Опис технологічного процесу уповільнення зварювального дроту
Лінія уповільнення італійської фірми WWM (Welding Wire Machineries) представляє повний виробничий цикл випуску звареного дроту, що зміщує (рисунок 1.1):
1) вертикальна розмотування;
2) зняття окалини з катанки;
5) нанесення мідного покриття;
Обладнання дозволяє намотувати дріт двома способами (залежно від потреб споживача):
Ця лінія здатна виробляти близько 4000 тонн продукції на рік. Максимальна швидкість руху дроту через агрегат становить 20 м/с.
У виробничому циклі використовується травлення дроту в сірчаній кислоті із застосуванням електрики, що робить процес більш якісним та швидким.
Обмежений дріт використовується для зварювання труб великого діаметра газопроводів, водопроводів та інших. Мідне покриття робить зварювання м'якшим, а зварювальний шов якіснішим.
Рисунок 1.1 – Загальна схема технологічної лінії зволікання зварювального дроту
1 – котушка зі сталевим дротом 2 – траверса 3 – волочильний блок 4 – ванна травлення (з підігрівом)
5 – ванна омеднения 6 – ванна промивання в рідкому мастилі 7 – калібрувальний пристрій 8 – компенсатор
9 – намотувальний пристрій (DIN 800) 10 – шафа перетворювача
Дріт у цех №6 АТ «БМК» надходить із стану 150 у шпулях. Шпулі з дротом встановлюють на лінію волочіння німецького виробництва фірми KOCH зменшення діаметра дроту до 2 мм. Після лінії волочіння дріт у шпулях діаметром 2 мм надходить на лінію омедіння. На малюнку 1.2 представлено спрощену схему технологічного процесу лінії зволікання зварювального дроту.
Рисунок 1.2 – Спрощена схема технологічного процесу виробництва звареного дроту.
Загальна схематехнологічної лінії зволікання зварювального дроту представлено малюнку 1.1. Дріт, що знаходиться в шпулях, встановлюється на спеціальний розмотувальний пристрій, який здійснює подачу катанки на лінію.
Система має дві опори з кутом, що регулюється, на 90°. Пружинний затискач використовується на розмотному пристрої служить для того, щоб уникнути заплутування катанки, який переміщує витки один за одним. Кожен пристрій, що віддає, має міцну конструкцію і спеціальний монтажний пристрій для легкої установки.
За допомогою системи роликів на траверсі, дріт простягається на волочильный блок, він виконує роль пристрою видалення окалин, наявних на дроті. У механізмі зняття окалин використовується згинання на дробильних валках. Машина являє собою важку сталеву конструкцію, заправлення якої здійснюється за рахунок безпосередньої подачі катанки.
Є вільно обертаються шківи (дробильні ролики), розташовані на 2-х осях для скидання всієї окалини і пилу в нижній накопичувальний ящик, що направляє на виході та вході катанки. Відбувається повне скидання всієї окалини та пилу.
Після видалення окалін з первинної заготівлі (катанки) слідує система з 3 ванн: травлення, ванна для нанесення мідного покриття і «промивання».
Ванна травлення катанки є металевою конструкцією і складається:
1) зварного сталевого корпусу;
2) парового змійовика;
3) вентиляційних бортових кожухів;
5) анодних та катодних штанг.
Ванни травлення виготовляються різних розмірів.
Металеві ванни облицьовані всередині кислототривким футеруванням. У сірчанокислих ваннах футеровка виготовляється з бітуму, а в солянокислих ваннах - з бітуму та вініпласту. За допомогою паровогозмійовика, розташованого всередині ванни, здійснюється нагрівання травильного розчину. Вентиляційні бортові кожухи призначені для видалення шкідливих газів, що виділяються під час травлення. Кількість вентиляційних кожухів для кожної ванни також може бути різною.
Ванни регулярно очищають від забруднень. Спуск відпрацьованого травильного розчину стічні каналізаційні трубопроводи без попередньої нейтралізації не допускається. Нейтралізацію залишків розчинів здійснюють безпосередньо у ванні додаванням гашеного вапна, після відстою рідину спускають у каналізацію, а залишки
(шлак) вигрібають лопатою і складають у ящики.
Після того, як заготовка проходить через ванну травлення, слідує ванна для нанесення мідного покриття. У неї заливається тепла вода на 1/2 робочого об'єму, засипається мідний купорос (сірчанокисла мідь) у кількості 80 кг. Розчин перемішується до повного розчинення та охолоджується. У холодний розчин заливається сірчана кислота в кількості 12 л і до робочого рівня доливається холодна вода. Через хімічні процеси, що відбуваються, сталева заготовка обідняється.
На заготівлі після ванни травлення залишаються жири та залишки кислоти. Для того щоб їх позбутися застосовується ванна для промивання. Вона заповнюється теплою водою
(t=80°С) до робочого рівня та вливається 0,25 л миючого засобу, а також засипається мильний порошок 0,1-0,2 кг. У ванні виходить мильний розчин, через який і проходить катанка.
Між усіма ваннами встановлені повітряні відсічення. Після прийняття дроту всіма ваннами, він обсихає шляхом роботи вентиляторів, відбувається процес просушування. Потім спрямовується на витяжний моноблок, в якому є система роликів, що використовуються для волочіння і зменшення діаметра.Кількість роликів у блоці встановлюється у певній кількості, відповідно до діаметра, який необхідно отримати на виході з блоку.
Далі слідує процес калібрування мідного дроту. Процес відбувається на спеціальному калібрувальному апараті. На пристрої стоїть спеціальний лазерний датчик, який вимірює діаметр дроту і передає інформацію на контролер, який аналізує вихідний діаметр із заданим діаметром і видає інформацію на монітор управління. На моніторі діаметр показується в певній колірній гамі (зелений колір – нормальний діаметр; жовтий колір – невелике відхилення; червоний колір – повна невідповідність діаметра). всієї лінії.
Після проходження калібруючого блоку мідний дріт надходить у компенсатор. Даний пристрій складається з ролика, який регулює натяг дроту перед намотуванням і мірного колеса, яким вважається довжина дроту, що намотується.
З компенсатора дріт надходить на намотувальний пристрій DIN 800, де дріт за допомогою виткоукладача розкладається по рядах і намотується на шпулі.
Для закріплення дроту, на котушці є спеціальне заглиблення, в яку закріплюють деяку кількість дроту біля краю котушки.
Далі котушку з готовою продукцією виймають з апарату і направляють далі на лінію перемотування зварювального дроту на єврокасети, або на склад готової продукції.
Напрямна для намотування дроту, заснована на регульованому пневматичному механізмі системи розкладки.
Захисні пристрої, що використовуються на обладнанні, це захисні, що переміщаються.огорожі із запобіжниками.
Зварювальний обіднений дріт – одне з найоптимальніших рішень, коли проводиться промислове складання різних металоконструкцій та обладнання, якщо необхідно отримати високоякісний та рівний шов.
Обмежений дріт використовується як сировина, а саме, електрода для утворення металу, що наплавляється, у разі проведення дугового зварювання як автоматичного, так і напівавтоматичного. Під впливом високих температур дріт розплавляється і утворює шов, що скріплює два металеві елементи.
Дріт обміднений, що характеризується точністю номінальних розмірів, рівним гальванічним покриттям міддю і стабільним рядним намотуванням на шпулі, - пріоритетний матеріал у порівнянні зі звичайною необмеженою з цілого ряду причин.
Уповільнення являє собою тонкий шар міді, нанесений на поверхню дроту, що сприяє поліпшенню електроконтакту і підвищує опір дроту до корозії.
Обмежений дріт для зварювання забезпечує:
1) високий рівень герметичності зварного шва;
2) естетичний зовнішній вигляд готового виробу після зварювання;
3) мінімізацію втрат металу при розбризкуванні;
4) можливість повної автоматизації робіт;
5) стійке горіння дуги при використанні обладнання різних класів, а також за різних режимів зварювання;
6) повторне запалювання зварювальної дуги у разі роботизованого зварювання;
7) економічність процесу;
8) стійкість процесу зварювання.
Зварювальний дріт такого типу знаходить широке застосування на великих верстатобудівних, машинобудівних, кораблебудівних заводах, при будівництві газо- та нафтопроводів, у житлово-комунальному господарстві, житловому будівництві та вдеяких інших випадках, коли проводиться зварювання низьколегованих та вуглецевих сталей.
Характеристика механізму
Загальний вигляд намотувального апарату марки DIN 800 представлений малюнку 1.3.
Рисунок 1.3 – Загальний вигляд намотувального апарату DIN 800
Основна функція машини - намотування сталевого дроту, що надходить зі стану мокрого волочіння, на котушки з діаметром фланця 800 мм.
Ця машина є частиною технологічної лінії, повністю виробленої компанією Welding Wire Machineries S.r.l. та отримало маркування CE.
Даний намотувальний пристрій складається з високоміцної малогабаритної сталевої електрозварювальної конструкції.
Основа містить усі компоненти машини, включаючи:
1) дві закриті бічні панелі, на яких розташовані механічні вузли двох
шпинделів. Один шпиндель – фіксований, інший – рухливий, обидва шпинделі оснащені пінолями для кріплення котушки.
2) центральне відділення, в якому розташована платформа для завантаження та встановлення котушки; дана платформа є або фіксованою, що забезпечує завантаження котушок тільки одного діаметра (модель машини без підйомного механізму), або оснащена підйомним механізмом, що забезпечує завантаження котушок різного діаметра (модель машини з підйомним механізмом).
Принцип роботи намотувального апарату DIN 800.
Рисунок 1.4 – Пристрій та принцип роботи намотувального апарату
Принцип роботи намотувального апарату розглянуто згідно з малюнком 1.4.
Електродвигун (А) за допомогою ременів (В) приводить у дію фіксований шпиндель (С) та траверсу (D).
Пневматичний циліндр фіксує котушку під час горизонтального руху рухомого шпинделя (Е), шпиндель наводиться вдія двома пневматичними циліндрами (F).
Рихтувальний пристрій (G) складається з двох груп роликів, розташованих в ортогональних площинах.
Гальмування здійснюється великим дисковим гальмом ( Н ) через два пневматичні супорти ( I ).
Пневматична система оснащена фільтром/лубрикатором/пристроєм зниження тиску (L).
Малюнок 1.5 – Габаритні розміри намотувального апарату
Таблиця 1 – Технічні характеристики та габаритні розміри апарату