ГЛАВА VI ТЕХНОЛОГИЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОДОВ (1956 год)

ГЛАВА VI ТЕХНОЛОГИЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОДОВ (1956 год) - часть 1

(нанесение покрытия на электросварочную проволоку, подвяливание, сушка, прокалка, сортировка, контрольные операции, упаковка и хранение)

Для каждой марки электрода существует определенный коэффициент веса покрытия, выражающийся в виде отношения веса покрытия к весу стержня. В соответствии с коэффициентом веса покрытия для каждого диаметра электрода устанавливается определенная толщина покрытия (на сторону) в миллиметрах.

До применения электродообмазочных агрегатов высокого давления вопрос о дифференциации объемного веса обмазочной массы значения не имел.

С появлением электродообмазочных агрегатов высокого давления плотность наносимых покрытий на электродные стержни значительно возросла: стали применяться полусухие обмазочные массы с жидким стеклом повышенной плотности. Поэтому объемные веса обмазочных масс некоторых марок электродов стали различаться

в зависимости от способа нанесения покрытия.

Покрытие методом окунания, как правило, имеет большую толщину, чем покрытие при нанесении на прессах высокого давления.

Электродное покрытие должно наноситься на стержни строго по размерам в пределах допусков, установленных паспортом на каждую марку электрода.

Ориентировочно величина допуска на толщину покрытия при нанесении его методом опрессовки под высоким давлением должна составлять около 0,2—0,3 мм и при нанесении покрытия методом окунания или под низким давлением 0,3—0,4 мм.

Паспортные данные об отношении веса покрытия к весу стержня и о толщине покрытия приведены в табл. 48.

Стальные электроды для дуговой сварки и наплавки по своим размерам, качеству электродного покрытия и технологическим свойствам должны удовлетворять требованиям ГОСТ 2523-51* и паспорта на данную марку электрода.

Изготовление электродов производится на электродообмазочных агрегатах высокого и среднего давления, на электродообмазочных прессах низкого давления, групповым окунанием вручную или механизированным способом, штучным окунанием вручную.

Таблица 48

ИЗГОТОВЛЕНИЕ ЭЛЕКТРОДОВ НА АГРЕГАТАХ ВЫСОКОГО, СРЕДНЕГО И НИЗКОГО ДАВЛЕНИЯ

Современная технология изготовления электродов в основном базируется на способе нанесения покрытия путем опрессовки на электродообмазочных агрегатах под высоким давлением.

Этот способ позволяет полностью механизировать процесс нанесения покрытия, транспортировку сырых электродов к станку, очистку контактных концов и торцов, подачу их в сушильную и прокалочную печи и выдачу на приемный стол для сортировки.

В электродообмазочные агрегаты высокого и среднего давления включаются в порядке конвейерной линии электродоподающий станок, электродообмазочный пресс высокого давления, промежуточный приемный конвейер, электродозачистной станок и иногда конвейерная сушильная печь.

При изготовлении электродов на прессах высокого и среднего давления выправленная и нарубленная на стержни калиброванная проволока загружается в бункер питателя электродоподающего станка и с помощью специального механизма подается в обмазочную головку электродообмазочного пресса.

Обмазочная масса, загруженная в обмазочный цилиндр пресса, под давлением поршня подается с проволочными стержнями в обмазочную голсвку, двигаясь вместе с ними к выходу.

При выходе из обмазочной головки электроды подвергаются калибровке по наружному диаметру специальным фильером из износоустойчивого материала.

Электроды, выходящие из обмазочной головки электродообмазочного пресса, имея относительно прочное покрытие, по инерции попадают на ленту промежуточного приемного конвейера, а оттуда — на поперечную транспортирующую ленту электродо-зачистного станка.

Продвигаясь вместе с бесконечной лентой, электроды проходят через зачистиой узел для очистки от обмазочной массы одного контактного конца на длине 30 -+ 5 мм и торца — с противоположной стороны.

Часто электроды с бесконечной ленты электродозачистного станка принимаются и укладываются на рамки вручную, после чего проходят через операции: подвяливание, сушка и прокалка в камерных печах периодического действия или в конвейерных сушильных и прокалочных печах.

Электродообмазочные агрегаты можно разбить по способам подачи обмазочной массы в головку электродообмазочного пресса на три группы.

К первой группе относятся агрегаты, у которых обмазочная масса закладывается в обмазочный цилиндр и под давлением поршня, двигающегося за счет механической подачи штока, вытекает в обмазочную головку.

К ним относятся электродообмазочный агрегат ЦНИИТМАШ АОЭ-1 и агрегат фирмы Кельберг.

У второй группы агрегатов обмазочная масса закладывается в обмазочный цилиндр и под давлением поршня в гидравлической системе вытекает в обмазочную головку.

Сюда входят агрегаты Опытно-сварочного завода ЦНИИ МПС, ЦНИИ МАП, ЦНИИТМАШ АОЭ-1 и фирм Агил и Битти.

В агрегатах третьей группы обмазочная масса загружается в приемное устройство электродообмазочного пресса, захватывается шнеком и по принципу подачи мясорубки непрерывно поступает под давлением в обмазочную головку пресса.

В эту группу входит электродообмазочный агрегат ЦНИИТМАШ с непрерывной подачей обмазочной массы шнеком. Конструкции прессов всех трех групп должны обеспечивать возможность плавного регулирования скорости подачи обмазочной массы и стержней.

Для обеспечения бесперебойной работы электродообмазочного агрегата высокого давления к стержням проволоки предъявляются строгие требования по допускам основных размеров, по стреле прогиба и состоянию торцов (по заусенцам).

Проверка качества прутков проводится выборочным путем. В частности, кривизна прутков (стрела прогиба) проверяется путем прокатки прутков на ровной доске или на параллельных строганых рейках, а также при помощи проверочной линейки.

Если при прокатке прутка его концы качаются или его кривизна (стрела прогиба) при проверке проверочной линейкой выше 1 мм, пруток бракуется.

Поверхность прутка должна быть блестящей и чистой, но незначительный слой ржавчины на поверхности при изготовлении электродов первого типа не является браковочным признаком.

Угол скоса среза на торцах стержней проверяется шаблоном, а наличие заусенцев — протягиванием электродного стержня через контрольную втулку.

Зарядка электродообмазочных прессов обмазочной массой, как правило, производится брикетами, предварительно изготовленными па брикетировочном прессе.

Набивка обмазочных цилиндров вручную чрезвычайно трудоемка и рекомендована быть не может.

Зарядка бункера электродоподающего станка проволочными стержнями производится с помощью электротали и кошки в специальных контейнерах, разгружающих стержни через открывающееся в дне отверстие или вручную.

ЭЛЕКТРОДООБМАЗОЧНЫЙ АГРЕГАТ КОНСТРУКЦИИ ЦНИИТМАШ ТИПА АОЭ-1

Электродообмазочный агрегат конструкции ЦНИИТМАШ типа АОЭ-1 представляет собой группу станков, расположенных по потоку производственных операций (фиг. 62).

Изготовление электродов осуществляется следующим образом. Металлические стержни загружаются в бункер 15 электродоподающего станка 1, откуда они подаются качающимися валками 2 в магазин бункера 3. Из магазина стержни, следуя один за другим, под действием собственной тяжести попадают в расщелину захватывающих конических роликов 4, при помощи которых они подаются в клеть тянущих роликов 5. Тянущие ролики непрерывно проталкивают стержни в электродообмазочную головку 6 пресса.

Головка пресса соединена с цилиндром 16 с обмазочной массой. Обмазочная масса под давлением поршня 17 попадает в головку 6 пресса, напрессовывается на стержень и проходит вместе с ним через калибрующий фильер, установленный при выходе из головки.

Стержень с нанесенным на него покрытием падает на лепту продольного транспортера 7 и, благодаря скорости транспортера, превышающей скорость прохождения электрода через головку пресса, отрывается от очередного следующего за ним электрода.

С ленты продольного транспортера электрод попадает на фетровый склиз 8 электродозачистного станка 9.

Скатываясь по наклонной плоскости склиза, он попадает в ячейку бесконечной гофрированной ленты 10, передающей его под прокатчик 12.

Под прокатчиком электроды приобретают вращательно-поступательное движение, во время которого металлические щетки зачистного механизма 13 зачищают от обмазочной массы контактный конец и торец электродов.

Благодаря высокому давлению, при котором наносится покрытие на электродный стержень (до 450—500 кг/см2), электрод выходит из головки пресса с покрытием, имеющим достаточную прочность, чтобы не деформироваться во время продвижения к зачистному механизму и в момент очистки концов.

После зачистного станка электроды поступают в приемник 14, откуда вручную раскладываются на рамки для подвяливания,

а затем поступают в камерную или конвейерную печь для прокалки.

Загрузка цилиндра электродообмазочного агрегата обмазочной массой осуществляется или путем закладки заранее приготовленных брикетов из обмазочной массы, или путем снятия опорожненного цилиндра с пресса и замены его другим, предварительно заполненным обмазочной массой.

Из этих двух способов, как показала практика Московского электродного завода, первый обеспечивает большую производительность пресса, так как съем пустого цилиндра и установка на его место другого, наполненного обмазочной массой, требуют применения исключительно мужского труда и дополнительного времени.

Фиг. 62. Электродообмазочный агрегат конструкции ЦНИИТМАШ:

Техническая характеристика электродообмазочного агрегата

ЦНИИТМАШ типа АОЭ-1

Диаметр стержней в мм............................3—б

Длина электродов в мм ..........................3-50—450

Максимальное давление (в цилиндре) в кг/см2 .... До 400

Усилие на поршень пресса в кг......................50 000

Агрегат обслуживают................3 человека

Производительность в кг/смену........... 3000—3500

Общая мощность электродвигателей (5 шт.) в квт . . 11,45

Вес оборудования в кг..............................5000

Габариты в мм:

длина............................................6200

ширина..........................................3500

высота..........................................1780

Электродоподающий станок. Электродоподающий станок (фиг. 63) предназначен для подачи электродных стержней в обмазочную головку пресса. Он состоит из бункера 1, в который загружаются стержни, и механизма, подающего стержни в обмазочную головку пресса. Бункер с подающим механизмом смонтирован на крышке станины 2, а на качающийся плите — привод станка 4.

Ускорение или замедление подачи стержней способствует появлению шероховатости на поверхности электродов или наплывов покрытия.

Перерывы в подаче стержней, как правило, сопровождаются попаданием обмазочной массы в направляющую втулку и вызывают закупорку ее массой.

Проволока с большой стрелой прогиба и большими скоростями на концах вызывает заклинивания и остановку станка.

Регулирование скоростей подачи осуществляется редуктором системы Светозарова, обеспечивающим плавное изменение скоростей.

Фиг. 63. Электродоподающий станок:

Техническая характеристика электродоподающего станка типа АОЭ-1

Длина электродных стержней в мм ...........350 и 450

Емкость бункера в кг при длине стержня:

450 мм..........................170

350 ............................................130

Диаметр подаваемых стержней в мм................. 3—8

Линейная скорость стержней в м/мин.........31,2—195

Скорость подачи регулирования ......... ... Бесступенчатая

Производительность в шт;мин............. 73—456

Электродвигатель:

тип........................ АДС

мощность в кет.........................1,4

число оборотов в минуту....................870

напряжение в вольтах . . ................ 220/380

Вес в кг,................................................880

Габариты в мм:

длина...................... . 1200

ширина.............. ...... 500

высота...................................1615

Электродообмазочный пресс. Электродообмазочный пресс (фиг. 64) предназначен для подачи обмазочной массы из цилиндра в головку для нанесения на стержни обмазочной массы.

Он состоит из механизма давления 1 с механической подачей поршня и прибором для определения усилия на поршне, привода пресса 2, электродообмазочной головки 3, станины пресса 4, пульта управления агрегатом 5, конечных выключателей 6.

В свою очередь, привод электродообмазочного пресса состоит из электродвигателя, бесступенчатого фрикционного редуктора и коробки скоростей. Через промежуточные шестерни движение передается ходовым винтам.

Ходовые винты, вращаясь, перемещают траверсу со штоком вперед или назад относительно цилиндра пресса.

Необходимое давление создается приводом пресса, развивающим расчетное усилие на поршне, равное 100 т, что при диаметре цилиндра 130 мм создает удельное расчетное давление 750 кг/см2.

Кинематическая цепь позволяет плавно менять скорости истечения обмазочной массы из цилиндра в пределах 0—6 л/мин (фиг. 65).

Фиг. 64. Электродообмазочный пресс:

Фиг. 65. Кинематическая схема механизма давления пресса:

Техническая характеристика электродообмазочного пресса ЦНИИТМАШ типа АОЭ-1

Электродообмазочная головка. Электродообмазочная головка является наиболее ответственной частью пресса. При неправильно выбранном сечении электродообмазочной головки обмазочная масса будет течь одной стороной и будет создаваться одностороннее давление на стержень с эксцентричным покрытием.

Оригинальную конструкцию представляет собой электродообмазочная головка ЦНИИТМАШ (фиг. 66), работающая по принципу работы суппорта токарного станка.

В конусное отверстие корпуса головки ЦНИИТМАШ 1 вставляется свеча 2 и затягивается гайкой 10. В конец свечи ввинчивается центрирующая втулка 3. На расстоянии, равном диаметру стержня, от конусного конца центрирующей втулки в теле поперечного суппорта 6 размещается калибрующая втулка 4. Конус головки 5, центрирующая и калибрующая втулки образуют обмазочную камеру, в которой и происходит процесс нанесения покрытия на стержни электродов.

Регулировка калибрующей втулки относительно конуса головки и центрирующей втулки осуществляется двумя суппортами 6 и 7.

Суппорты перемещаются посредством вращения винтов 8. Один из винтов вращается в кронштейне крышки головки 9, другой — в кронштейне вертикального суппорта 7. Поворот винтов производится на то или иное количество делений нониуса, каждое из которых составляет 1/12 доли шага резьбы.

При остановке пресса или до его работы очередной стержень необходимо выводить за пределы головки на 30—50 мм для предотвращения попадания обмазочной массы в свечу головки.

Фиг. 66. Электродообмазочная головка конструкции ЦИИИТМАШ.

Фиг. 67. Продольный транспортер:
1 — стойка; 2 — шкивы; 3 — бесконечный ремень; 4-натяжной ролик; 5 — привод станка; 6 — болт; 7 — фиксатор.

Фиг. 68. Электродозачистной станок:

Продольный транспортер. Продольный транспортер (фиг. 67) передает электроды от обмазочной головки на транспортер электродозачистного станка.

Скорость движения ленты продольного транспортера необходимо отрегулировать так, чтобы между электродами создавались разрывы.

Привод продольного транспортера осуществлен от электромотора типа ТВС-405 мощностью 0,2 квт с числом оборотов 1400 в минуту и бесступенчатого редуктора Светозарова.

Техническая характеристика продольного транспортера ЦНИИТМАШ типа АОЭ-1

Скорость перемещения ленты транспортера в м/сек 1,85—14,5 Регулировка скорости Плавная бес-

ступенчатая

Диапазон регулирования высоты в мм .......30

Максимальный угол наклона щек в град................12

Электродвигатель:

тип..........................ТВС-405

мощность в кет ................................0,1—0,2

число оборотов в минуту........................14(H)

напряжение в в..................................220/380

Вес транспортера в кг .........................170

Габариты в мм:

длина..................................... 1440

ширина........................560

высота . .....................................1075

Электродозачистной замок. Механизированная приемка, транспортировка и зачистка концов опрессованных электродов, осуществляется электродозачистным станком (фиг. 68 и 69).

Электродозачистной станок состоит из приемного устройства 1, транспортера 2 и зачистного механизма 3. Все узлы смонтированы на общей станине 4 сварной конструкции, во внутреннюю часть которой заключен привод станка 5.

Приемная часть станка, в свою очередь, состоит из склиза 6, отражателя 7 и малого конвейера.

Фиг. 69. Кинематическая схема электродозачистного станка.

Фиг. 70. Схема зачистки контактных концов.
1 — вал электродвигателя; 2—металлическая тетка; 3 — электрод; 4 — деревянная плита;
5 — прокатчик; б — транспортирующая лента.

Электрод, попадая со склиза на малый конвейер, передается на транспортерную лепту 6, па ней по мере передвижения электрода выравниватель 8 подвигает электрод и центрирует его по отношению к оси ленты. Транспортерная лента подает один за другим электроды под прокатчик 9, проходя который они приобретают поступательно-вращательное движение, и вращающиеся щетки за-чистного узла зачищают концы электродов (фиг. 70).

Техническая характеристика электродозачистного станка

ЦНИИТМАШ типа АОЭ-1

Скорость перемещения ленты главного конвейера

в м/мин..........................................2,5—15,8

Регулировка скорости................Плавная бес-

ступенчатая

Скорость перемещения ленты малого конвейера

в м/мин..........................................2,6—16,3

Скорость вращения ленты выравнивателя в м\мин . . 2,6—16,4

Число оборотов механических щеток в минуту .... 2835

Шаг укладки электрода на лейте транспортера в мм 38 и 76

Электроды длиной в мм ........................350 и 450

Производительности в шт/мин:

минимальная.............................89

средняя........................................172

максимальная ....................................430

Электродвигатель привода:

тип....................... АД ;6

мощность в кет................................0,85

число оборотов в минуту........................940

напряжение ввольтах............................220/380

Электродвигатель для щеток:

тип..............................ТНБ-42

мощность в квт..........................1,0

напряжение ввольтах...........................220/380

Вес станка в кг ... .............................880

Габариты в мм:

длина ............................3600

ширина..........................................950

высота . . ............................1290

Привод электродозачистного станка позволяет регулировать

скорость движения обоих конвейеров.

Отладка скоростей подач стержней и обмазочной массы производится по специальной номограмме (фиг. 71).

Давление на обмазочную массу устанавливается опытным путем для каждой марки электрода в зависимости от пластических свойств массы. ЦНИИТМАШ рекомендует следующие режимы при изготовлении электродов марок ЦМ7 и ЦУ-1 (табл. 49).

Фиг. 71 Монограмма для определения расхода обмазочной массы в зависимости от диаметра электрода.

Таблица 49

содержание .. 11 12 13 14 ..