Спосіб одержання комбінованих зварних з`єднань гарячекатаних смуг із легованої сталі типу 20х4мфб і сталей 08, ст3 усіх ступенів розкислення

Корисна модель відноситься до прокатного виробництва і може використовуватися при виготовленні зварних з'єднань гарячекатаних смуг зі сталей легованих і низьковуглецевих усіх ступенів розкислення. Відомий спосіб одержання зварних з'єднань гарячекатаних смуг зі сталей марок 65Г, ЗОХГСА, 7ХНМ та 50ХГФА на зварювальних комплексах Л-1700М і КСО-3201, для смуг шириною менш 600мм. Рулони, які поступають зі стану гарячої прокатки, спочатку переробляють на агрегаті укрупнення і подовжнього розпуску, на якому кінці смуг з'єднують методом контактного стикового зварювання, а отримане зварне з'єднання зачищають від грату вбудованим гратознімачем. Після розмотки на безперервно-травильному агрегаті (БТА) для забезпечення безперервності процесу травлення кінці рулонів також з'єднують на зварювальному комплексі і зачищають зварне з'єднання від грату. Технологія зварювання гарячекатаних смуг із легованих марок сталей включає - підготовку кінців гарячекатаних смуг, які стикуються, і їхнє розміщення в електродах зварювальної машини, оплавлення металу й осадку під струмом з утворенням грату, зачищення зварного з'єднання різцем гратознімача і термічну обробку зварного з'єднання для різних марок сталей. Найбільшу складність при термічній обробці комбінованих зварних з'єднань гарячекатаних смуг представляє забезпечення рівномірності нагрівання зварного з'єднання по ширині гарячекатаної смуги. Пластичність комбінованих зварних з'єднань гарячекатаних смуг, отриманих стиковим контактним зварюванням, підвищують термічною обробкою зварних з'єднань при повторному нагріванні в електродах зварювальної машини. Рівномірність нагрівання стиків по ширині гарячекатаних смуг досягнута за рахунок використання спеціальних електродів із обмеженим з країв струмопідводом. Така локалізація струмопідводу, забезпечивши достатню рівномірність нагрівання зварних з'єднань, дозволила одержати рівнозначні механічні властивості по всій його довжині. Для кожної вищевказаної марки сталі розроблені диференційовані режими додаткової термообробки швів. Для забезпечення необхідної якості комбінованих зварних з'єднань на підкаті зі сталей марок 30 ХГСА. 7ХНМ та 50 ХГФА впроваджена додаткова термічна обробка комбінованих зварних з'єднань відразу після осадки до зачищення вбудованим гратознімачем. Одержання якісних комбінованих зварних з'єднань на підкаті з легованих сталей, придатних для безобривного транспортування гарячекатаних смуг через безперервно-травильний агрегат (БТА) і при холодній прокатці на стані 630, в значній мірі забезпечило освоєння виробництва холоднокатаної стрічки з цих сталей на AT «Магнітогорськом металургійному комбінаті» [Журнал «Сталь» № 3 1997 p., прийнято за прототип]. Однак, використання даних технологій за допомогою ускладнених конструкцій і оснащення додатковими пристроями окремих вузлів технологічної лінії травлення, призначеної в основному для виробництва гарячекатаних смуг шириною більш 1000 мм в умовах діючого металургійного підприємства негативно впливає на надійність роботи устаткування, підвищує його вартість і експлуатаційні витрати. Тим самим стримується можливість підвищення швидкості технологічних процесів. В основу корисної моделі поставлена задача - розробка способу одержання комбінованих стиків гарячекатаних смуг із легованої сталі типу 20Х4МФБ і сталей 08, ст3 усіх ступенів розкислення шириною більш 1000мм без додаткових витрат. Поставлена задача вирішується тим, що в способі одержання комбінованих зварних з'єднань гарячекатаних смуг із легованої сталі типу 20Х4МФБ і сталей 08,ст3 усіх ступенів розкислення, що включає вибір супутніх марок сталей, підготовку поверхні, визначення оптимального перетину гарячекатаних смуг, що стикуються, шириною більш 1000мм, розробку режимів зварювання і порядок комплектації травлених смуг в укрупнені рулони, відповідно до корисної моделі, вибір марок сталей для комбінованих зварних з'єднань гарячекатаних смуг здійснюється з умов забезпечення стабільності процесів травлення і холодної прокатки в заданих режимах смуг шириною більш 1000мм, розробку оптимальних геометричних параметрів перетину зварних з'єднань гарячекатаних смуг включає обмеження по клиноподібності крайок - не більш 0,05мм, поперечної різнотовщинністі - максимально 0,06мм, опуклості поперечного перетину -не більш 0,05мм. Стикове контактне зварювання на стикозварювальному комплексі МСО-100.05 здійснюється по режиму з наступними параметрами: розмір оплавлення - 15,8мм, розмір осадки - 5,5мм, тривалість оплавлення - 15,9сек, зварювальна напруга - 15 вольт, розмір струму відповідний тиску в акумуляторі осадки - 6,6mA, ступень - 5. Термообробка комбінованих зварних з'єднань гарячекатаних смуг в укрупненому травленому рулоні здійснюється в ковпакових печах. Використання запропонованого способу одержання комбінованих зварних з'єднань гарячекатаних смуг із легованої сталі типу 20Х4МФБ і сталей 08,ст3 усіх ступенів розкислення забезпечує надійне транспортування в лініях БТА смуги, що безупинно рухається, стійке ведення процесу холодної прокатки, це приводить до збільшення виходу придатного по товщині металу, зниженню витрати металу і дозволяє в умовах металургійного комбінату одержувати наплавну стрічку без додаткових капітальних витрат. Спосіб, що заявляється, здійснюється таким чином. Гарячекатані леговані смуги зі сталі типу 20Х4МФБ, що надходять, розміром 3,2 х 1080мм після попереднього відпалу в ковпакових печах задають у технологічну лінію безперервного травлення послідовно після не відпалених смуг із сталей 08 або ст3 усіх ступенів розкислення. Гарячекатані смуги послідовно проходять обробку в окалиновідламувачі з діаметром опорних роликів 400мм і згинальних роликів діаметром 170мм та семіроликовій листоправильній машині з діаметром роликів 190мм, підготовку поверхні, де передній та задній кінці смуг вирівнюються до планшетністі, необхідної для завдання в зварювальний комплекс. Кінці гарячекатаних смуг, яки зварюються, не повинні мати дефектів, які впливають на якість комбінованого зварного з'єднання. Усі дефекти і стовщені кінці вирізають на гільйотинних ножицях, яки знаходяться в технологічній лінії. Поперечний перетин гарячекатаних смуг, яки стикуються, повинен мати сочевицеподібний профіль при дотриманні наступних вимог: - клиноподібность крайок не повинна перевищувати 0,05 мм; - найбільше значення поперечної різнотовщинністі для смуг із легованої сталі типу 20Х4МФБ і для смуг із сталей08,ст3 - 0,06мм; - опуклість поперечного перетину повинна бути не більш 0,05мм +0,02мм; - серпоподібність кінців не допускається; - не допускається вертикальне зміщення крайок більш 5% номінальної товщини смуг, яки стикуються. Перед зварюванням кінці гарячекатаних смуг з оптимальними параметрами по профілю обрізають додатково, в разі потреби, на вбудованих у стикозварювальну машину гільйотинних ножицях із верхнім розрізом для виключення задирок і підгинань торців. Контактне стикове зварювання кінців гарячекатаних смуг із різних марок сталі розміром 3,2х1080мм із підігрівом зварного з'єднання і без нього із варіаціями ступенів трансформатора, припуском на осадку забезпечує одержання міцних комбінованих зварних гарячекатаних з'єднань при оптимальному режимі з наступними параметрами : Lопл - розмір оплавлення - 15,8мм; Lос - розмір осадки - 5,5мм; Топл - тривалість оплавлення -15,9сек; V - зварювальна напруга -15вольт; Рос - розмір струму, що відповідає тиску в акумуляторі осадки - 6,6mA; Ступень - 5. Після зварювання гарячекатана смуга поступає в вбудований гратознімач із різцевими голівками для зачищення грату зварних з'єднань. Після зачищення грату товщина стику не повинна перевищувати номінальну товщину більш, ніж на 10%. Для гарантії стійкості комбінованих зварних з'єднань в укрупнених рулонах після травлення до стадії холодної прокатки роблять термообробку комбінованого зварного з'єднання при здійсненні додаткового відпалу травлених рулонів у ковпакових печах. Якість комбінованого зварного з'єднання гарячекатаних смуг із легованої сталі типу 20Х4МФБ і сталей 08,ст3 усіх ступенів розкислення оцінюється на стадії безперервного транспортування по лінії травлення, при наступній прокатці і за результатами випробувань зразків комбінованих зварних з'єднань на визначення: статичного розтягнення, статичного вигину, твердості і металографічних досліджень. Міцнісні характеристики комбінованого зварного з'єднання легованої сталі типу 20Х4МФБ і сталей08,ст3 усіх ступенів розкислення на рівні 395-440Н/мм2. Статичний вигин - задовільний по режиму п'ятого ступеня з підігрівом шва. Мікроструктура основного металу із легованої сталі типу 20Х4МФБ має бейнітний характер; мікроструктура сталей 08,ст3 дрібнозерниста, яка містить ферит і цементит, структурно -вільний цементит 2 балу, розмір зерна фериту 8-9 балів. Економічна ефективність запропонованого способу, в порівнянні з відомими, полягає в реальній можливості використання запропонованого способу комбінованих зварних з'єднань гарячекатаних смуг із легованої сталі типу 20Х4МФБ і сталей 08,ст3 усіх ступенів розкислення шириною смуги більш 1000мм і забезпечення стабільної технології в процесі безперервної обробки на діючому устаткуванні цеху холодної прокатки без додаткових витрат на модернізацію устаткування.