мм длиной

310 м. Определенная для этой трубы по формуле (2) величина К равна 5Х.

К=9,13-0,013 310=5,17.. Паполнитель имеет насыпную массу 2,5 г/см и состоит из порошков следующих ма- . териалов: флюоритовый концентрат, рутиловый концентрат, ферромарганец, ферросилиций, железный порошок, ни- .

-кель, хром, молибден. Скорость вибротранспортирования 1500 см/мин.

Рассчитывая производительность питателя по формуле (1), получаем

P=0,05х0,785х1500х0,3 х2,5=

=13,5 г/мин.

Отстроив питатель на расчетную производительность, производят заполнение указанной трубы приготовленной смесью порошков. Питатель работает с расчетной производительностью.

С учетом переуплотнения наполнителя, предупреждающего его произвольное пересыпание в трубе, в трубу должно войти 5775 r наполнителя. Таким образом, время заполнения трубы

5775 должно составить = 425 мин.

Фактически время заполнения трубы составляет 426 мин, при этом в трубу вошло 5760 г наполнителя.

В дальнейшем заполненная труба протянута до диаметра 1,6 мм с промежуточной термообработкой на диамет-ре 2,5 мм.

Сварка проволокой диаметром 1,6 мм из различных по длине(исходной

310-ти метровой трубы) мест показы1146167 вает, что содержание определяющих качество проволоки элементов (марганец, кремний, никель, хром, молибден) в наплавленном металле отличается в пределах ошибки анализа. Пустоты в проволоке при сварке не отмечены.

° Пример 2. Заполнению подвергают трубу размером 10х1 0 мм, длиной 200 м. Определенная для этой тру-, бы по формуле (2) величина К равна 10

9,5 . К 12, 13-.0,013х200=9 53% Используют тот же наполнитель, что и в примере 1. Скорость вибротранспортирования 1500 см/мин.

Рассчитывая производительность 15 питателя по формуле (1), получаем

Р=О, 095х0, 785х1500х0, 82 х2, 5=180 г/мин.

Отстроив питатель на расчетную производительность, производят заполнение трубы смесью порошков. Пита- 20 тель работает с расчетной производительностью.

С учетом переуплотнения наполнителя, предупреждающего его произволь- 5 ное пересыпание в трубе, в трубу должно войти 27500 г наполнителя. Таким образом, время заполнения трубы

27500 должно составить — — — = 153 мин.

180, ЗО

Фактическое время заполнения трубы составляет 144 мин, при этом в трубу входит 27480.г наполнителя. В даль4 нейшем заполненная труба .протянута до диаметра 1,6 мм с промежуточной .термообработкой на диаметре 2,5 мм.

Сварка проволокой диаметром

1,6 мм из различных по длине исход ной 200-метровой трубы мест показы- 40 вает, что содержание определяющих качество проволоки элементов.(марга . нец, кремний, никель, хром, молибден) в наплавленном металле отличается в пределах ошибки анализа. Пус- 4> тоты в проволоке при сварке не обнаружены.

П р и и е р 3. Заполнению подвер гают трубу размером 12х1 мм длиной

10 и. Определенная для этой трубы по формуле (2) величина k равна 15 ..

K=15,16-0,016x10=15X, Используют тот же наполнитель, что и в примере 1. Скорость вибротранспортирования 1500 см/мин.

Рассчитывая производительность питателя по формуле (1), получаем

Р=0,15х0,785х1500х1,02х2,5=445 г/мин.

Отстроив питатель на расчетную производительность, производят заполнение трубы смесью порошков. Питатель работает с расчетной производительностью.

С учетом переуплотнения наполнителя, предупреждающего его произвольное пересыпание в трубе, в трубу должно было войти 850 г наполнителя.

Таким образом, время заполнения тру850 бы должно составить †вЂ,= 1 91 мин.

Фактическое время заполнения трубы составляет 1,9 мин, при этом в трубу вошло 851,5 г наполнителя. В. дальнейшем наполненная труба протянута до диаметра 2,5 мм с промежуточной термообработкой на диаметре 5,0 мм.

Сварка проволокой диаметром

2,5 мм из различных по длине(исходной 10-метровой трубы;мест показывает, что содержание определяющих качество проволоки элементов (марганец, кремний, никель, хром, молибден) в наплавленном металле отличается в пределах ошибки анализа. Пустоты в проволоке при сварке не обнаружены.

Предложенный способ заполнения труб может быть использован при производстве бесшовной порошковой проволоки, Таким образом, при средней стоимости проволоки 1500 руб/т эффект от использования предложенного способа составляет. 37,5 тыс. руб. в год.

1146167

Составитель Е. Сомова

ТехредС.Легеза Корректор JI, Пилипенко

Редактор П. Коссей

Заказ 1269/12

Тираж 1086 Подписное

ВНИИПИ Государственнога комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проекгная, 4