Спосіб виготовлення порошкового дроту

Корисна модель відноситься до галузі техніки, а саме до зварювального виробництва, і може знайти застосування для виготовлення електродних матеріалів дугового зварювання і наплавлення. Відомий спосіб виготовлення порошкових дротів шляхом заповнення металевої оболонки шихтою до складу якої входять тугоплавкі компоненти, наприклад боридні з'єднання, що попередньо гранулюють і спікають [1]. Прототипом корисної моделі є спосіб виготовлення порошкового дроту, який полягає в формуванні з металевої стрічки жолобчатого профілю, заповнення цього профілю шихтою, багаторазове сумісне волочіння через волоки до утворення дроту необхідної форми та геометричних розмірів [2]. Недоліком такого способу є те, що при виготовленні порошкових електродів неможливо досягти надійного ущільнення складових наповнювача, що приводить у процесі плавлення до просипання шихтових матеріалів у зварювальну ванну і, як наслідок, до нерівномірного надходження легуючих, розкисляючих та інших компонентів. Нерівномірний характер надходження елементів до зварювальної ванни обумовлює виникнення хімічної макронеоднорідності металу шва і зниження його технологічних та експлуатаційних властивостей. Загальними суттєвими ознаками існуючого способу і способу який заявляється є формування з металевої стрічки жолобчатого профілю, заповнення цього профілю шихтою, багаторазове сумісне волочіння через волоки, до утворення дроту визначеної форми та геометричних розмірів. В основу корисної моделі поставлена задача підвищення теплофізичних характеристик порошкового дроту, а також поліпшення хімічної та структурної однорідності метала звареного шва. Поставлена задача досягається тим, що спосіб виготовлення порошкового дроту, який полягає в формуванні із стрічки суцільного перерізу жолобчатого профілю, заповнення цього профілю шихтою необхідного складу, їх багаторазового сумісного волочіння через волоки до отримання дроту у вигляді оболонки з матеріалу стрічки та серцевини з матеріалу шихти, в нагріванні порошкового дроту до температури 600-650°С, струмами високої частоти, після проходження 1 маршруту волочіння. 2 Застосування підігріву порошкового дроту в проміжку між волоками забезпечує підвищення цільності серцевини, і покращення електричного контакту між складовими шихти, її спікання. Це сприяє утворенню самозахисного порошкового дроту з рівномірним плавленням в процесі зварювання. При нагріванні дроту до Т=0,3Тпл, на початку спікання порошкового матеріалу відбувається видалення вологи й газів із шихти. Зниження електричного опору відбувається в результаті підвищення щільності шихти й поліпшення електричного контакту між фракціями серцевини. Суть запропонованої корисної моделі пояснюється кресленням де зображено: Фіг. технологічна схема виготовлення порошкового дроту; Пропонований спосіб здійснювався таким чином. Холоднокатану металеву стрічку 1 шириною В=12-15мм і товщиною S=0,5-0,8мм безупинно зі швидкістю V=6м/хв, подають в профілеутворюючий пристрій 2, з одночасним дозуванням шихти в отриманий жолоб 3, з автоматичного дозатора 4, і наступного формування стрічки в каліброваних роликах 5, у вихідну трубчату заготівлю 6, діаметром D0. Потім у волокоутворювач 8 надходить заготівля порошкового дроту, що постає в вигляді згорнутої трубки з холоднокатаної стрічки, порожнина якої заповнена сумішшю порошкоподібних матеріалів, певного складу. Надалі здійснювали перетяжку дроту до необхідного діаметра D1, при цьому здійснювали нагрів дроту до Т=500-600°С завдяки пропусканню струму високої частоти, що забезпечується індуктором 7, підключеного до високочастотного генератора ВЧГ -20-60 потужністю Р=20квт. Необхідну величину струму необхідного на нагрівання дроту розраховували з умови теплового балансу I= mc DT 5023 = = 1380A ; Rth 0 .22*2*0. 6 де m - маса дроту що нагрівається, м; c - питома теплоємкість матеріалу, що нагрівається, кдж/кг*К; DT - температура нагріву порошкового дроту, °С; R - електричний опір дроту, Ом; h - к.п.д установки 0,6 t - час затрачений на нагрів дроту довжиною l=200мм; Швидкість нагрівання регулювали змінюючи величину струму за допомогою блоку керування. Зміна стану наповнювача при нагріванні дроту протікала в наступному порядку. При температурі 500°С був відзначений початок спікання складових серцевини дроту. Підвищення температури нагрівання до 600-650°С приводить до інтенсивного зміцнення наповнювача, підвищення щільності шихти і поліпшення електричного контакту між фракціями порошкового матеріалу. Морфологічних змін мінералів не відбувається, до температури 900°С. При нагріванні вище температури 900°С відбувається початок дисоціації мінералів відповідно до реакцій: СаСO3=Са+СО2 Na2Si6=2Na+Si4 2Са2+Si2=Са+Si4 Випробування порошкового дроту, проведені у лабораторних умовах показали, що зварювально-технологічні властивості його відповідають сучасним вимогам. За хімічною і структурною однорідністю металу зварних швів цей дріт значно перевершує порошковий дріт, який був отриманий без підігріву. У зв'язку з тим, що у самозахисного порошкового дроту, виготовленого за даним способом електропровідність майже однакова по всьому перетину завдяки спіканню шихти і виключається відставання плавлення порошкового наповнювача від плавлення металевої оболонки, то дріт дозволяє застосувати високі щільності струму. Це сприяє збільшенню продуктивності наплавлення. Дріт виготовлений відповідно запропонованому способу в порівнянні з прототипом має надійні захисні властивості, що виявляються у меншому вмісті водню та кисню в металі шва, а також характеризується рівномірністю плавлення, що забезпечує низький показник кількості неметалевих включень у наплавленому металі. Джерела інформації: 1. Авторське слідство СРСР №257277, КЛ. 23К35/40, 1967р. 2. Авторське слідство СРСР №774875, КЛ. В23К35/40, 1980р.