Стыковая сварка полос в линии НТА (часть 1)
Значительная часть простоев станов холодной прокатки связана с осуществлением операций заправки в стан и выпуска из него концов полосы при порулонной прокатке. Укрупнение рулонов сваркой встык нескольких (2 — З) полос на выходе из НТА позволяет уменьшить до 40% времени, расходуемого на вспомогательные операции при прокатке на стане [32]. Однако в ряде случаев качество сварного шва оказывается неудовлетворительным и в процессе прокатки происходят обрывы полос по шву. Стыковую сварку полос осуществляют на машинах различного типа. Современный комплекс типа KCO-I700 предназначен для контактной стыковой сварки при оплавлении концов полос из различных марок сталей сечением до 12000 мм2 (толщиной 1,5 – 6 мм, шириной 600 — 1500 мм). Основу комплекса составляют шарнирно соединенные подвижная и неподвижная станины. В машине имеются два трансформатора мощностью 1900 кВ×А. Каждый конец полосы зажимается прижимным устройством от пяти гидроцилиндров, равномерно распределенных по ширине. Наибольший ход прижимного устройства 180 мм, скорость перемещения 50 мм/с, наибольшее усилие вертикального зажима 0,5 МН, ход подвижной станины 90 мм, сила горизонтальной осадки 2 МН. Привод подачи полосы развивает скорость при осадке 70 мм/с. Машина снабжена отдельно стоящим гратоснимателем резцового типа. Электроды изготавливают из бронзы марки БрНБТ твердостью не менее HB 215. Рабочий процесс получения сварочного шва в общем случае включает следующие операции: подачу концов полос с образованием петель на входе и выходе машины; центровку, зажатие и обрезку концов полос с последующей транспортировкой в положение для сварки; зажатие полос и их сварку при индукционном нагреве до оплавления металла концов полос, транспортировку шва к гратоснимателю и удаление грата.
Промышленные исследования позволяют выделить следующие основные условия получения качественного сварного шва: отсутствие дефектов металла в сварном шве, отсутствие отличий механических показателей (напряжения текучести и прочности, удлинение) шва и основного металла, необходимое качество зачистки грата и усиление шва, отсутствие разницы толщин стыкуемых полос. В условиях производства не всегда оказывается возможным выполнить все указанные требования, что приводит к разрывам швов при прокатке. Основными дефектами самого шва являются неметаллические включения, окислы и непровары, снижающие его прочностные свойства. Разнотолщинность свариваемых концов (переднего одного рулона и заднего другого рулона) приводит к возникновению динамических ударов при входе шва в клети стана. Разнотолщинность в 0,2 — 0,3 мм при сварке горячекатаных полос толщиной Н = 2,5 мм не обеспечивает безобрывную прокатку швов на стане. При зачистке грата его остаточная высота над уровнем полосы не должна быть более (0,05 – 0,07) Н.
Рис. 4.6. Способы изготовления отверстий для обнаружения сварного шва