Исследование эффективности применения смазок валков при холодной прокатке тонких лент на промышленном двухвалковом стане 175х300

Язык труда и переводы:
УДК:
621.771.017
Дата публикации:
12 мая 2022, 19:26
Категория:
Прокатно-волочильное производства
Авторы
Чан Ву Куанг
Московский политехнический университет
Аннотация:
Представлены результаты исследования влияния контактных условий, включая смазку валков индустриальным маслом И20 (5 %) и И40 (5 %), на деформационно-силовые показатели при холодной прокатке лент толщиной 0,55 мм из медного сплава М0 на двухвалковом стане 175х300 машиностроительного завода в городе Донг Най (Вьетнам). Учет реологических характеристик меди М0 и условий смазывания валков, позволил спроектировать рациональную технологию прокатки лент сечением 0,55х20 мм из подката размерном 0,7х20х2000мм. Показано, что применение смазки валков индустриальным маслом И20 (5 %) или И40 (5 %) на стане 175х300 позволяет уменьшить количество проходов прокатки лент с 3 до 2. Применение смазки валков индустриальным маслом И20 или И40 обеспечило заданную точность лент и уменьшение нагрузок на оборудование.
Ключевые слова:
холодная прокатка лент медь М0, медь М0, смазка валков, сила прокатки, толщина ленты, промышленный стан 175х300
Основной текст труда

Материалы и методика исследования

На двухвалковом стане 175х300 для прокатки лент толщиной 0,55 мм используются заготовки толщиной 0,7 мм, вырезанных из рулона. К медной ленте для листовой штамповки деталей предъявляются высокие требования по толщине и механическим свойствам. Отклонения по толщине не должно превышать ±0,01 мм. Исходным материалом (подкатом) для прокатки и исследования послужили ленты размерами 0,7х20х2000мм, полученные после продольной и поперечной резки промышленных рулонных лент из медного сплава М0 на машиностроительном заводе в городе Донг Най.

Толщина по длине лент после прокатки должно соответствовать диапазону 0,55±0,01мм. Измерение толщины лент до и после прокатки проводили электронным штангенциркулем с погрешностью ±0,01мм, а длины с погрешностью ±0,1мм  [1, 2].

На стане 175х300 прокатали 20 опытных лент на толщину 0,55мм из медного сплава М0 с разными условиями смазывания валков, в том числе: 5 лент в сухих валках; 5 лент при подаче воды на валки; 5 лент — со смазкой валков индустриальным маслом И40 (5 %) и 5 лент — со смазкой валков индустриальным маслом И20 (5 %). Расчет коэффициента контактного трения  проводили по формуле А.П. Грудева [3–5].

Процесс холодной прокатки медных лент выполнен по двум и трем проходам. Количество проходов выбиралось в зависимости от качества (точность и механические свойства) лент после прокатки [6].

Результаты исследования

На основании результатов исследований были приведены влияния различных условий контактного трения на формирование толщины, деформационно-силовые показатели при холодной прокатки по длине медных лент на промышленном стане 175х300.

В процессе прокатки при отклонении толщины от номинала (0,55мм) по длине ленты формируется разнотолщинность. Продольная разнотолщинность отрицательно влияет не только на металлургический передел металла, но и на качество готовых изделий из проката.

Распределение толщины по длине медных лент после второго прохода при смазке валков индустриальным И20 (5%) и индустриальным маслом И40 (5 %) более равномерно, чем в сухих валках или со смазкой водой. В основной части проката толщина практически одинакова или с незначительным изменением. Заметим, что толщина лент по всей длине после второго прохода прокатки (на выходе из стана) со смазками И20 (5 %) и И40 (5 %) находится в диапазоне 0,54–0,56 мм. Это соответствует техническим требованиям для листовой штамповки точных деталей (h1 = 0,55±0,01 мм) машиностроительного завода в г. Донг Най. А при прокатке в сухих валках или с водой толщина по длине лент после второго прохода не обеспечивает требования по точности (h1>0,56 мм), поэтому в этом случае нужен третий проход. Таким образом, при применении смазок валков индустриальным маслом И20 (5 %) и И40 (5 %) на стане 175х300 позволяет уменьшить количество проходов прокатки лент с 3 до 2 и обеспечивать требуемую точность толщины ленты.

Выводы

  1. Установлено, что применение смазок валков индустриальным маслом И20 (5 %) или И40 (5 %) на промышленном двухвалковом стане 175х300 позволяет уменьшить силу прокатки на 4–10 % и увеличить обжатие лент на 1,43–6,22 %.  Это обеспечивает возможность сокращения количества проходов при прокатке лент на стане с трех до двух и заданную точность толщины ленты для листовой штамповки деталей.
  2. Результаты исследований позволили разработать рациональные режимы прокатки медных лент из сплава М0 с уменьшением неравномерности распределения по длине проката сил прокатки с 37 % до 23 % и относительных обжатий с 4,71 % до 1,55 %, а толщины по всей длине лент находится в диапазоне 0,54–0,56 мм при применении смазок валков индустриальным маслом И20 (5 %) или И40 (5 %) на промышленном двухвалковом стане 175х300. Установлены количественные закономерности о влиянии смазок валков на распределение параметров прокатки по длине медных лент.
  3. Разработка и внедрение новых режимом прокатки с применением смазки валков индустриальным маслом И20 или И40 на двухвалковом стане 175х300, обеспечило заданную точность толщины 0,55 мм по длине лент при значительном сокращении времени на деформацию на машиностроительном заводе в г. Донг Най во Вьетнаме.
Литература
  1. Шаталов Р.Л., Чан В.К., Фам В.Х. Влияние смазочных материалов и моделей контактного давления на силу прокатки по длине тонких медных полос. Технология металлов, 2021, № 8, c. 41–50. https://doi.org/10.31044/1684-2499-2021-0-8-41-50
  2. Шаталов Р.Л., Чан В.К., Фам В.Х. Исследование влияния смазочных материалов валков на деформационные и силовые показатели и размеры полос при холодной прокатке меди. Технология металлов, 2021, № 12, c. 40–46. https://doi.org/10.31044/1684-2499-2021-0-12-40-46
  3. Василев Я.Д., Дементиенко А.В. Модель напряжений трения при тонколистовой прокатке. Изв. вуз. Черная металлургия, 2002, № 5, c. 19–23.
  4. Баранов Г.Л. Совершенствование расчета контактных напряжений при прокатке полосы. Сталь, 2015, № 6, с. 34–39.
  5. Капланов В.И., Сухоруков И.С., Присяжный А.Г. Методики и результаты оценки эффективности технологических смазок при холодной прокатки. Восточно-европейский журнал передовых технологий, 2011, т. 5, № 7, с. 49–53.
  6. Божков А.И., Ковалев Д.А., Потапов В.С., Шульгин Р.И. Методика расчета режимов холодной прокатки полос на многоклетевом стане, обеспечивающих снижение себестоимости продукции листопрокатного цеха. Сообщение 2. Изв. вуз. Черная металлургия, 2019, № 9, т. 62, с. 667–673. https://doi.org/10.17073/0368-0797-2019-9-667-673
Ваш браузер устарел и не обеспечивает полноценную и безопасную работу с сайтом.
Установите актуальную версию вашего браузера или одну из современных альтернатив.