Производство роликовых электродов
Ролики могут быть изготовлены путем вырезки из плит, отрезки от болванок, ковки из литых заготовок, литья и методом жидкой штамповки. Наименее совершенен первый способ, так как при этом до 35% металла уходит в стружку. Второй способ применим лишь при изготовлении роликов небольшого диаметра. Наиболее прогрессивными методами изготовления роликовых электродов являются ковка из литых заготовок и литье. Плоская ковка роликов относительно большого размера позволяет устранить неблагоприятное влияние дефектов литья, сокращает количество технологических операций. Обычно отливаемые слитки электродных бронз на заводах цветной металлургии имеют слегка коническую форму диаметром 350…400 мм, что является достаточным для заготовок больших роликов. Дальнейшая обработка сводится к нарезке заготовок и горячей ковке каждой заготовки в отдельности. Затем заготовки подвергаются термомеханической обработке для придания им соответствующих размеров, и производится окончательная отделка их поверхностей. Такие операции как прокат плит при указанном технологическом режиме исключаются.
Изготовление роликовых электродов методом литья сокращает количество технологических операций, особенно при совмещении литья с закалкой. Для этой цели применяются легкоразъемные изложницы для индивидуальной отливки роликов. Как только отливка после литья затвердеет, ее быстро освобождают из формы и закаливают с температуры 980…1020° (для хромовых двойных и более сложных бронз) в холодной воде. После такой обработки заготовки надо подвергнуть отпуску, а при необходимости и наклепу для получения окончательных размеров и свойств. Такой процесс получения роликовых электродов исключает две трудоемкие операции — горячую деформацию и последующую высокотемпературную закалку. Ролики по указанной технологии можно изготовлять и на заводах, где' отсутствуют оборудование для горячей деформации и высокотемпературные печи для закалки, а иногда и современное оборудование для плавки.
Известен случай, когда при отсутствие высокочастотных печей для приготовления необходимых лигатур плавку бронзы ведут в небольшой нефтяной печи, причем хром вводится в сплав в чистом виде при температуре 1400…1450° (мелкие кусочки хрома завертывают в медный лист).
Своевременная закалка дискообразных роликовых заготовок, отливаемых в открытых горизонтальных толстодонных чугунных кокилях, обеспечивается тогда, когда отливки сразу после кристаллизации падают (при повороте кокиля) на транспортер, по которому они поступают в закалочный бак с проточной холодной водой. Скорость движения транспортера рассчитана таким образом, что заготовки закаливаются при необходимой для применяемой бронзы температуре.
Роликовые электроды, изготовленные по такой технологии, характеризуются хорошей стойкостью.
Существует следующий опыт производства литых роликовых электродов. Роликовые электроды диаметром 100…350 мм и толщиной 30…70 мм отливаются в кокилях. Разработаны типовые кокили для отливки роликов с односторонним и двусторонним скосами. Заливка роликов производится по спирали, от периферии к центру, причем в конце процесса металл подается замедленно, тонкой струей. Перед заливкой кокили подогревают до температуры 100° и окрашивают коллоидальным графитом. Температура бронзы при заливке 1100…1150° в зависимости от величины сечения отливаемых электродов. После заливки отлитые электроды по мере затвердевания быстро извлекают из кокиля и производят их закалку погружением в бак с проточной водой.
Для обеспечения закалки электродов непосредственно из литого состояния желательно отливать их в интенсивно охлаждаемые водой изложницы.
В числе других преимуществ метода литья при изготовлении роликовых электродов отмечается сокращение производственного цикла, снижение трудоемкости и расхода металла, уменьшение расхода электроэнергии и топлива и как следствие снижение стоимости электродов. Считается также, что литые роликовые электроды имеют повышенную стойкость.
Жидкая штамповка находит применение для изготовления многих конструкционных и электротехнических бронзовых деталей, однако до настоящего времени этот метод для изготовления роликовых электродов не используется. С нашей точки зрения применение жидкой штамповки позволит получить дешевые и высококачественные роликовые электроды.