RU2015864C1

RU2015864C1 - Method for joining of ends of bimetallic steel-copper wire with core of low-carbon steel

Info

Publication number: RU2015864C1
Authority: RU
Inventors: И.К. Лысяный; А.Э. Лысяная; Н.Г. Латфулина
Priority date: 1992-08-19
Filing date: 1992-08-19
Publication date: 1994-07-15

Abstract

FIELD: continuous drawing. SUBSTANCE: method includes resistance butt welding, trimming and thermal treatment of joint section from point of butt towards direction of opposite to direction of drawing. Thermal treatment is effected by reducing heating temperature over length not less than distance from die to point of contact of wire with drum of drawing machine. Steel-copper wire is subjected to thermal treatment within temperature range of 800-400 C. EFFECT: higher efficiency. 1 dwg

Description

Изобретение относится к волочильному производству, в частности к непрерывному волочению биметаллической, например, сталемедной проволоки. The invention relates to drawing production, in particular to the continuous drawing of bimetallic, for example, steel-copper wire.

Известны способы соединения концов биметаллической проволоки для непрерывного волочения, включающие удаление металла оболочки с концевых участков соединяемых проволок, сварку сопротивлением сердечников, удаление грата и нанесение металла оболочки на оголенный участок, например напылением. Known methods for connecting the ends of a bimetallic wire for continuous drawing, including the removal of the sheath metal from the end sections of the connected wires, resistance welding of the cores, the removal of burr and the deposition of sheath metal on the exposed section, for example by spraying.

Общим недостатком известных способов является их трудоемкость, длительность и необходимость применения нестандартного оборудования для восстановления слоя оболочки. Кроме того, при сварке волоченной проволоки на ограниченном участке зоны сварки резко снижается прочность проволоки в результате неизбежного отжига проволоки при сварке. Это увеличивает вероятность обрыва проволоки при последующем волочении вследствие скачкообразного изменения усилия волочения. A common disadvantage of the known methods is their complexity, duration and the need to use non-standard equipment for restoring the shell layer. In addition, when welding drawn wire in a limited area of the welding zone, the strength of the wire sharply decreases as a result of the inevitable annealing of the wire during welding. This increases the likelihood of wire breakage during subsequent drawing due to an abrupt change in the drawing force.

Известен способ соединения отрезков проволоки сваркой их по торцам, который снижает потерю прочности проволоки при сварке. Это достигается тем, что соединяемые проволоки первоначально нагреваются сопротивлением при малом удельном давлении. Заканчивается деформация в зоне стыка большим удельным давлением, в результате которого слой разогретого металла выдавливаются в грат, обеспечивая минимальную потерю прочности волоченой проволоки на участке сварки. A known method of connecting pieces of wire by welding them at the ends, which reduces the loss of strength of the wire during welding. This is achieved by the fact that the connected wires are initially heated by resistance at a low specific pressure. The deformation in the joint zone ends with a high specific pressure, as a result of which a layer of heated metal is squeezed into grata, providing a minimum loss of strength of the drawn wire in the welding section.

Применение известного способа для соединения биметаллической проволоки затруднено различным сопротивлением выдавливанию металлов сердечника и оболочки и требует нестандартного сварочного оборудования. The application of the known method for connecting a bimetallic wire is complicated by various extrusion resistance of the core and sheath metals and requires non-standard welding equipment.

Известен способ соединения изделий для непрерывного волочения, включающий стыковую сварку сопротивлением, в котором для снижения обрывности в процессе волочения доводят прочность участка стыковой сварки до прочности основного металла применением локального наклепа или выбором режима термообработки. A known method of connecting products for continuous drawing, including butt welding with resistance, in which to reduce breakage in the drawing process, the strength of the butt welding section is brought to the strength of the base metal using local hardening or by choosing a heat treatment mode.

Этот способ, принятый за прототип, позволяет избежать скачкообразного изменения усилия волочения при деформации участка соединения, но обладает ограниченными техническими возможностями применительно к сварке биметаллической проволоки. Например, выбором режима термообработки участка сварка проволоки с сердечником из низкоуглеродистой стали с оболочкой из меди невозможно повысить прочность проволоки. This method, adopted as a prototype, avoids abrupt changes in the drawing force during deformation of the joint section, but has limited technical capabilities in relation to welding bimetallic wire. For example, by choosing the heat treatment mode of the site, welding of a wire with a core of low carbon steel with a sheath of copper cannot increase the strength of the wire.

Задачей изобретения является расширение технических возможностей стыковой сварки сопротивлением, обеспечивающей безобрывное волочение биметаллической проволоки. The objective of the invention is to expand the technical capabilities of butt welding with resistance, providing a seamless drawing of a bimetallic wire.

Поставленная задача решается тем, что в способе соединения концов биметаллической сталемедной проволоки с сердечником из низкоуглеродистой стали, включающем стыковую сварку сопротивлением, удаление грата и термообработку участка соединения, термообработку от места стыка в сторону, противоположную направлению волочения, осуществляют с градиентным уменьшением температуры нагрева на длине не менее расстояния от волоки до точки соприкосновения проволоки с барабаном волочильной машины в интервале температур 400-800^оС.The problem is solved in that in a method for connecting the ends of a bimetallic steel-copper wire with a low-carbon steel core, including resistance butt welding, removal of burr and heat treatment of the joint section, heat treatment from the junction to the side opposite to the drawing direction is carried out with a gradient decrease in the heating temperature along the length not less than the distance from the die to the point of contact of the wire with the drum of the drawing machine in the temperature range 400-800 ^about C.

Градиентный нагрев проволоки на участке соединения обеспечивает плавное изменение прочности проволоки от минимальной (на участке сварного шва) до максимальной (прочность волочильной проволоки). Соответственно процесс деформации проволоки сопровождается плавным изменением усилия волочения. Увеличение длины термообработанного участка, превышающей расстояние от волоки до точки соприкосновения проволоки с барабаном волочильной машины, обеспечивает уменьшение усилия деформации проволоки на время прохождения наименее прочного участка (зоны сварки) через зону воздействия на проволоку максимального растягивающего усилия (между волокой и барабаном). Снижение усилия волочения и его плавное изменение по длине проволоки обеспечивают ее безобрывное волочение. Gradient heating of the wire at the joint provides a smooth change in the strength of the wire from minimum (at the weld) to maximum (strength of the drawing wire). Accordingly, the process of wire deformation is accompanied by a smooth change in the drawing force. An increase in the length of the heat-treated section, exceeding the distance from the die to the point of contact of the wire with the drum of the drawing machine, ensures a decrease in the deformation force of the wire during the passage of the least durable section (welding zone) through the zone of influence of the maximum tensile force on the wire (between the wire and the drum). Reducing the force of drawing and its smooth change along the length of the wire provide its uninterrupted drawing.

Верхняя граница температурного интервала термообработки участка соединения определяется оптимальной структурой более тугоплавкой составляющей биметаллической проволоки, ее максимальной прочностью в термообработанном состоянии. The upper limit of the temperature range of the heat treatment of the joint section is determined by the optimal structure of the more refractory component of the bimetallic wire, its maximum strength in the heat-treated state.

Нижняя граница температурного интервала термообработки участка соединения определяется температурой отжига более легкоплавного металла биметаллической проволоки. The lower boundary of the temperature range of the heat treatment of the joint section is determined by the temperature of annealing of the more light-alloy metal of the bimetallic wire.

При стыковой сварке сталемедной проволоки с сердечником из низкоуглеродистой стали градиентный нагрев участка соединения осуществляют в интервале 800-400^оС. Электроконтактный нагрев стального сердечника при 800^оС дает мелкозернистую структуру стали, мелкозернистые цементные пластины и их строчечное расположение. Это обеспечивает сравнительно высокую прочность стального сердечника и биметаллической проволоки в термообработанном состоянии.When butt welding steel-copper wire with a core of mild steel gradient heating portion compound is carried out in the range 800-400 ^C. Electrocontact heating the steel core ^at 800 ^° C yields a fine grain structure of the steel, fine cement plates and stitch arrangement. This provides a relatively high strength of the steel core and the bimetallic wire in the heat-treated state.

При нагреве сталемедной проволоки до температуры в интервале 500-400^оС отжигается только медная оболочка и прочность биметаллической проволоки занимает промежуточное положение между прочностью волоченной проволоки и проволоки, отожженной при 800-600^оС.When heated steel-copper wire to a temperature in the range 500-400 ^{° C} anneals only copper sheath and the strength of the bimetallic wire is intermediate between the resistance wire drawing and wire annealed at 800-600 ° ^C.

П р и м е р 1. Отрезки волоченной сталемедной проволоки диаметром 3,6 мм (объемное содержание медной оболочки в проволоке 60%) соединяют стыковой сваркой сопротивлением (на серийном стыкосварочном аппарате производства ГДР) по режиму сварки стальной проволоки. Участок сварки отжигами (T = 800^оС) между контактами сварочного аппарата (l = 80 мм). Образцы после соединения сварки подвергают волочению на диаметр 3,2 мм. Из 10 протягиваемых образцов получено 7 обрывов.EXAMPLE 1. Sections of a drawn steel-copper wire with a diameter of 3.6 mm (the volume content of the copper sheath in the wire is 60%) are connected by resistance butt welding (on a serial butt welding machine manufactured by the GDR) according to the mode of welding of steel wire. Annealing section (T = 800 ^о С) between the contacts of the welding machine (l = 80 mm). After welding, the samples are drawn to a diameter of 3.2 mm. Out of 10 drawn samples, 7 precipices were obtained.

П р и м е р 2. Отрезки сталемедной проволоки аналогично примеру 1 после стыковой сварки подвергают градиентному нагреву. PRI me R 2. Sections of steel-copper wire as in example 1 after butt welding is subjected to gradient heating.

На чертеже показан участок соединения с распределением температуры нагрева. The drawing shows a section of the connection with the distribution of heating temperature.

На чертеже приняты следующие обозначения: 0 - сечение сварки; l = 80 мм - расстояние между контактами сварочного аппарата. The following notation is used in the drawing: 0 — welding section; l = 80 mm - the distance between the contacts of the welding machine.

Образцы протягивают на волочильной машине 1/500. Расстояние между волокой и точкой соприкосновения проволоки с поверхностью тянущего барабана 280 мм. Все образцы в количестве 10 шт протянуты без обрыва. Samples are pulled on a drawing machine 1/500. The distance between the wire and the point of contact of the wire with the surface of the pulling drum is 280 mm. All samples in the amount of 10 pieces are stretched without a break.

П р и м е р 3. Образцы сталемедной проволоки обрабатывают по условиям примера 2, уменьшив длину термообработанного участка проволоки до 280 мм (Нагревают образцы до 600^оС, участок проволоки длиной 80 мм). Все образцы протянуты без обрыва.EXAMPLE 3. Samples of steel-copper wire are treated according to the conditions of example 2, reducing the length of the heat-treated section of the wire to 280 mm (Heated samples to 600 ^about C, a section of wire 80 mm long). All samples are drawn without breaking.

П р и м е р 4. В образцах сталемедной проволоки, полученных по условиям примера 2, длину термообработанного участка уменьшают до 200 мм (длины участков проволоки, нагретые до 600 и 400^оС, по 80 мм). На 10 образцах 2 обрыва в процессе волочения.PRI me R 4. In the samples of steel-copper wire obtained according to the conditions of example 2, the length of the heat-treated section is reduced to 200 mm (the lengths of the sections of the wire heated to 600 and 400 ^about C, 80 mm). On 10 samples 2 breaks in the process of drawing.

П р и м е р 5. Участок сталемедной проволоки с центральным сварным швом (l = 80 мм) отжигами при 900^оС. Остальные условия подготовки и волочения образцов соответствуют условиям примера 2. Из 10 образцов один обрыв.EXAMPLE EXAMPLE 5. Plot steel-copper wire with a central weld (l = 80 mm) annealed at 900 ° ^C. Other conditions of sample preparation and drawing correspond to the conditions of Example 2. Of the 10 samples one breakage.

П р и м е р 6. Образцы сталемедной проволоки, подготовленные по условиям примера 2, отличаются тем, что последний участок проволоки нагревают до 300^оС. Из 10 образцов один обрыв.PRI me R 6. Samples of steel-copper wire prepared according to the conditions of example 2, characterized in that the last section of the wire is heated to 300 ^about C. Of 10 samples, one break.

Claims

METHOD FOR CONNECTING THE ENDS OF A BIMETALLIC STEEL-COPPER WIRE WITH A CORE OF LOW-CARBON STEEL, including butt welding with resistance, removal of burr, heat treatment of the joint section and subsequent drawing in a drum-type mill, characterized in that the heat treatment is carried out in the opposite direction from the wire to the wire side to side a decrease in the heating temperature over a length not less than the distance from the die to the point of contact of the wire with the drum of the drawing machine in the interval e temperatures of 400 - 800 ^o C.