автореферат диссертации по машиностроению и машиноведению, 05.02.13, диссертация на тему:Создание технологии и оборудования для получения биметаллической проволоки протягиванием стального сердечника через расплав меди

КОНТРОЛЬНЫЙ ЭКЗЕМПЛЯР

На правах рукописи

Куликова Екатерина Владимировна

СОЗДАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ И ОБОРУДОВАНИЯ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ БИМЕТАЛЛИЧЕСКОЙ ПРОВОЛОКИ ПРОТЯГИВАНИЕМ СТАЛЬНОГО СЕРДЕЧНИКА ЧЕРЕЗ РАСПЛАВ МЕДИ

Специальность 05.02.13 - Машины, агрегаты и процессы.

Металлургическое машиностроение

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Магнитогорск - 2005

Работа выполнена в Магнитогорском государственном техническом университете им. Г. И. Носова

Научный руководитель доктор технических наук,

профессор

Вдовин Константин Николаевич

Официальные оппоненты: доктор технических наук,

профессор

Чукин Михаил Витальевич

кандидат технических наук, Коломиец Борис Андреевич

Ведущее предприятие ОАО «Магнитогорский метизно - металлурги-

ческий завод» (г. Магнитогорск)

Защита состоится «3&> июня 2005 г. в 14® на заседании диссертационного совета Д212.111.03 в Магнитогорском государственном техническом университете им. Г.И. Носова по адресу: 455000, г. Магнитогорск, пр. Ленина, 38, МГТУ, малый актовый зал.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Магнитогорского государственного технического университета им. Г. И. Носова.

Автореферат разослан ¿7» мая .2005 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

Жиркин Ю.В.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. На современном этапе развития техники биметаллические композиции находят все более широкое применение в различных отраслях промышленности, в частности в металлургии, на городском электротранспорте, железных дорогах, в электротехнике и электронике и др. Биметаллы, используемые в электротехнике, должны иметь высокую тепло- и электропроводность и прочностные характеристики. Наряду с этим, к биметаллическим проводниковым материалам, в частности к широко используемой сталемедной биметаллической проволоке, предъявляются все более жесткие требования по качеству, особенно при применении в изделиях, предназначенных для оборонной промышленности и авиации. Обеспечение высокого уровня показателей качества сталемедных проводников определяется в основном способом и технологией получения сталемедной заготовки, кроме того, чем короче технологическая цепочка её изготовления, тем рентабельнее продукция.

Применяемые в настоящее время технологии производства биметаллической сталемедной проволоки металлургическим способом или путём твердофазного соединения компонентов совместной пластической деформацией имеют недостатки, оказывающие влияние, как на производительность процесса, так и на качественные показатели биметаллической проволоки. Одним из основных недостатков технологий является низкая эффективность и нестабильность указанных процессов деформации, в ходе которых формируются физические, механические и геометрические параметры готовой продукции.

Разработка новых технологических процессов, обеспечивающих высокие электротехнические, механические и геометрические параметры биметаллической сталемедной проволоки, а также машин и агрегатов для данных процессов является важной и актуальной научно-технической задачей.

Цель работы. Теоретическое и экспериментальное исследование способа получения биметаллической сталемедной проволоки протягиванием стального сердечника через расплав с размерами, близкими к потребительским, и создание на этой основе технологии и оборудования непрерывной линии для её производства.

Для достижения поставленной цели в работе необходимо решить следующие задачи:

- создать математическую модель, описывающую кинетику образования оболочки на поверхности стального сердечника;

- создать математическую модель, позволяющую конструировать оборудование с рабочим органом в виде гибкого инструмента, используемого для подготовки поверхности сердечника под покрытие;

- разработать устройство для подготовки поверхности сердечника под последующее покрытие, обеспечивающее совмещение очистки поверхности и на-

несения тонких защитных плёнок;

- разработать устройство для производства биметаллической проволоки, позволяющее получать продукцию с размерами, близкими к потребительским;

- разработать технологию получения биметаллической проволоки с медным покрытием, основанную на протягивании сердечника через расплав, и комплекс машин и агрегатов, составляющих непрерывную технологическую линии для ее производства.

Научная новизна работы. Металлографические и электронномикроско-пические исследования зоны контакта компонентов биметаллической сталемед-ной (БСМ) проволоки позволили получить новые результаты, заключающиеся в установлении возможности производства биметалла без перемешивания компонентов и без образования интерметаллидов в соединении.

Установлено, что при нанесении на поверхность сердечника гибким инструментом слоя олова образуется прочное металлическое сцепление стального сердечника с расплавом меди.

Разработана и обоснована математическая модель процесса формирования оболочки на поверхности стального сердечника с учётом кинетических условий образования твердофазного соединения, состояния взаимодействующих поверхностей, температуры и скорости протягивания сердечника через расплав.

Усовершенствована модель, описывающая работу гибкого инструмента, применяемого для очистки и нанесения металлического покрытия на поверхность сердечника перед его протягиванием через расплав меди.

Практическая полезность и реализация результатов работы.

- представленные исследования позволяют выбрать перспективные направления совершенствования машин для производства длинномерных биметаллических изделий протягиванием холодного сердечника через расплав;

- разработанные модели служат основой для научно обоснованного проектирования элементов технологической линии для производства БСМ проволоки;

- результаты технологических и конструкторских разработок реализованы в виде опытно-промышленной непрерывной линии для получения биметаллической проволоки;

- разработаны рациональные режимы фрикционного плакирования, обеспечивающие нанесение подслоя олова, наличие которого позволяет получать продукцию с прочностью сцепления компонентов 200-250 МПа;

- разработана конструкция устройства для формирования покрытия в технологической линии производства сталемедной проволоки с массовым содержанием меди более 70 %;

- практическая ценность работы подтверждена актом о принятии к вне-

дрению на ОАО «Магнитогорском метизно - металлургическом заводе» устройства для подготовки поверхности сердечника, заключающегося в очистке поверхности и нанесении на неё покрытий из цветных металлов (заявка № 2005101674/22, решение о выдаче патента от 25.02.05), а также устройства для производства биметаллической проволоки с размерами, близкими к потребительским (свидетельства на полезную модель № 21354 и 26460).

Апробация работы. Основные положения и результаты диссертации докладывались и обсуждались на: Всероссийской научно-технической конференции «Технология и оборудование сталеплавильного производства» (г. Череповец, 1997); Межрегиональной научно-техн. конф. «Процессы и оборудование металлургического производства» (г. Магнитогорск, 1999, 2002, 2003, 2004); Всероссийской научно-техн. конф. «Теория и технология производства чугуна и стали» (г. Липецк, 2000); 60-ой науч.-техн. конф. МГТУ-ММК по итогам научно-исследовательских работ 2000-2001 гг. «Наука и производство» (г. Магнитогорск, 2001); V Всероссийской научно - практич.конф. «Современные технологии в машиностроении» (г. Пенза, 2002); Межрегион, науч. техн. конф. «Материаловедение и современные технологии» (г. Магнитогорск, 2002); 2-ой Международной научно-техн.конф. «Автоматизация технологических объектов и процессов. Поиск молодых» (г. Донецк, 2002); 5-м конгрессе прокатчиков (г. Череповец, 2003).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 19 работ. Из них 16 публикаций в сборниках высших учебных заведений, трудах Международных, Всероссийских и Межрегиональных конференций, один патент и два свидетельства на полезные модели.

Структура и объём диссертации. Диссертация включает в себя введение, четыре главы, основные выводы и 6 приложений. Диссертация содержит 105 страниц машинописного текста, 56 рисунков, 5 таблиц, библиографический список, включающий 158 наименований.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснован выбор технологии, основанной на соединении металлических компонентов, находящихся в твёрдой и жидкой фазах, с непрерывным формированием заготовки со слоем медного покрытия, обоснована актуальность диссертационной работы.

В первой главе выполнен обзор научно-технической и патентной литературы по процессам, машинам и агрегатам производств и проведён анализ технологий производства БСМ проволоки. Установлено, что разработка процесса получения БСМ проволоки с сердечником цилиндрической формы, с оболочкой из чистой меди, без следов железа, с равномерно распределённой её толщиной по поверхности сердечника, а также машин и агрегатов для обеспечения данных процессов является важной технической задачей. Все известные технологии

производства БСМ проволоки предусматривают комплекс технологических операций, начиная от получения меди, изготовление из неё ленты, трубки и т.д., накладывании меди на стальной сердечник, с предварительной подготовкой поверхностей соединяемых компонентов и последующим пластическим деформированием заготовки с целью получения продукции со сцеплением компонентов. Каждая операция требует определённых энергетических затрат. Проблемы повышения качества биметаллической проволоки, увеличение объёмов её выпуска непосредственно связаны с разработкой более дешёвых, наряду с известными, способов получения БСМ проволоки. Самой короткой технологической цепочкой получение БСМ проволоки является соединение стального волоченного сердечника с расплавом меди. При контакте сердечника с расплавом происходит нарастание корочки и, чем выше градиент температур компонентов, тем она толще. Осаждённая медь чистая без загрязнения, но сцепления компонентов сталь-медь при этом не происходит. Сцепление компонентов может быть обеспечено специальной подготовкой сердечника.

Объединённый теплотехнический и физико — химический подход к описанию процесса затвердевания относится в основном к затвердеванию и формированию корочки снаружи вовнутрь, и их невозможно отнести к процессу затвердевания изнутри наружу, то что присуще при протягивании холодного стального сердечника через расплав. В результате обзора патентов установлено, что имеются технологии получения БСМ проволоки протягиванием стального сердечника через расплав, однако промышленного применения они не нашли по причине применения сложного в изготовлении и эксплуатации дорогостоящего оборудования.

Сформулирована цель и задачи исследования.

Во второй главе проведены теоретические исследования тепловых явлений в технологическом процессе формирования корочки меди при протягивании сердечника через расплав. Разработана математическая модель, объясняющая процессы, происходящие при протягивании, и количественно оценены технологические параметры. При этом учтены особенности теплообмена и массоперено-са, происходящие между твёрдым сердечником и корочкой меди, образованной из расплава.

При тешюпереносе в объеме фаз, с учётом постоянства теплофизиче-ских характеристик, используется дифференциальное уравнение теплопроводности Фурье, в сферических координатах, имеющее вид

где коэффициент теплопроводности, - плотность, ск-

удельная массовая теплоемкость, Дж/кг-К; Г; - радиус, м.

Область, в которой решается уравнение, состоит из стального сердечника (1;п) и расплава (3), который содержит корку (2;т), образовавшуюся на сердечнике. В модели взаимодействия холодного сердечника с расплавом в

качестве способа решения выбрана разностная модель явного вида, как наиболее наглядно отображающая результаты расчетов, с использованием метода "растягивающихся сеток". В общем виде задача определения времени образования корочки на сердечнике зависит от двух факторов: внешняя задача теплообмена, т.е. скорость восприятия сердечником теплоты от жидкого металла; внутренняя задача теплообмена, т.е. скорость прогрева сердечника с учётом наросшей корочки.

При расчёте теплообмена на границе раздела сердечник - жидкая медь справедливо граничное условие:

где - время полного нароста корочки, с; - радиус сердечни-

ка, мм; - диаметр сердечника, мм; t - температура, температуре плав-

ления жидкой меди, °С.

Приращение радиуса за одну первую итерацию находится из дифференциального уравнения (1)

ait,-/,') = ¿j dtjdrj - PjLj drjdr, (2)

трансформировав его в разностное уравнение явного вида, получим

Решением этих уравнений определяется приращение радиуса 8г2 за промежуток времени и значение текущего радиуса в момент вре-

мени X + Дт. Коэффициент теплоотдачи в уравнении (3) рассчитывается при каждой итерации как функция критерия Нуссельта.

Поскольку в процессе передвижения сердечника в объеме меди на его поверхности образуется корочка, то поверхностная узловая точка п является подвижной, в то время как точки остаются неподвижными.

Приращение радиуса за одну итерацию (кроме первой) находим из дифференциального уравнения

&-2=^r{tmi-tn)lp2L3(г2 -0-(('э -ОаДг/Мз)- (4)

Когда величина превысит значение определяется новая узловая точка и объявляется п. Точка п-1 становится п-2 и т.д.

При условии: - в пределах образовавшегося

слоя покрытия, состояние сердечника описывается дифференциальным уравнением теплопроводности (1).

Первоначальный расчёт температуры в предпоследней узловой точке (п-1), находящейся между несимметричными узловыми точками (п) и (п-2), согласно уравнению теплопроводности трансформируется в разностное уравнение вида (первая итерация)

В соответствии с математической моделью разработан алгоритм решения задачи определения толщины формирующегося слоя покрытия, распределения температур в теле сердечника и сформировавшейся корочке, обеспечивающих производство качественной БСМ проволоки (рис. 1). Программа позволяет при дискретном вводе значений исходных данных автоматически получить значения толщины покрытия и распределение температур по сечению проволоки.

1400

1200

и Ю00 "«Г & 800 о.

ё 600 s

£ 400 200 0

0 0,5 1 1,5 2 2,5 3

Радиус проволоки, мм

Рис. 1. График прогрева БСМ проволоки при протягивании его через расплав меди (d]= 0 4 мм; t]=20°C; V! = 0,6 м/с)

Результаты расчетов образования слоя покрытия на поверхности стального сердечника приведены на рис. 2.

Анализ результатов показал, что за время образования корочки, требуемой толщины, составляющей от площади поперечного сечения БСМ проволоки, последняя не успевает полностью прогреться до температуры 400 °С, т.е. её механические свойства будут сохранены при условии её быстрого охлаждения.

Перегрев расплава на 100 °С приводит к повышению температуры в центре сердечника в два и более раза, при этом необходимая длина ванны с расплавом должна быть 10 до 25 мм. Для ускоренного охлаждения БСМ проволоки на выходе из кристаллизатора установлен холодильник с циркулирующей водой.

Из данных графиков на рис. 2 видно, что первоначальная температура сердечника, т.е. температура сердечника перед погружением в расплав, в большей степени влияет на сердечник с меньшим диаметром, что, очевидно, связано с переходом сердечника в разряд «массивное тело», где теплопередача идёт медленнее.

Рис. 2. Влияние температуры сердечника на скорость формирования

покрытия

Сорокапроцентного содержания меди по сечению сердечника диаметром 4 мм можно достичь при скоростях протяжки 1,0 - 4,5 м/с, двадцатипроцентного содержания меди - при скоростях протяжки 1,0 - 8,0 м/с. при этом нижнему значению соответствует скорость для сердечника с первоначальной температурой 100 °С, а верхнему - температурой 200 °С.

В третьей главе представлены исследования, касающиеся определения типа связи при получении биметалла методом протягивания стального сердечника через расплав меди. В работе не ставилась цель определения свойств биметалла, находящихся в зависимости от чистоты зоны контакта соединённых металлов, которые были изучены М.И. Бояршйновым, И.К. Юдиным, Я.Н. Левиным и др. учёными.

В качестве подготовки поверхности сердечника выбрана механическая - с помощью вращающихся с высокой скоростью металлических щёток. К торцевой поверхности щёток подведён элемент материала покрытия (ЭМП) с целью переноса его частиц на подготавливаемую поверхность.

Проведены исследования влияния поверхностного пластического деформирования с одновременным нанесением тонких покрытий из цветных металлов на сцепление компонентов биметалла, полученного методом протягивания стального сердечника через расплав меди.

Эксперименты проводились на сердечнике из стали марки 15Г. В качестве материала подслоя, наносимого на основу, использовали медь марки Ml, латунь

марки Л85, олово, сплав олова (65 %) со свинцом (35 %). Материал расплава -медь марки М1. Температуру ЭМП и основы контролировали с помощью термопар хромель-хромель-алюмель. Для измерения температуры жидкой меди использовали разовые термопары платина-родий (10 %) - платина (ПП) с термоэлектродами диаметром 0,5 мм. Шероховатость поверхности сердечника, до и после обработки металлическими щётками с одновременным нанесением тонких промежуточных слоев, замеряли на профилометре - профилографе марки 252. Металлографический анализ структуры соединения проводили на оптическом металлографическом микроскопе "Ерйур- 2" и структурном анализаторе "ЭПИКВАНТ".

Обработка основы щётками проводилась при скоростях 20 м/с. Параметры гибкого инструмента для нанесения подслоя: диаметр - 250 мм, ширина - 35 мм, длина ворса - 50 мм, диаметр ворса - 0,25 мм. Натяг - 0,5-2,0 (регулировался), удельное давление ЭМП на торцевую поверхность щётки - 0,1-0,2 Н/мм2 (регулировалось), ЭМП приводился во вращение с помощью электродвигателя.

Сердечник при обработке гибким инструментом нагревается до температур 65 - 140 °С, при этом шероховатость его поверхности находится на уровне исходной (Яа = 0,25 - 0,55) и мало зависит от материала наносимого покрытия.

Наибольшей силой сцепления образованного слоя меди со стальным сердечником обладают образцы, поверхность которых была обработана металлической щёткой с одновременным нанесением оловянного покрытия, толщина которого составляет 2-4 мкм. Анализ поверхностей разрыва образцов с оловянным подслоем показал, что разрыв идёт по меди с поверхностью, характеризующейся как пластичный излом.

Конструкция агрегата для нанесения промежуточных слоев покрытия представлена на рис. 3, защищена патентом РФ №... (заявка №2005101674/22, решение о выдаче патента от 25.02.05).

Рис.3. Агрегат для нанесения покрытия на сердечник

У образцов, предварительно обработанных щеткой с оловянным покрытием, наблюдается наличие сцепления меди с основой по всей поверхности сердечника Структура границы раздела сталь-медь и спектрограмма распределения металлов на глубине 3 мкм в медном слое приведены на рис 4.

Рис 4 Границы раздела сталь-медь и спектрограмма распределения металлов на глубине 3 мкм в медном слое

Из спектрограммы распределения следует, что перемешивание меди со сталью практически отсутствует, однако имеется зона, в которой содержится менее 2 % железа и следы олова (в меди) и менее 1 % меди (в железе). На глубине более 3 мкм от линии контакта, как в одну, так и в другую сторону, перемешивания металлов не наблюдается.

С целью выявления степени влияния перечисленных выше факторов на сцепление сердечника с образовавшейся корочкой меди, был выполнен эксперимент плана 24/16, который дал основание предполагать, что на силу сцепления компонентов, кроме толщины оловяного подслоя, оказывают влияние: температура расплава меди, температура предварительного нагрева сердечника, а также шероховатость поверхности сердечника.

Определена функция напряжения отрыва 0^=/ Ла, И), описываю-

щая поверхность отклика, и по ней определена наилучшая область сочетания факторов, обеспечивающих максимальные напряжения отрыва. Най-

денная функция дает возможность управления процессом нанесения покрытия из расплава с помощью варьирования вышеперечисленными параметрами

Стоит отметить, что все соображения о направлении и силе влияния факторов, применяемых в эксперименте, можно высказать только для выбранных интервалов измерения. Отсутствие предварительного нанесения оловянного покрытия на сердечник в этих интервалах оказало слабое влияние на сцепление компонентов. Наиболее сильно сцепление компонентов зависит от применения в качестве подслоя олова

Результатом проведённых исследований явилось определение параметров технологического процесса получения БСМ проволоки со сцеплением компо-

нентов и высокой чистотой материала оболочки: температура расплава меди 1100 - 1150 °С; скоростью протягивания сердечника через расплав 4-8 м/с; шероховатость поверхности сердечника 0,25-0,35 мкм; температура сердечника перед вхождением в расплав меди 65 - 140 С; наличие на поверхности сердечника сплошного слоя олова толщиной 2-4мкм.

Четвёртая глава посвящена конструированию оборудования и разработке машин и агрегатов, составляющих линию для получения биметаллической проволоки со слоем меди, получаемой протягиванием стального сердечника через расплав. Конструирование основано на расчётных моделях и расчёте параметров машин при различных режимах нагружения.

Ранее определено, что получение БСМ проволоки способом протягивания стального сердечника через расплав меди возможно только при его чистой поверхности и наличии промежуточных слоев третьего металла, которым является олово, а нанесение промежуточных слоев, в потоке возможно только с помощью щёточной технологии.

Главными агрегатами в технологическом процессе, полностью отвечающими за получение БСМ проволоки способом протягивания через расплав, являются: агрегат (заявка №2005101674/22, решение о выдаче патента от 25.02.05) для подготовки поверхности сердечника, обеспечивающий достаточное энергетическое его состояние, позволяющее получить биметалл со сцеплением компонентов оцениваемое как металлическое; агрегат (свидетельства на полезную модель №21354 и 26460) для формирования медного слоя с коаксиальностью поверхностей проволоки и сердечника, на который наносится покрытие.

В основе устройства, позволяющего обрабатывать поверхность сердечника равномерно по всему периметру, используется всего одна щетка (рис. 5).

Рис. 5. Схема (а) и галтель (б) устройства для обработки сердечника: 1 -сердечник; 2 - барабаны; 3 - щетка; 4 - ЭМП; 5 - цилиндры подачи ЭМП; 6 - защитный кожух; 7 - электродвигатель ЭМП; 8 - пружина; 9 - опоры барабанов; 10

- винт ходовой; 11 - основание; 12 -храповой механизм; 13 - электродвигатель перемещения барабанов; 14 - ременная передача; 15 - шкив; 16 - эксцентрик; 17

- муфта

Оно содержит щётку с металлическим ворсом, приводимую во вращение через ремённую передачу с помощью электродвигателя, находящуюся в одновременном контакте её рабочей поверхности с элементом материала покрытия и поверхностью сердечника, размещённого на двух подвижных конусообразных барабанах, установленных параллельно оси щётки. Сердечник уложен плотными витками по часовой стрелке сначала на одном барабане, а затем в противоположную сторону на втором барабане. На большем основании каждого из барабанов выполнен бурт с галтелью, за счёт которого происходит оттеснение витков сердечника при вращении барабанов с одновременным его поворотом. Рабочая поверхность щётки выполнена конгруэнтно поверхностям барабанов. Элемент материала покрытия в виде цилиндра поджимается к рабочей поверхности щётки. Для равномерного съёма материала покрытия ЭМП приводится во вращение с помощью электродвигателя. Материал покрытия снимается с ЭМП ворсом и наносится на поверхность сердечника и, чем больше витков размещено на поверхностях барабанов, тем выше степень проработки поверхности сердечника.

При проектировании привода щётки, устройства сведения барабанов с целью поддержания постоянного натяга щётки, привода ЭМП построена математическая модель, в основу которой положены тригонометрические соотношения и экспериментальные данные о форме изогнутого гибкого элемента.

Воспользовавшись моделью определили: мощность двигателя, необходимую для осуществления процесса подготовки сердечника в зависимости от технологических параметров процесса и геометрических параметров гибкого инструмента для нанесения покрытия; из допущения неупругого удара, при котором кинетическая энергия ударяющей массы (т) превращается в энергию деформации, определили силу удара ворса щётки о поверхность сердечника и поверхность ЭМП; суммарные нормальная ^^ и касательная (¥) составляющие полного усилия в зонах контакта металлической щётки; вращающий момент (М) на щётке определяющийся суммированием изгибающих моментов (М,) всех ворсинок щётки, находящихся в контакте с обрабатываемой поверхностью и поверхностью ЭМП.

В соответствии с математической моделью, разработан алгоритм решения задачи определения энергосиловых параметров процесса подготовки поверхности сердечника. Программа позволяет при дискретном вводе значений исходных данных автоматически получать значения мощности, силы удара, нормальной и касательной составляющих усилия в зоне контакта щётки, момента на щётке. Построены графики мощности, моментов, сил, из которых берутся необходимые сведения при конструировании и расчёте деталей и узлов агрегата подготовки сердечника.

До принятия окончательного решения, какую схему устройства образования покрытия на стальном сердечнике использовать в линии, в лабораторных условиях были опробованы две схемы протягивания сердечника через расплав: протягиванием сердечника через расплав сверху вниз; протягиванием сердечника

через боковое отверстие в кристаллизаторе. Наиболее работоспособной оказалась схема, представленная на рис.6.

Рис.6. Общий вид и сборочный чертёж устройства образования покрытия: 1-корпус; 2-ёмкость; 3—кристаллизатор; 4-направляющая втулка; 5— формирующая втулка; 6-теплоизолятор; 7-фильера направляющая; 8-фильеродержатель; 9-волоки; 10-втулки холодильника; 11-планка крепления; 12-планка крепления; 13-штуцер; 14-пробка сливная; 15-кожух холодильника; 16-индуктор нижний; 17-индуктор верхний; 18-шланг; 19-прокладка теплоизолирующая; 20-прокладка теплоизолирующая; 21,22- винт

Изготовлена линия для производства биметаллической проволоки, общий вид представлен на рис. 7.

Рйс.7. Общий вид линии для производства биметаллической проволоки

Предварительно стальной сердечник заправляется во все агрегаты технологической цепочки. Одновременно включается моталка, индуктор и щётка, заливается расплав меди в ёмкость, пропускается холодная вода через холодильник.

Стальной сердечник, находящийся на катушке подаётся в устройство для активации его поверхности воздействием ворса металлической щётки с одновременным нанесением олова. Режимы обработки: скорость перемещения ворса щётки относительно сердечника 20-30 м/с; скорость протягивания сердечника через устройство- до 8 м/с; диаметр щётки - 250-300 мм; диаметр ворса щётки- 0,20,25 мм; ширина щётки - 30-35 мм; натяг щётки - 0,5-2,0 мм; диаметр барабанов -250 - 550 мм; удельное давление ЭМП на торец щётки - 0,05-0,1 Н/мм2.

Стальной сердечник со следами волочильной смазки после воздействия ворса металлической щётки очищается, подогревается до температур 65-140 °С и покрывается тонким слоем олова, материала не окисляющегося в воздушной атмосфере. В таком состоянии сердечник вступает во взаимодействие с расплавом меди, которая кристаллизуется с образованием слоя одинаковой толщины. Температура расплава 1100-1150 °С, расстояние от дорна до формирующей втулки 5-20 мм.

Стальной сердечник с покрытием протягивается через холодильник, где охлаждается до температур 350-400 °С и сматывается на барабан.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

На основании развития и обобщения теоретических положений формирования покрытия меди на стальном сердечнике и проведённых экспериментальных исследований по получению проволоки с чистой, без следов железа, медной оболочкой изложены научно обоснованные технические и технологические решения по производству биметаллической сталемедной проволоки, внедрение которых вносит вклад в развитие экономики за счёт гибкого и эффективного использования материальных ресурсов, снижения потерь металлов и цветных сплавов.

В диссертационной работе получены новые результаты.

1 .Создана технология и изготовлено оборудование для непрерывного получения биметаллической проволоки, основанная на протягивании стального сердечника через расплав меди, позволяющая получить значительный экономический эффект.

2. Создана математическая модель описания процесса формирования равномерно распределённого по толщине покрытия по поверхности сердечника, использование которой позволяет получать готовую продукцию с требуемым уровнем механических и электротехнических характеристик.

3. Создан комплекс математических моделей, позволяющий определять энергосиловые характеристики основных агрегатов и машин технологической линии омеднения, в том числе устройства с гибкими упругими элементами.

4. Путём математического моделирования и метода планирования эксперимента проведено подробное исследование процесса формирования покрытий толстых слоев меди и тонких промежуточных слоев из олова. Получены данные об изменении основных геометрических и энергосиловых параметров процесса подготовки поверхности и их влиянии на прочность сцепления компонентов. В лаборатории получен биметалл с прочным сцеплением компонентов (аотр= 200 -230 МПа) и с минимальной степенью (до 2 %) перемешивания меди с железом на глубине 3 мкм.

5. Разработано устройство для подготовки поверхности сердечника, основанное на совмещении процесса очистки поверхности и нанесении тонких защитных плёнок из олова и позволяющее наносить покрытие на весь периметр сердечника, при использовании одной металлической щётки.

6. Разработана линия для производства биметаллической проволоки, позволяющая производить продукцию с параметрами, близкими к потребительским.

Основное содержание диссертации опубликовано в следующих работах:

1. Вдовин К.Н., Кадошников В.И., Куликова Е.В. Новый способ получения сталемедной проволоки // Теория и технология производства чугуна и стали: Межвуз. сб. науч.тр. - Липецк: ЛЭГИ, 2000. - С. 232 - 236.

2. Нанесение толстого медного покрытия на круглый сердечник из расплава/ В.И„ Кадошников, К.Н. Вдовин, Е.В. Куликова и др. // Наука и производство МГТУ - ММК: Сб. докл. 60-й науч. - техн. конф. - Магнитогорск: МГТУ, 2001-С. 152-159.

3. Вдовин К.Н., Кадошников В.И., Куликова Е.В. Линия для получения сталемедной проволоки // Теория и технология металлургического производства: Межрегион, сб. науч. тр. - Магнитогорск: МГТУ, 2001, Вып. 1. - С. 126 - 127

4. Эффективность применения технологии плакирования гибким инструментом. / В.П. Анцупов, В.И. Кадошников, Е.В. Куликова и др. // Современные технологии в машиностроении: Сб. материалов V Всерос. науч.- практ. конф. -Ч. 1.-Пенза, 2002.-С.21-22.

5. Подготовка стального прутка под металлическое покрытие / В.И. Кадошников, К.Н. Вдовин, Е.В. Куликова и др. // Процессы и оборудование металлургического производства: Межвуз. сб. науч. тр. - Магнитогорск: МГТУ, 2002. Вып.4.-С.56-65.

6. Определение контактных температур при плакирующей обработке деталей гибким инструментом / В.И. Кадошников, P.P. Дёма, Е.В. Куликова и

др. // Материаловедение и современные технологии: Межрег. сб. науч. тр. -Магнитогорск: МГТУ, 2002. - С. 140 - 143.

7. Куликова Е.В., Кадошников В.И., Вдовин К.Н. Устройство для контроля температуры движущейся стальной проволоки / Автоматизация технологических объектов и процессов: Материалы 2-ой междунар. науч. техн. конф,-Донецк: ДНТУ, 2002. - С. 291 - 293.

8. Баженов А.А., Кадошников В.И., Куликова Е.В. Автоматизация процесса плакирования гибким инструментом // Автоматизация технологических объектов и процессов: Материалы 2-ой междунар. науч. техн. конф.- Донецк: ДНТУ, 2002.-С. 6-8.

9. Свидетельство на полезную модель № 21354 /Россия/ В22Д11/00. Устройство для нанесения покрытий на изделие / К.Н. Вдовин, В.И. Кадошников, В.М. Колокольцев, Е.В. Куликова // БИПМ.- 2002.- № 2. - С. 63.

10. Свидетельство на полезную модель № 26460 /Россия/.В22Д11/00. Устройство для нанесения покрытий на изделие / К.Н. Вдовин, В.И. Кадошников,

B.М. Колокольцев, Е.В. Куликова и др. // БИПМ.- 2002.- № 34. - С. 33.

11. Элементы математической модели плакирования стальной проволоки / К.Н. Вдовин, В.И. Кадошников, Е.В. Куликова и др. // Обработка сплошных и слоистых материалов: Межвуз. сб. науч. тр. - Магнитогорск: МГТУ, 2003. -

C.89-92.

12. Анализ способов нанесения толстого медного покрытия на стальной сердечник / В.И. Кадошников, К.Н. Вдовин, Е.В. Куликова и др. // Процессы и оборудование металлургического производства: Межвуз. сб. науч. тр. - Магнитогорск: МГТУ, 2003. Вып. 5. - С.85-89.

13. О влиянии подготовки поверхности стальной основы на сцепление компонентов в биметалле / В.И. Кадошников, К.Н. Вдовин, Е.В. Куликова и др. // Современные методы конструирования и технологии металлургического машиностроения: Межвуз. сб. науч. тр. Магнитогорск: МГТУ, 2004. - С. 130 -134.

14. Сцепление компонентов в биметалле, полученном наплавлением / В.И. Кадошников, К.Н. Вдовин, Е.В. Куликова и др. // Процессы и оборудование металлургического производства: Межрегион, сб. науч. тр. -Магнитогорск: МГТУ, 2004. Вып.6.-С. 112-115.

15. Производство биметаллической проволоки инверсионным способом / В.И. Кадошников, К.Н. Вдовин, Е.В. Куликова и др. // Труды 5 конгресса прокатчиков (Череповец, 21-24 окт. 2003 г.). - М., 2004 . -С. 427 - 429.

16. Модель образования корочки покрытия на поверхности сердечника при прохождении его через расплав / В.И. Кадошников, К.Н. Вдовин, Е.В. Куликова и др. // Вестник МГТУ им. Г.И.Носова. №-4 (8). 2004.-С. 10-14.

17. Куликова Е.В. Разработка устройства и технологии производства биметаллической проволоки инверсионным способом // Конкурс грантов студентов, аспирантов и молодых учёных вузов Челябинской области: Сб. реф. науч. -исслед. раб. аспирантов. - Челябинск: Изд-во ЮУрГУ, 2004.- С.133-134.

18. Совмещение подготовки поверхности стальной заготовки с нанесением покрытий из цветных металлов / В.И. Кадошников, К.Н. Вдовин, Е.В. Кули-

кова и др. // Моделирование и развитие процессов обработки металлов давлением: Межвуз. сб. науч.тр.- Магнитогорск: МГТУ, 2005.- С.174-178.

19. Патент РФ №...(заявка №2005101674/22, решение о выдаче патента от 25.02.05) на полезную модель «Устройство для нанесения покрытий на длинномерные изделия» авторов Кадошников В.И., Вдовин К.Н., Куликова Е.В. и др.

3

Подписано в печать 12.05.05. Формат 60x84 1/16. Бумага тип.№ 1.

Плоская печать. Уел печ.л.1,0. Тираж 100 экз. Заказ 408.

455000, Магнитогорск, пр. Ленина, 38 Полиграфический участок МТУ

15 moil 2005

• 'О* \ ;

1617

ВВЕДЕНИЕ.

1. ОБЗОР ТЕХНОЛОГИЙ И ОБОРУДОВАНИЯ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА БИМЕТАЛЛИЧЕСКОЙ СТАЛЕМЕДНОЙ ПРОВОЛОКИ

1.1. Свойства проволоки.

1.2. Способы производства проволоки.

1.3. Существующие модели затвердевания металла.

1.4. Состав оборудования, используемого для производства биметаллических композиций.

1.5. Постановка цели и задач исследований.

2. МАТЕМЕТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ КИНЕТИКИ ОБРАЗОВАНИЯ СЛОЯ МЕДИ НА ПОВЕРХНОСТИ ХОЛОДНОГО МЕТАЛЛИЧЕСКОГО СЕРДЕЧНИКА ПРИ ВЗАИМОДЕЙСТВИИ С ЖИДКИМ МЕТА Л ЛОМ.

2.1.Особенности взаимодействия сердечника с расплавом.

2.1.1. Теплофизические.

2.1.2. Гидродинамические.

2.2. Математическая модель образования покрытия

2.3. Исследования теплообмена и образования покрытия на стальном сердечнике.

2.4. Выводы.

3. ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА ОБРАЗОВАНИЯ СЛОЯ МЕДИ НА СТАЛЬНОМ СЕРДЕЧНИКЕ.

3.1. Роль состояния поверхности сердечника при образовании биметаллического соединения.

3.1.1. Состояние поверхностных слоев сердечника, обработанного металлической щёткой.

3.1.2. Влияние подготовки поверхности сердечника на образование покрытия меди из расплава.

3.1.3. Влияние подготовки поверхности сердечника на сцепление компонентов при образовании на нём слоя меди.

3.2. Выводы.

4. КОНСТРУИРОВАНИЕ ОБОРУДОВАНИЯ И РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА БИМЕТАЛЛИЧЕСКОЙ СТАЛЕМЕДНОЙ ПРОВОЛОКИ.

4.1. Конструирование агрегата для подготовки поверхности сердечника механическим способом.

4.1.1. Определение энергосиловых параметров процесса подготовки сердечника вращающейся металлической щёткой.

4.2. Конструирование устройств для образования покрытия на стальном сердечнике.

Потребности современной техники и перспективы ее развития диктуют необходимость создания материалов с самыми разнообразными свойствами. Объединение нескольких компонентов в единую структуру позволяет получить совершенно новый композиционный материал со свойствами, отличными от его составляющих. При этом удается достичь не только качественно новых свойств продукции, но и существенно экономить дорогостоящие материалы компонентов, и, прежде всего, цветные металлы.

Решение актуальных вопросов электрификации железных дорог и городского транспорта, создание сетей высоковольтных линий электропередач и линий связи, производства отечественной электронной техники и продукции других отраслей требует улучшения качества и повышения объёмов, выпускаемых в России, биметаллических материалов и изделий и, в первую очередь, сталемедной проволоки.

Вопросам повышения качества биметаллической проволоки и разработке производства новых её технологий посвящено достаточно много теоретических и экспериментальных исследований учёных - Аркулиса Г.Э., Голованенко С.А., Меандрова Л.В., Левина Я.Н., Каракозова Э.С., Засухи П.Ф., Астрова Е.И. Стеблянко В.Л., и др.

В данной работе проанализированы существующие в мире способы производства и технологии получения биметаллической проволоки. Особое внимание уделено технологии, основанной на металлургическом способе производства, отмечается, что большинство недостатков этого способа трудноустранимы и требует новых технических решений.

Исходя из анализа современных и перспективных направлений развития технологий производства биметаллической проволоки и результатов предварительных исследований, обоснован выбор технологии, основанной на соединении металлических компонентов, находящихся в твердой и жидкой фазах, с непрерывным формированием заготовки со слоем покрытия.

Целью данной работы является теоретическое и экспериментальное исследование способа получения биметаллической сталемедной проволоки протягиванием стального сердечника через расплав с размерами, близкими к потребительским, и создание на этой основе технологии и оборудования непрерывной линии для её производства.

Для достижения поставленной цели в работе, решены следующие задачи:

- создать математическую модель, описывающую кинетику образования оболочки на поверхности стального сердечника;

- создать математическую модель, позволяющую конструировать оборудование с рабочим органом в виде гибкого инструмента, используемого для подготовки поверхности сердечника под покрытие;

- разработать устройство для подготовки поверхности сердечника под последующее покрытие, обеспечивающее совмещение очистки поверхности и нанесения тонких защитных плёнок;

- разработать устройство для производства биметаллической проволоки, позволяющее получать продукцию с размерами, близкими к потребительским;

- разработать технологию получения биметаллической проволоки с мед-4 ным покрытием, основанную на протягивании сердечника через расплав, и комплекс машин и агрегатов, составляющих непрерывную технологическую линии для ее производства.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

1.Создана технология* и изготовлено оборудование для непрерывного получения биметаллической проволоки, основанная на протягивании стального сердечника через расплав меди, позволяющая получить значительный экономический эффект (Приложение 6).

2. Создана математическая модель описания процесса формирования равномерно распределённого по толщине покрытия по поверхности сердечника, использование которой позволяет получать готовую продукцию с требуемым уровнем механических и электротехнических характеристик.

3. Создан комплекс математических моделей, позволяющий определять энергосиловые характеристики основных агрегатов и машин технологической линии омеднения, в том числе устройства с гибкими упругими элементами.

4. Путём математического моделирования и метода планирования эксперимента проведено подробное исследование процесса формирования покрытий толстых слоёв меди и тонких промежуточных слоёв из олова. Получены данные об изменении основных геометрических и энергосиловых параметров процесса подготовки поверхности и их влиянии на прочность сцепления компонентов. В лаборатории получен биметалл с прочным сцеплением компонентов (о0тр= 200 - 230 МПа) и с минимальной степенью (до 2 %) перемешивания меди с железом на глубине 3 мкм.

5. Разработано устройство для подготовки поверхности сердечника, основанное на совмещении процесса очистки поверхности и нанесении тонких защитных плёнок из олова и позволяющее наносить покрытие на весь периметр сердечника, при использовании одной металлической щётки.

6. Разработана линия для производства биметаллической проволоки, позволяющая производить продукцию с параметрами, близкими к потребительским. получено два свидетельства и один патент РФ на полезные модели на устройства для подготовки поверхности сердечника и формирования покрытий.

1. Горшков Ю.И., Бондарев H.A. Контактная сеть. М.: Транспорт, 1981.462 с.

2. Фрайнберг A.B., Марков A.C., Тюрин Г.А. Устройство, монтаж и эксплуатация контактных сетей. М.: Транспорт, 1974.-416 с.

3. Тарнавский А.Д., Гурылёв В.В., Щуровский Б.Б. Биметаллическая проволока. М.: Металлургиздат, 1963. — 312 с.

4. Аркулис Г.Э., Махнёва Е.К. Влияние медной оболочки на свойства биметаллической сталемедной проволоки. // Метизное производство: Межвуз. сб. науч. тр.- М.: Металлургия, 1974.- №3. С.33-39.

5. Захаров М.И. Исследование влияния диффузии меди в железо в связи с изготовлением биметалла // Цветные металлы. 1932.- № 4.- С.78-82.

6. Материалы в машиностроении. Выбор и применение // Цветные металлы и сплавы. Т.1 под ред. Л.П. Лужникова. М.: Машиностроение, 1967. — 304 с.

7. Голованенко С.А., Меандров Л.В. Производство биметаллов.- М.: Металлургия, 1966.-265с.

8. Латунирование металлических изделий / В.И. Кадошников, И.Д. Ка-дошникова, Л.С. Белевский и др. М., 1988. - 12 с. - Деп. в ВИНИТИ - 1988, № 2-192.

9. Анализ способов нанесения толстого медного покрытия на стальной сердечник / В.И. Кадошников, К.Н. Вдовин, Е.В. Куликова и др. // Процессы и оборудование металлургического производства: Межвуз. сб. науч. тр. — Магнитогорск: МГТУ, 2003. Вып. 5. С.85-89.

10. A.c. 1206068 СССР, МКИ3 В24В 38/00. Способ нанесения покрытий / Л.С. Белевский, В.И. Кадошников, И.Д. Кадошникова и др. // Б.И.- 1986.- № 3-С.54.

11. Эффективность применения технологии плакирования гибким инструментом. / В.П. Анцупов, В.И. Кадошников, Е.В. Куликова и др. // Современные технологии в машиностроении: Сб. материалов V Всерос. науч.- практ. конф. -Ч. 1.- Пенза, 2002. С.21 - 22.

12. Подготовка стального прутка под металлическое покрытие / В.И. Кадошников, К.Н. Вдовин, Е.В. Куликова и др. // Процессы и оборудование металлургического производства: Межвуз. сб. науч. тр. Магнитогорск: МГТУ, 2002. Вып.4. - С.56 - 65.

13. Шапарев A.B., Белевский JI.C., Кадошников В.И. Влияние подготовки контактных поверхностей на образование соединений металлов при холодном плакировании // Теория и практика производства метизов: Межвуз. сб. науч. тр. -Магнитогорск: МГМИ, 1989.-С. 5-10.

14. БухиникГ.В., Белевский JI.C., Кадошников В.И. Подготовка сердечника под опрессовывание для получения биметаллической сталеалюминевой проволоки // Теория и практика производства метизов: Межвуз. сб. науч. тр. -Свердловск, 1987.-С. 29-33.

15. Стеблянко B.JI. Создание технологии получения биметаллической проволоки и покрытий на основе процессов, совмещённых с пластическим деформированием: Дис. докт. техн. наук. Магнитогорск , 2000 260с.

16. Поверхности раздела в металлических композитах. Композиционные материалы / Редактор А.Меткалф. Т. 1. - М.: Мир, 1978. - 438 с.

17. Семёнов А.П. Схватывание металлов. М.: Машгиз, 1958. - 280 с.

18. Маковский В.А., Ейльман JI.C. Биметаллические прутки. М.: Металлургия, 1981.- 180 с.

19. Зарапин Ю.Л., Чиченев H.A., Чернилевская Н.Г. Производство композиционных материалов обработкой давлением: Справочник. М.: Металлургия, 1991.-350 с.

20. Каракозов Э.С. Сварка металлов давлением. М.: Машиностроение, 1986.-280с.

21. Астров Е.И. Физико-химические основы процесса схватывания при производстве плакированных металлов. Производство и применение биметаллов и листов с защитными покрытиями // ЦИИН. Чёрная металлургия.-1962.-№3. -С.43-49.

22. Френкель Я.И. Кинетическая теория жидкости. М.: Изд-во АН СССР, 1945.-375 с.

23. Ершов Г.С., Черняков В.А. Строение и свойства жидких и твёрдых металлов. М.: Металлургия, 1978. - 248 с.

24. Еременко В.Н., Найдич Ю.В. ЖФХ, 1959. Т. 33. - № 6 - С. 45 - 48.

25. Кобелев А.Г., Потапов И.Н., Кузнецов Е.В. Технология слоистых металлов. М.: Металлургия, 1991. - 248 с.

26. Выбор оптимального режима нагрева сердечников и температур заливаемой меди: Отчёт о НИР / ЦЗЛ ММЗ-№ 3-55. Магнитогорск, 1955.-9с.

27. Михайлов-Михеев П.Б. Дефекты медесодержащей стали.- М.: ГНТиУ, 1933.-18с.

28. Левин Я.Н. Исследование отливки сталемедных биметаллических слитков: Дис. канд.техн.наук. Магнитогорск, 1969.-149с.

29. Марч Н.Г. Жидкие металлы. М.: Металлургия, 1972. - 125 с.

30. Максимова Г.К., Костогрызов И.Д. Нанесение толстых медных покрытий гальваническим способом // Теория и практика процессов обработки композиционных и сплошных материалов: Межвуз. сб. науч. тр. Магнитогорск, 1990.-С. 58-67.

31. Слоистые металлические композиции / И.Н.Потапов, В.Н.Лебедев, А.Г. Кобелев и др. -М.: Металлургия, 1986. 217 с.

32. Биметаллические соединения / К.Е. Чарухина, С.А. Голованенко, В.А. Мастеров и др. М.: Металлургия, 1970. - 280 с.

33. Вдовин К.Н., Кадошников В.И., Куликова Е.В. Новый способ получения сталемедной проволоки // Теория и технология производства чугуна и стали: Межвуз. сб. науч.тр. Липецк: ЛЭГИ, 2000. - С. 232 - 236.

34. Гинзбург Л.А. Биметалл заменитель цветного металла. - М.: Метал-лургиздат, 1943.

35. Новые материалы для электроники / Под ред. Д.И. Лайнера. М., 1967. -268 с.

36. Пат. №587848 СССР, МКИ В21С 23/22 Способ изготовления стальной проволоки, плакированной медью / В. Кребль, Ф. Шатс, Г. Сташевский // Б.И.-1978.-№ 1 -С.195.

37. Новая технология производства биметаллов соединением компонентов при прокатке в калибрах / Стеблянко В.Л., Бухиник Г.В., Ситников И.В. и др. // Материалы Всесоюзн. науч.-техн. конф.- Челябинск, 1989.

38. Ситников И.В., Щербо Ю.А. Современная промышленная линия производства сталемедной биметаллической катанки // Сб. науч. тр. факультета технологий и качества МГТУ. Магнитогорск, 2002.-С.58-65.

39. Стеблянко B.JL, Солдатенко А.Ф. Неравномерность деформации компонентов при сварке биметалла прокаткой в калибрах // Теория и практика процессов обработки композиционных и сплошных материалов: Межвуз. сб. науч. тр. Магнитогорск, 1990.- С. 11-19.

40. Андреев A.B. Создание новой комплексной технологии производства сталемедной проволоки на основе непрерывной прокатки-прессования биметаллической заготовки. Дисс. на соискание уч. ст. канд. техн. наук. Челябинск, 2001. 156 с.

41. Маковский В.А., Ейльман JI.C. Основы теории и практики производства биметаллических прутков. М.: Металлургия, 1971. - 192 с.

42. Кадошников В.И., Куликова Е.В. Определение условий опрессовывания стального сердечника алюминием, способствующих сцеплению компонентов // Процессы и оборудование металлургического производства: Межвуз. сб. науч. тр. Магнитогорск, 1999. - С. 157—160.

43. Производство сталеалюминиевой проволоки / Коковихин Ю.И., Поляков М.Г., Туктамышев И.Ш., Кальченко A.A.; Под ред. Ю.В. Владимирова.- Обзорная информация. Серия 9. Выпуск №4.- М.:

44. Черметинформация, 1974.-12c.

45. Стройман И.М. Холодная сварка металлов.-JI.: Машиностроение, Ленингр. Отд.-ие, 1985.-224 с.

46. Зуев Б.М., Лысяный И.К., Рыбаков В.А. Технологические процессы получения биметаллической сталеалюминевой и сталемедной проволоки. // Бюл. НТИ. Чёрная металлургия. 1984.- № 11.- С. 3 - 13.

47. Бояршинов М.И. Новая технология металлургического способа производства медестальной катанки // Современные достижения прокатного производства: Труды Всесоюзной научно-технической конференции: Л., 1958.-С.36-41.

48. Кальченко А.А., Рузанов В.В. Производство биметаллической проволоки с мягким покрытием // Процессы и оборудование металлургического производства: Сб. науч.тр. Вып. 3. Магнитогорск: МГТУ, 2000.-С.92-96.

49. Осинцев В.Г., Ейльман Л.С. Оборудование для производства прутков и проволоки из цветных металлов и сплавов. М.: Металлургия, 1979. — 247 с.

50. Король В.К., Гильденгорн М.С. Основы технологии производства многослойных металлов.- М.: Металлургия, 1970.-236 с.

51. Патент РФ №2146984. МПК7 B22D 11/06. Способ и установка для непрерывного изготовления полосового материала / Фритц Петер Плешиучнигг (DE), Инго Фон Хаген (DE) // БИПМ-2000.- № 9.-С.215.

52. Li Bao mian, Xu Guang -ming Dongbei daxue хиеЬао.Меднение стальных рулонов вытягиванием из расплава. Zizan kexue ban=J. Noztheast. Univ. Natur. Sci. 2002. 23, № 9. P. 880-882.- Kum.; ред. англ.

53. Патент РФ № 2064364 МПК6 B22D 11/00. Способ получения биметалл-лической полосы /Лехов О.С. // Б.И.- 1996.- № 21.-С. 173.

54. Патент РФ № 2145531 МПК7 B2D 11/00. Способ получения тонких металлических длинномерных изделий и устройство для его осуществления / Т. Гаммаль (DE), П Хамахер (DE), М Фондербанк (DE), Ф. Плешиучнигг (DE), И.

55. Хаген (DE) // БИПМ- 2000.- № 5. С.325.

56. Патент РФ № 2069598. МГПС6 B22D 11/00. Способ непрерывного литья металлических длинномерных заготовок и устройство для его осуществления / Свен Торбьерн Экерот // Б.И.- 1996.- № 33.- С. 145.

57. Pleschiutschigg F.-P., Ffagen I., Gammal T.EL Inversion casting of steel strip II Steel Times, 1995. № 6. - P. 228- 229.

58. Патент РФ № 2126733. МПК6 B22D 11/00 Способ изготовления полуфабрикатов и устройство для его осуществления / Фритц П.Плешиутшнигг (DE), Дитер Шталльайкен (DE) и др. // Б.И.-1999.- № 6.- С.373.

59. Вейник А.И. Тепловые основы теории литья. М.: Машгиз., 1953.-178с.

60. Самойлович Ю.А. Формирование слитка. М.: Металлургия, 1977. -158 с.

61. Тимохин О.А. Конструктивные и технологические параметры литья стальной полосы // Чёрные металлы, январь 2000 С.26 — 31.

62. Зенк Д., Литтерштайдт X., Симон. Р.В. и др. Моделирование процесса литья полосы в двухроликовом кристализаторе // Черные металлы, август — сентябрь 1995. С.46 - 50.

63. Бейер X., Хирт Г., Хельмрат X. Моделирование процесса разливки между двумя валками // Черные металлы, 28 марта 1989. № 6. - С. 19 - 22.

64. Steffen R., Stahl u. Eisen 106. 1986. Nr. 11. S. 631^0.

65. Kasama A. Abstracts of 5th Int. Iron and Steel Congr., Washington, 6. — 9. April 1986. S. 278—80.

66. Бюхнер A.P., Такке К.Г. Фундаментальные исследования технологии непрерывного литья на двухроликовой машине // Чёрные металлы, январь 1998. -С. 16-25.

67. Spitzer К. Н., Schwerdtfeger К. Production of steel strip with a single-belt process. In Proc. 13th Process Technology Conference, Nashville Meeting, S. 71/78.1.on & Steel Society, April 1995.

68. Couture A., Angers R., Krishnadev P. Strip-casting Simulation oflow carbon aluminum-kilied steel. Can. Metallurgical Quarterly 31 (1992) Nr. 1, S. 63/71.

69. Цифровое моделирование процесса течения и затвердевания металла в MHJI3 для литья тонких слябов / К. Олер, X. Оденталь, Г. Пфайфер и др. // Чёрные металлы, август 2002. С. 22 - 30.

70. Хентрих Р., Дубке.М., Функ Х.Ю. и др. Разливка на тонкую полосу по проекту фирм Круп шталь и VDM никель-технологи // Чёрные металлы, 15 февраля 1991. № 2. - С.3-7.

71. Fuyita A., Sato. H., Kitagawa Т. и др. ISIJ International 29 (1989) Nr. 6. P. 495-502.

72. Yasuda К., Kodama H., Okayama A. и др. Trans. ISIJ 28 (1988) Nr. 8. P. 645-649.

73. Лепехин A.A., Шестаков Н.И., Гарбер Э.А. Исследование процесса формирования коррозионностойкого покрытия на холоднокатаной стальной ленте // Известия ВУЗов. Черная металлургия- 1991. № 7. - С. 108 - 109.

74. Процессы разливки, модифицирования и кристаллизации стали и сплавов / A.A. Лепехин, Н.И Шестаков, Э.А. Гарбер и др. // Материалы XI Всесоюз. конф. по проблемам слитка.— Волгоград.: ВДНиТ, 1990. С. 61- 62.

75. Шестаков Н.И.Расчёт теплопередачи от жидкого металла к охлаждающей воде при непрерывном литье слябов и заготовок. // Изв. ВУЗов. Черная металлургия, 1990.- № 9.- С. 24-25.

76. Jesehar; R. Kontaktstudium Metallurgie des VDEh, Teil III: Gießen und Erstarren, Düsseldorf. 1984.-P. 168-172.

77. Банненберг H., Харсте К., Боде О. Поведение проволоки с порошковым наполнителем в процессе расплавления // Черные металлы, 14 декабря 1992. -№ 12. -С.25-33.

78. Шестаков Н.И., Гончарский А.А., Лепехин А.А.Теплообмен при формировании коррозионностойкого покрытия на холоднокатанной стальной ленте // Известия ВУЗов. Черная металлургия.-1993. № 9 и 10. - С. 76 - 77.

79. Тепловые процессы при непрерывном литье стали / Самойлович Ю.А., Крулевецкий С.А., Горяинов В.А. и др. -М.: Металлургия, 1982. 152 с.

80. Вербов Н.Е., Пикунов М.В.Определение скорости охлаждения расплава на конической поверхности вращающегося кристаллизатора // Известия ВУЗов. Черная металлургия.- 1990. № 9. - С. 72 — 74.

81. Мирошниченко И.С. Закалка из жидкого состояния. М.: Металлургия, 1982.- 168 с.

82. Добаткин В.И. Гранулированные алюминиевые сплавы. М.: Металлургия, 1981.- 175 с.

83. Косников Г.А. Основы литейного производства: Учеб. Пособие Спб: ГПУ, 2002. - 204 с.

84. Хворинов Н.И. «Затвердевание отливок»: Пер. с нем. М.: Иностр. лит., 1955.-202с.

85. Гиршович Н.Г., Нехендзи Ю.А. Аналитическое решение задач о затвердевании отливок разной конфигурации // Литейное производство.-1956. № 3.-С.14-19, №4.-С.13-17, №6.-С.14-18, №12.-С.13-18.

86. Нехендзи Ю.А. Стальное литьё. М.: Металлургиздат, 1948.- 126с.

87. Баландин Г.Ф., Васильев В.А. Физико-химические основы литейного производства.-М.: Машиностроение, 1971.-216 с.

88. Гуляев Б.Б. Современное состояние изучения процессов затвердевания металлов: Сб. науч. тр. Затвердевание металлов. М.: Машгиз., 1958. — 122с.

89. Баландин Г.Ф. О законе квадратного корня // Литейное производство. -1953.- № 3. С.23-26.

90. Штеффен Р., Тильман Р. Ленточная разливка стали // Черные металлы, 2 июня 1986.- С. 24-36.

91. Плеушниучниг Ф., Хаге И., Эльгаммаль Г. Инверсионное литье новый способ производства полосы с размерами, близкими к конечным // Черные металлы, июль 1994.-С.З-9.

92. Никулин А.Ю. Математическое моделирование кинетики растворенияреагентов при внепечной обработке чёрных металлов: Дис.докт. техн. наук.-Магнитогорск, 1997.-340с.

93. Исаченко В.П., Осипова В.А., Сукомел A.C. Теплопередача. М.: "Энергия", 1975.-247 с.

94. Guthrie R.I.L. and Gourtsoyannis L. Melting Rates of Furnace or Ladle Additions in Steelmaking. // Canadian Metallurgical Quarterly. 1971. Vol.10. № 1. P.83-93.

95. Argiropoulos, Guthrie R.I.L. The Exotermic Dissolution of 50 wt.% Ferro-silicon in Molten Steel. // Canadian Metallurgical Quarterly. 1979. Vol.18. P.267-281.

96. Элементы математической модели плакирования стальной проволоки. К.Н. Вдовин, В.И. Кадошников, Е.В. Куликова и др. // Обработка сплошных и слоистых материалов: Межвуз. сб. науч. тр. Магнитогорск: МГТУ, 2003. -С.89-92.

97. Кадошников В.И., Вдовин К.Н., Куликова Е.В. и др. Модель образования корочки покрытия на поверхности сердечника при прохождении его че рез расплав //Вестник МГТУ им. Г.И.Носова. №-4 (8). 2004.-С. 10-14.

98. Никулин А.Ю., Логийко Г.П. Взаимодействие кальцийсодержащей порошковой проволоки с жидким металлом при внепечной обработке стали //

99. Известия ВУЗов. Чёрная металлургия,- 1996. № 11. - С. 4 - 9.

100. Теплопроводность твердых тел. Справочник. Охотин A.C., Боровикова Р.П., Нечаева Т.В., Пушкарский A.C.- М.: Энергоатомиздат, 1984. 320 с.

101. Краткий справочник физико-химических величин / Под ред. Мищенко К.П. М.: Химия, 1974. - 200 с.

102. Материалы в машиностроении. Выбор и применение. Конструкционная сталь. Т.2 /Под ред. И.В. Кудрявцева. - М.: Машиностроение, 1967. - 495 с.

103. Теплофизические свойства металлов при высоких температурах: Справочник / Зиновьев В.Е. М.: Металлургия, 1989. - 384 с.

104. Тепло и массообмен, теплотехнический эксперимент: Справочник / Аметистов Е.В. и др. М.: Энергоиздат, 1982. - 512 с.

105. Теплотехнический справочник / Юренев В.Н., Лебедева П.Д. Т.1. -М.: Энергия, 1975.-744 с.

106. Ершов Г.С., Черняков В.А. Строение и свойства жидких и твёрдых металлов М.: Машиностроение, 1978. - 248 с.

107. Лакедемонский A.B. Биметаллические отливки. М.: Машиностроение, 1964.- 180 с.

108. Гиббс. Дж. В. Термодинамические работы. Пер. с англ, Гостехиздат, 1950.- 167с.

109. Семенченко В.К. О молекулярной теории поверхностных явлений в растворах. Коллоидный журнал, 1947. Т. 9. -С. 125-132.

110. Серебреницкий П.П. Обработка деталей механическими щётками. — Л.: Лениздат, 1967. 152 с.

111. Металловедение и термическая обработка стали: Справ, изд. 3-е изд., перераб. и доп. В 3-х т. Т.1. Методы испытаний и исследования / Под ред. Бернштейна М.Л., Рахштадта А.Г. М.: Металлургия, 1983.-352с.

112. Лахтин Ю.М. Металловедение и термическая обработка металлов.-М.: Металлургия, 1969.- 448с.

113. Папшев Д.Д., Чихняев Н.В. Определение температур (контактных) при упрочнении механическими щетками // Теплофизика технологических про цессов: VI Всесоюз. науч. техн. конф.- Ташкент: ТПИ, 1984. С. 61 - 65.

114. Куликовских В.А. Исследование тепловых явлений в процессах механического поверхностного упрочнения: Автореф. дис.канд. техн. наук,- Челябинск, 1964. 22 с.

115. Моделирование тепловых явлений при щеточной металлизации / В.П. Анцупов, Р.Н. Савельева, В.Б. Савельев и др. // Обработка сплошных и слоистых материалов: Межвуз. сб. науч. тр. Магнитогорск: МГМА, 1995. - С.61-67.

116. Оншин Н.В. Разработка и исследование процесса дробного плакирования гибким инструментом для изготовления биметаллических деталей металлургического оборудования повышенной износостойкости. Дис. . канд. техн. наук,- Магнитогорск, 2001. -165с.

117. Определение контактных температур при плакирующей обработке деталей гибким инструментом / В.И. Кадошников, P.P. Дёма, Е.В. Куликова и др. // Материаловедение и современные технологии: Межрег. сб. науч. тр. -Магнитогорск: МГТУ, 2002. С. 140 - 143.

118. Попов В.М. Теплообмен в зоне контакта разъемных и неразъемных соединений. М.: Энергия, 1971. - 175 с.

119. Гуров С.П., Белевский JI.C., Кадошников В.И. Контактный термометр для движущейся стальной проволоки // Теория и практика производства мети-зов.-Свердловск. УПИ, 1988.-С. 148-157.

120. Куликова Е.В., Кадошников В.И., Вдовин К.Н. Устройство для контроля температуры движущейся стальной проволоки / Автоматизация технологических объектов и процессов: Материалы 2-ой междунар. науч. техн. конф.— Донецк: ДНТУ, 2002. С. 291 - 293.

121. Кадошников В.И. Совершенствование технологии производства биметаллической сталеалюминиевой проволоки, применением нового способа нанесения промежуточного слоя: Дис. . канд. техн. наук. Магнитогорск, 1988. -192 с.

122. Линчевский Б.В. Техника металлургического эксперимента. М.: Металлургия, 1979. - 256 с.

123. Сцепление компонентов в биметалле, полученном наплавлением / В.И. Кадошников, К.Н. Вдовин, Е.В. Куликова и др. // Процессы и оборудование металлургического производства: Межрегион, сб. науч. тр. -Магнитогорск: МГТУ, 2004. Вып.6. С. 112 - 115.

124. Новик Ф.С., Арсов Я.Б. Оптимизация процессов технологии металлов методами планирования экспериментов. М.: Машиностроение; София: Техника, 1980.-304 с.

125. A.c. 57162 СССР. Способ нанесения металлических покрытий / А.А.Абиндер // БИ. 1940.- № 6.-С.34.

126. Пат. 863087 Великобритания. С23С. Улучшение метода нанесения металлического покрытия на поверхность. / А.Д.Джеймс // Реферативный журнал. Металлургия, 1961. № 3. - С. 128.

127. Кадошников В.И., Кадошникова И.Д. Поверхностное пластическое деформирование с одновременным нанесением покрытий // Теория машин металлургического и горного оборудования: Межвуз. сб. науч. тр. Свердловск: УПИ, 1987. Вып. 11.-С. 24-27.

128. Сталеалюминиевая проволока с улучшенным качеством сцепления / Л.С. Белевский, Г.В. Бухиник, Б.А. Никифоров, В.И. Кадошников // Сталь. -1986. -№ 5. С. 69-71.

129. Кадошников В.И. Блок зачистки поверхности проволоки под спрессовывания алюминием // Информационный листок ОНТД, № 86 39. Сер. Р53,45.01 ЧМТЦНТИиП, 1986.-С.З.

130. Белевский Л.С., Бухиник Г.В., Кадошников В.И. Установка для нанесения покрытия на проволоку и ленту механическим способом // Бюл. НТИ Чёрная металлургия 1987.- № 7. - С. 104 - 105.

131. Белевский Л.С., Кадошников В.И. Влияние подслоя, нанесенного проволочными щетками, на прочность сцепления компонентов сталеалюминиевой проволоки. М., 1991. - 12 с. - Деп. в ВИНИТИ, 1991, № 2 /Д 5930.

132. Секция: Машиностроение, горное дело.- Магнитогорск, 1994. С . 44 45.

133. Пат. РФ 1590354, В24В 39/00. Устройство для нанесения покрытий /

134. B.П. Анцупов, JI.C. Белевский, В.А. Досманов, В.И. Кадошников // Б.И. 1990.-№ 33.-С.66-67.

135. Баженов A.A., Кадошников В.И., Куликова Е.В. Автоматизация процесса плакирования гибким инструментом // Автоматизация технологических объектов и процессов: Материалы 2-ой междунар. науч. техн. конф.— Донецк: ДНТУ, 2002.-С. 6-8.

136. Повышение долговечности деталей механического оборудования и технологического инструмента фрикционным плакированием / В.П. Анцупов,

137. C.И. Платов, В.И. Кадошников и др. // Актуальные проблемы прочности: Материалы 18ой Международной науч. техн. конф. Витебск, 2004. - С. 303 -308.

138. Расчёт деталей и узлов металлургических машин: Справочник / Свистунов Е.А., Чиченёв H.A. М.: Металлургия, 1985. - 184 с.

139. Кургузов Ю.И., Папшев Д.Д. Технологическое обеспечение качества поверхности при упрочнении механическими щетками // Вестник машиностроения.- 1986. № 4. - С.54 - 58.

140. Анцупов В.П., Белевский JI.C., Мелентьева Е.Ю. Геометрические параметры зоны контакта при обработке деталей металлическими щетками // Изв. вузов. Машиностроение.- 1989. № 6. - С. 115 - 120.

141. Макаров А.Н., Белевский JI.C., Кадошников В.И. Определение энергосиловых параметров при обработке металлическими щетками // Теория и практика производства метизов: Межвуз. сб. науч. тр.- Свердловск, 1985. Вып. 12. -С. 29-32.

142. Белевский JI.C., Кадошников В.И., Мелентьева Е.Ю. Определение энергосиловых параметров при нанесении металлических покрытий механическим способом // Теория и практика производства метизов: Межвуз. сб. науч.тр.- Свердловск, 1988. Вып. 14. С. 98 - 104.

143. Анцупов В.П. Теория и практика плакирования изделий гибким инструментом. Магнитогорск: МГТУ, 1999. -241 с.

144. Нанесение толстого медного покрытия на круглый сердечник из расплава / В.И. Кадошников, К.Н. Вдовин, Е.В. Куликова и др. // Наука и производство МГТУ ММК: Сб. докл. 60-й науч. - техн. конф. - Магнитогорск: МГТУ, 2001-С. 152-159.

145. Вдовин К.Н., Кадошников В.И., Куликова Е.В. Линия для получения сталемедной проволоки // Теория и технология металлургического производства: Межрегион, сб. науч. тр. Магнитогорск: МГТУ, 2001, Вып. 1. - С. 126 -127

146. Производство биметаллической проволоки инверсионным способом // В.И. Кадошников, К.Н. Вдовин, Е.В. Куликова и др : Труды 5 конгресса прокатчиков (Череповец, 21-24 окт. 2003 г.). М., 2004 . -С. 427 - 429.

147. Свидетельство на полезную модель № 21354 /Россия/ В22Д11/00. Устройство для нанесения покрытий на изделие / К.Н. Вдовин, В.И. Кадошников, В.М. Колокольцев, Е.В. Куликова // БИПМ.- 2002.- № 2. С. 63.

148. Свидетельство на полезную модель № 26460 /Россия/ В22Д11/00. Устройство для нанесения покрытий на изделие / К.Н. Вдовин, В.И. Кадошников, В.М. Колокольцев, Е.В. Куликова и др. // БИПМ.- 2002.- № 34. С. 33.

149. Резников А.Н. Теплофизика резания. М.: Металлургия, 1969. — 288 с.

150. Патент РФ №. (заявка №2005101674/22, решение о выдаче патента от 25.02.05) на полезную модель «Устройство для нанесения покрытий на длинномерные изделия» авторов Кадошников В.И., Вдовин К.Н., Куликова Е.В. и Др.