Спосіб поздовжньої прокатки труб

Спосіб поздовжньої прокатки труб у каліброваних валках на короткій нерухомій оправці, відповідно до котрого деформацію заготовки по радіусу здійснюють до площини і за площиною центрів валків, а одночасне збільшення зовнішнього радіуса і обтиснення стінки заготовки здійснюють у вихідному конусі осередку деформації, закінчуючи перерізом виходу готової тр уби з осередку деформації, і при цьому обтиснення стінки заготовки з одночасним збільшенням її зовнішнього радіуса здійснюють таким чином, щоб в площині вершин калібру інтенсивність деформації стінки послідовно зменшувалась від максимальної величини в площині початку обтиснення стінки заготовки з одночасним збільшенням її зовнішнього радіуса до мінімальної величини в перерізі виходу готової труби з осередку деформації, а інтенсивність деформації зовнішнього радіуса монотонно збільшувалась від мінімальної величини в площині початку обтиснення стінки заготовки з одночасним збільшенням її зовнішнього радіуса до максимальної величини в перерізі виходу готової тр уби з осередку деформації, який відрізняється тим, що формозміну заготовки здійснюють таким чином, що в площині вершин калібру інтенсивність деформації зовнішнього радіуса в перерізі виходу го тової тр уби з осередку деформації становить величину Imax=0,05 ¸ 0,30, інтенсивність деформації зовнішнього радіуса в площині початку обтиснення стінки заготовки з одночасним збільшенням її зовнішнього радіуса становить величину Imin=(0 ¸ 0,8)Imax, а овальність калібру валків залежить від інтенсивності деформації зовнішнього радіуса в перерізі виходу готової тр уби з осередку деформації відповідно до формули Винахід відноситься до способів обробки металів тиском і може бути використаний на автоматичних станах при поздовжній оправочній прокатці безшовних тр уб. Існують різні способи розподілу сумарної де формації заготовки по стінці, яку вона отримує в площині вершин калібру (меридіональній площині, що проходить через вісь прокатки та вершини калібру валків) автоматичного стана, між ділянками зони (осередку) деформації, що розташовані до (13) æ ö ç g -1 ÷ lk = (0,99 ¸ 1,01) × ç g ÷, 2 ç Imax + 1 ÷ è ø C2 1 ì ü hk = 2 × íRi - [Ri - (R t )h ] × 1 + I2 max ý î þ висота калібру, мм; g= 2Ri - показник глибини калібру; hk (19) Ri - ідеальний радіус валка, мм; (Rt)h - зовнішній радіус тр уби в площині вершин калібру, мм. (11) bk - ширина калібру, мм; UA b lk = k - овальність калібру валків; hk 71677 де: 3 71677 4 площини центрів валків (діаметральної площини, наприклад, підручник: В.М. Друян, Ю.Г. Гуляев, що проходить через вісі валків) і за площиною С.А. Чукмасов. Теория и технология трубного процентрів валків. Сумарну деформацію заготовки по изводства. Дніпропетровськ, Дніпро-ВАЛ, 2001. стінці в площині вершин калібру за прохід в кліті Рис.2.2.1б, стор.339-340 - аналог №1). Цей спосіб автоматичного стана, обчислюють за формулою характеризується такими показниками деформації (1) заготовки: (DSS)h=(S0)h-(S t)h (5) (DS2)h=0 де (DSS)h - сумарна деформація заготовки по (6) стінці в площині вершин калібру, мм; (DSS)h=(DS1) h (S0)h - товщина стінки заготовки на вході в (7) dh=0 осередок деформації в площині вершин калібру, (Sx )h = S g h + lxtgf x + (Ri - 0,5hk ) мм; (8) (St)h - товщина стінки труби на виході з осере- (Ri - 0,5hk )2 - l2 x дку деформації в площині вершин калібру, мм. ( ) Розподіл сумарної деформації (DSS)h заготовки по стінці в площині вершин калібру автоматичного стана між ділянками зони (осередку) деформації, що розташовані до площини центрів валків і за площиною центрів валків характеризується показником розподілу деформації (D S2 )h dh = (2) (DS å )h де dh - показник розподілу сумарної деформації заготовки по стінці в площині вершин калібру; (DS2)h=(Sg )h-(St) h - обтиснення заготовки по стінці в площині вершин калібру на ділянці, що розташована від площини центрів валків до межі виходу тр уби з осередку деформації (в вихідному конусі зони деформації), мм; (Sg )h - товщина стінки заготовки в перетині площини вершин калібру і площини центрів валків, мм. Зміна товщини стінки заготовки в площині вершин калібру в напрямку прокатки характеризується інтенсивністю деформації стінки в площині вершин калібру, яка обчислюється за формулою ¶(D Sx )h (3) (IS )h = ¶x де (IS)h - інтенсивність деформації стінки в площині вершин калібру; (DSx) h - поточна зміна товщина стінки в площині вершин калібру, мм; x - координата уздовж осі прокатки ОХ, позитивний напрямок якої збігається з напрямком прокатки, рахуючи за "нуль" координату площини центрів валків, мм. Зміна зовнішнього радіуса заготовки в площині вершин калібру в напрямку прокатки характеризується інтенсивністю деформації зовнішнього радіуса заготовки в площині вершин калібру, яка обчислюється за формулою ¶(DRx )h (4) (IR )h = ¶x де (IR)h - інтенсивність деформації зовнішнього радіуса заготовки в площині вершин калібру; (DRx)h - поточна зміна зовнішнього радіуса заготовки в площині вершин калібру, мм. Наприклад, відомий спосіб поздовжньої прокатки труб у каліброваних валках на короткій нерухомій оправці, відповідно до котрого деформацію зменшення зовнішнього радіуса і обтиснення стінки заготовки здійснюють у вхідному конусі осередку деформації (до площини центрів валків) і закінчують одночасно в площині центрів валків (дивися, (DS x )h = (S0 )h - (Sx )h = (DS1)h - lxtgf x - (Ri - 0,5hk ) + (Ri - 0,5hk )2 - l2 x (Rx )h = Ri - (Ri - 0,5hk )2 - l2 x (DRx )h = (R0 )h - (Rx )h = (R0 )h - Ri + + (Ri - 0,5hk )2 - l2 x é ù ú ú × (- 1) 2 - l2 ú (Ri - 0,5hk ) x û (- lx ) (IS )h = êtgfx + ê ê ë (IR )h = lx (Ri - 0,5hk )2 - l2 x (9) (10) (11) (12) (13) [(IS)h ]t=0 (14) [(IR)h]t=0 (15) де (DS1)h=(S 0)h-(Sg )h - обтиснення заготовки по стінці в площині вершин калібру на ділянці, що розташована від межі входу тр уби в осередок деформації до площини центрів валків (у вхідному конусі зони деформації), мм; fx - кут між віссю прокатки та утворюючою поверхні оправки (кут конусності оправки), град, (радіан); Rj - ідеальний радіус валків, мм; (R0)h - зовнішній радіус заготовки до деформації в площині вершин калібру, мм; hk - висота калібру, мм; Іх=x - координата діаметрального перетину осередку деформації, в якому обчислюють поточні значення (Sx)h, (R x)h мм; З [(IS)h ]t - інтенсивність деформації стінки в площині вершин калібру на виході з осередку деформації; [(IR)h]t - інтенсивність деформації зовнішнього радіуса в площині вершин калібру на виході з осередку деформації. Першим недоліком цього способу є мала величина можливого обтиснення заготовки по стінці через зрив осьової подачі внаслідок поганих силових умов втягування заготовки валками в зону деформації. Цей недолік обумовлено тим, що при прокатці труб у відповідності із способом, описаним в аналогу №1, в осередку деформації, що розташований до площини центрів валків по ходу прокатки, нормальні контактні напруги і нормальні сили, що ініціюються ними, спрямовані протилежно напрямку прокатки як на валках, так і на оправці. Внаслідок указаної орієнтації нормальних сил, 5 71677 6 можливість підвищення обтиснень по стінці обметовки (DSS)b в площині випусків калібру. жена зривом осьової подачі заготівки. Тому вико(19) W=(DSS)h-(DSS)b ристання цього способу при прокатці труб у станах Різниця обтиснень W є причиною нерівномірпоздовжньої прокатки (СПП) забезпечує таке обного розподілу поздовжніх напруг sx по поперечтиснення по стінці заготовки, що не перевищує ному перетину заготовки в осередку деформації 1,0-2,5мм; це, в свою чергу, обмежує нижню межу (дивися, наприклад, книгу: В.М. Друян, Ю.Г. Гулятовщини стінки труб, вироблених на СПП, розміев, С.А. Чукмасов. Теория и технология трубного ром (St)2=5,0-6,0мм (дивися, наприклад, книгу: В.Н. производства. Днепропетровск, РИА Днепр-ВАЛ, Данченко, А.В. Чус. Продольная прокатка труб. 2001, стор.128, рис.2.2.3в). Чим більша, за інших Москва, Металлургия, 1984. Стор.46). рівних умов, величина W, тим більша різниця Dsx Другим недоліком цього способу є високі покаміж розтягуючими напругами (+sx)b у зонах випусзники відносної різностінності і, відповідно, низькі ків калібру і стискуючими напругами (-sx)h у зонах показники точності прокатаних тр уб. Відносну різвершин калібру. При певному значенні W різниця ностінність прокатаних труб обчислюють за фор(20) Dsx=(+sx)b-(-sx)h=(sx) b+(sx)h мулою (дивися, наприклад, книгу: Атлас де фектов де Dsx - різниця між поздовжніми напругами в стальных горячекатаных бесшовных тр уб. Тбилизонах вершин калібру та у зонах випусків калібру, си, Сакартвело, 1991. Стор.117) МПа; S - Smin (sx) h - абсолютне значення стискуючих (негаBt = max × 100% (16) Smid тивних) напруг у зонах вершин калібру, МПа; де Bt - відносна різностінність труби, %; (sx) b - абсолютне значення розтягуючих (позиSmax - максимальна товщина стінки в діаметтивних) напруг у зонах випусків калібру, МПа; ральному перетині труби, мм; може досягти деякої критичної (Dsx) k величиSmin - мінімальна товщина стінки в діаметральни, при якій на трубі утворяться дефекти типу ному перетині труби, мм; "шпаківен" і "тріщин напруги" (дивися, наприклад, Smid=0,5·(S max+S min) - усереднене значення тогалузевий стандарт ОСТ 14-82-82 «Трубы стальвщини стінки в діаметральному перетині труби, ные бесшовные катаные. Дефекты поверхности. мм. Термины и определения». Стор.20). Утворення Другий недолік способу поздовжньої прокатки згаданих дефектів є причиною бракування труб і труб відповідно з аналогом №1 обумовлено тим, підвищення видаткового коефіцієнту металу. що обтисненнястінки заготовки в площині випусків Третій недолік обумовлено тим, що інтенсивкалібру (меридіональній площині, що проходить ність деформації [(IR)h]t зовнішнього радіуса в через вісь прокатки та випуски калібру) не відбуплощині вершин калібру на виході з осередку девається (дивися, наприклад, книгу: В.М. Др уян, формації в способі відповідно аналогу №1 не є Ю.Г. Гуляев, С.А. Чукмасов. Теория и технология регульованою величиною (завжди дорівнює нулю трубного производства. Дніпропетровськ, Дніпропо фізичній суті процесу). ВАЛ, 2001. Стор.128-129) Четвертим недоліком цього способу є високі (17) (DSS)b=(DS1) b=0 показники овальності, що характеризує різницю між взаємно перпендикулярними діаметрами де (DSS)b=(S0)b-(St)b - сумарне обтиснення за(один із яких є максимальним діаметром у даному готовки по стінці в площині випусків калібру на ділянці, що розташована від межі входу труби в поперечному перетині труби) відповідно до залежосередок деформації до площини центрів виходу з ності (дивися, наприклад, книгу: Атлас де фектов осередку деформації, мм; стальных горячекатаных бесшовных тр уб. Тбилиси, Сакартвело, 1991. Стор.117) (DS1)b=(S 0)b-(Sg )b - обтиснення заготовки по стінці в площині випусків калібру на ділянці, що 2 × Dmax - D p Ot = × 100% (21) розташована від межі входу тр уби в осередок деDmax + Dp формації до площини центрів валків (у вхідному де Ot - овальність труби, %; конусі зони деформації), мм; Dmax - максимальний діаметр в діаметрально(S0)b - товщина стінки заготовки на вході в му перетині труби, мм; осередок деформації в площині випусків калібру, Dp - діаметр труби в напрямку, перпендикулямм; рному Dmax, мм. (St)b - товщина стінки труби на виході з осереЧетвертий недолік способу поздовжньої продку деформації в площині випусків калібру, мм; катки труб відповідно з аналогом №1 обумовлено (Sg )b - товщина стінки заготовки в перетині тим, що в площині випусків калібру практично не площини випусків калібру і площини центрів валвідбувається зміни радіусу заготовки (дивися, наків, мм. приклад, книгу: В.М. Др уян, Ю.Г. Гуляев, С.А. ЧукТаким чином, при використанні способу прокамасов. Теория и технология трубного производсттки відповідно аналогу №1 відносна різностінність ва. Дніпропетровськ, Дніпро-ВАЛ, 2001. Стор.455) дорівнює (22) (R0)b»(Rt)b=0,5·b k (S0 )b - (St )h Bt = ×100 % (18) де (R0)b - радіус заготовки в площині випусків Smid калібру, мм; Третій недолік цього способу полягає в тому, (Rt)b - радіус труби в площині випусків, мм; що при його використанні має місце велика різниbk - ширина калібру, мм. ця W між обтисненням стінки заготовки (DSS)h в Таким чином, при використанні способу прокаплощині вершин калібру і обтисненням стінки заготки відповідно аналогу №1 овальність труби після ( ) 7 71677 8 поздовжньої прокатки в каліброваних валках доріоправці, відповідно до котрого одночасне збільвнює шення зовнішнього радіуса і обтиснення стінки заготовки здійснюють у вихідному конусі осередку 2 × bk - 2(Rt )h Ot = × 100% (23) деформації починаючи з площини центрів валків і bk + 2(Rt )h закінчуючи перетином виходу готової тр уби з оседе (Rt)h - радіус труби в площині вершин каліредку деформації і при цьому обтиснення стінки бру, мм. заготовки з одночасним збільшенням її зовнішньоВисокий рівень овальності Ot після поздовжго радіуса здійснюють таким чином, щоб інтенсивньої прокатки призводить до того, що в процесі ність деформації стінки в площині вершин калібру подальшої формозміни в технологічній лінії (в розпослідовно зменшувалась від максимальної великатному, калібрувальному, редукційному станах чини 0,10-0,25 в площині центрів валків до мініматощо) труба отримує великий рівень деформації льної її величини в перетині виходу готової труби з переовалізації, що призводить до появи додаткоосередку деформації, а величини обтиснення стінвих напруг і, як наслідок, дефектів у вигляді тріщин ки, збільшення радіуса заготовки та довжини осена готовій трубі, що призводить до відбраковки редку деформації в площині вершин калібру після продукції і зниженню видаткового коефіцієнту. площини центрів валків були зв'язані співвідноКонкретний приклад 1. В першому стані пошенням здовжньої прокатки (СПП-1) технологічної лінії (24) (DR2)h·L2=(DS2) h·[Ri-(Rt)h]·sina 2 агрегату "140" здійснюють поздовжню прокатку де (DR2)h - збільшення радіуса заготовки в циліндричної заготовки (гільзи, отриманої з проплощині вершин калібру, мм; шивного стану) з зовнішнім радіусом L2 - довжина осередку деформації після плоR0=(R0)h=79,5мм і товщиною стінки щини центрів валків, мм; S0=(S0)h=(S 0)b=10,5мм. В СПП-1 використовують (Rt)h - радіус тр уби в площині вершин калібру, коротку нерухому оправку з діаметром циліндричмм; ної ділянки dc=dg =134мм. Ідеальний радіус калібa 2 - кут захвату за площиною центрів валків, рованих валків СПП-1 становить Ri=295мм, висота град., калібру становить hk=149мм, ширина калібру ста(дивися, наприклад, патент Російської Феденовить bk=159,4мм. Після прокатки в СПП-1 отрирації №2148445 С1, 7В21В17/02 - аналог №2). мують трубу, розміри якої становлять: зовнішній Цей спосіб характеризується такими показнирадіус в площині вершин калібру ками деформації заготовки: (Rt)h=0,5hk=74,5мм, товщина стінки в площині ве(25) (DSS)h=(DS2) h ршин калібру (St)h=(Sg )h=0,5(h k-dg )=7,5мм, зовніш(26) (DS1)h=0 ній радіус в площині випусків калібру (27) dh=1 (Rt)b=0,5bk=79,7мм, товщина стінки в площині ви(Sx )h = S g h - lx tgf x + (Ri - 0,5hk ) пусків калібру (St)b=(S0)b=S 0=10,5мм. Параметри (28) деформації: сумарне обтиснення стінки в площині - (Ri - 0,5hk )2 - l2 вершин калібру (DSS)h=S 0-(St)h=3,0мм; сумарне x обтиснення стінки в площині випусків калібру (DS x )h = Sg h - (Sx )h = lx tgfx - (Ri - 0,5hk ) + (DSS)b=S0-(St) b=0. При таких параметрах деформа(29) ції різниця між сумарними обтисненнями стінки в + (Ri - 0,5hk )2 - l2 x площинах вершин і випусків калібру становить [ ] ( ) ( ) W=(DSS)h-(DSS)b=3,0мм і при прокатці труб із відносно малопластичних сталей є причиною появи на труба х де фектів у вигляді шпаківень і тріщин напруги. У відповідності до (23) овальність труби після прокатки в СПП-1 дорівнює Оt=6,74%. Отримана прокаткою в СПП-1 труба є заготовкою, що далі деформується в другому стані поздовжньої прокатки (СПП-2); при цьому заготовка подається в СПП-2 таким чином, що площина випусків калібру СПП-1 є площиною вершин калібру СПП-2, а площина вершин калібру СПП-1 є площиною випусків калібру СПП-2. Це призводить до того, що на вході в осередок деформації СПП-2 заготовка отримує деформацію переовализації (яка тим більша, чим більше овальність Ot), в наслідок чого в площинах випусків та вершин калібру СПП-2 в заготовці ініціюються додаткові напруги, що при прокатці труб із відносно малопластичних сталей є причиною появи на трубах дефектів у вигляді тріщин напруги. Ці дефекти не можуть бути усун уті в процесі подальшої обробки труби в лінії стану і є причиною відбраковки продукції та зниження видаткового коефіцієнту. Відомий також спосіб поздовжньої прокатки труб у каліброваних валках на короткій нерухомій (Rx )h= Ri - (Ri - 0,5hk )2 - l2 x (DRx )h= (Rt )h - (Rx )h= (Rt )h - Ri + + (Ri - 0,5hk )2 - l2 x (IS )h= tg fx (IR )h= [(IS )h ]t= [(IR )h]t= lx (Ri - 0,5hk )2 - l2 x (- lx ) (Ri - 0,5hk )2 - l2 x tg f2 (30) (31) (32) (33) L2 = tg f2 - tga 2 (34) 2 - L2 (Ri - 0,5hk ) 2 L2 = tga 2 (35) 2 - L2 (Ri - 0,5hk ) 2 де f2=fx - кут між віссю прокатки та утворюючою поверхні оправки (кут конусності оправки) на виході з осередку деформації, град. (радіан). Враховуючи, що 9 71677 10 2L2tgf2=121мм. Ідеальний радіус каліброваних L2 = tg a 2 (36) валків становить Ri=296,3мм, висота калібру стаR i - (R t )h новить hk=142,6мм, ширина калібру становить é æ a2 öù b (DS2 )h = L2 × êtgf 2 - tgç ÷ú (37) bk=152,5мм (овальність калібру l k = k , як і в 2 øû è ë hk попередньому прикладі, становить lk=1,07; радіус æ a2 ö (DR2 )h = L2tgç ÷ (38) валків в площині вершин калібру RB=Ri-0,5hk, як і в è 2 ø попередньому прикладі, становить RB=225мм). після підстановки (36)-(38) в (24) маємо таке Здійснюють поздовжню прокатку циліндричної математичне формулювання умов прокатки відпозаготовки з зовнішнім радіусом R0=(R0)h=74,6мм і відно до аналога №2 товщиною стінки S0=(S0)h=(S0) b=0,5(hk-dg )=10,8мм. (39) f2=a 2 Збільшення радіуса заготовки в площині вершин З урахуванням (39), на підставі формул (32)калібру становить (DR2)h=(Rt)h-0,5hk=3,2мм; кут (35) можна кваліфікувати спосіб прокатки відповідзахвату за площиною центрів валків дорівнює но до аналога №2 таким чином. æ ö L2 Відомий також спосіб поздовжньої прокатки ç a 2 = arcsin ç R - 0,5h ÷ = 9,72град. = 0,17 радіан , ÷ труб у каліброваних валках на короткій нерухомій kø è i оправці, відповідно до котрого одночасне збільобтиснення стінки в площині вершин калібру сташення зовнішнього радіуса і обтиснення стінки новить (DS2)h=(DSS)h=S0-(St) h=3,3мм. Вищенаведені заготовки здійснюють у вихідному конусі осередку параметри прокатки відповідають всім без винятку деформації починаючи з площини центрів валків і умовам і вимогам відповідно аналогу №2: одночазакінчуючи перетином виходу готової тр уби з осесне збільшення зовнішнього радіуса і обтиснення редку деформації і при цьому обтиснення стінки стінки заготовки здійснюють у ви хідному конусі заготовки з одночасним збільшенням її зовнішньоосередку деформації починаючи з площини го радіуса здійснюють таким чином, щоб інтенсивцентрів валків і закінчуючи перетином виходу гоність деформації стінки в площині вершин калібру тової тр уби з осередку деформації і при цьому послідовно зменшувалась від максимальної велиобтиснення стінки заготовки з одночасним збільчини tgf2=tga 2=0,10-0,25 в площині центрів валків шенням її зовнішнього радіуса здійснюють таким до нуля в перетині виходу го тової тр уби з осередчином, що інтенсивність деформації стінки в плоку деформації, а інтенсивність деформації зовнішщині вершин калібру послідовно зменшується від нього радіуса монотонно збільшувалась від нуля в максимальної величини 0,204 в площині центрів площині центрів валків до максимальної величини валків до мінімальної її величини (нуля) в перетині tga 2=tgf2=0,10-0,25 на виході з осередку дефорвиходу готової тр уби з осередку деформації, а мації. величини обтиснення стінки (DS2)h, збільшення Використання цього способу забезпечує деяке радіуса заготовки (DR2)h та довжини осередку депідвищення обтиснення по стінці заготовки (DSS)h і формації L2 в площині вершин калібру після плозменшення відносної різностінності Bt прокатаних щини центрів валків зв'язані співвідношенням: труб у порівнянні із способом відповідно до анало(DR2)h·L2=(DS2) h·[Ri-(Rt)h]·sina 2; гу №1, але овальність труб Ot та різниця W між 3,2·38=3,3·(296,3-74,5)·sin(0,17)=122мм 2. обтисненням стінки заготовки (DSS)h в площині При режимі деформації відповідно вимогам вершин калібру і обтисненням стінки заготовки способу прокатки за аналогом №2 інтенсивність (DSS)b в площині випусків калібру залишаються на деформації зовнішнього радіуса в площині вершин достатньо високому рівні. Останній факт обумовкалібру на виході з осередку деформації станолено тим, що інтенсивність деформації [(IR)h]t зоввить [(IR)h]t=0,172; при цьому обтиснення стінки в нішнього радіуса в площині вершин калібру на площині випусків калібру становить виході з осередку деформації в способі відповідно (DS2)b=(DSS)b=S0-0,5·(b k-d2)=1,55мм, а різниця між аналогу №2 не є незалежно регульованою велисумарними обтисненнями стінки в площинах верчиною, а залежить від кута конусності оправки f2 у шин і випусків калібру становить W=(DSS)hвихідному конусі осередку деформації і по фізич(DSS)b=1,75мм і при прокатці труб із відносно маній суті процесу завжди має перебувати в межах лопластичних сталей є причиною появи на трубах [(IR)h]t=0,10-0,25. дефектів у вигляді шпаківень і тріщин напруги. У Конкретний приклад 2. Як і в попередньому відповідності до (23) овальність труби після прокаприкладі, в першому стані поздовжньої прокатки тки в СПП-1 дорівнює Ot=2,32%. Отримана прокат(СПП-1) технологічної лінії агрегату "140" здійснюкою в СПП-1 труба є заготовкою, що далі дефорють поздовжню прокатку труби, розміри якої стамується в другому стані поздовжньої прокатки новлять: зовнішній радіус в площині вершин каліб(СПП-2); при цьому заготовка подається в СПП-2 ру (Rt)h=74,5мм, товщина стінки в площині вершин таким чином, що площина випусків калібру СПП-1 калібру (St)h=(S2) h=7,5мм. Прокатку здійснюють на є площиною вершин калібру СПП-2, а площина нерухомій конічній оправці, кут конусності утворювершин калібру СПП-1 є площиною випусків калібючої поверхні якої дорівнює f2=0,17 радіан, а довру СПП-2. Це призводить до того, що на вході в жина ділянки за перетином центрів валків станоосередок деформації СПП-2 заготовка отримує вить L2=38мм; діаметр оправки в перетині виходу деформацію переовализації (яка тим більша, чим труби з осередку деформації (як і в попередньому більше овальність Ot), в наслідок чого в площинах прикладі) становить d2=2[(Rt)h-(St)h]=134мм, а в випусків та вершин калібру СПП-2 в заготовці ініперетині центрів валків дорівнює dg =d2ціюються додаткові напруги, що при прокатці труб 11 71677 12 із відносно малопластичних сталей є причиною dc - діаметр циліндричної ділянки оправки, мм. появи на трубах дефектів у вигляді тріщин напруВикористання цього способу забезпечує деяке ги. Ці дефекти не можуть бути усун уті в процесі підвищення обтиснення по стінці заготовки (DSS)h і подальшої обробки труби в лінії стану і є причизменшення відносної різностінності Bt прокатаних ною відбраковки продукції та зниження видатковотруб у порівнянні із способом відповідно до аналого коефіцієнту. гу №1, але овальність Ot прокатаних тр уб та різНайбільш близьким до заявляємого способу є ниця W між обтисненням стінки заготовки (DSS)h в спосіб поздовжньої прокатки труб у каліброваних площині вершин калібру і обтисненням стінки заговалках на короткій нерухомій оправці, кут конуснотовки (DSS)b в площині випусків калібру залишасті котрої на ділянці від площини центрів валків до ються на достатньо високому рівні. Останній факт перетину виходу готової тр уби з осередку дефоробумовлено тим, що інтенсивність деформації мації дорівнює f2=15°-35°, відповідно до котрого [(IR)h]t зовнішнього радіуса в площині вершин калідеформацію заготовки по стінці і зовнішньому рабру на виході з осередку деформації в способі діусу здійснюють до площини і за площиною відповідно прототипу не є незалежно регульовацентрів валків, а одночасне збільшення зовнішною величиною, а залежить від діаметра dc циліннього радіуса і обтиснення стінки заготовки здійсдричної ділянки оправки, який, в свою чергу, по нюють у вихідному конусі осередку деформації фізичній суті не є зв'язаним з параметрами процепочинаючи з площини центрів валків і закінчуючи су деформування заготовки в калібрі автоматичноперетином виходу готової тр уби з осередку дефого стана (дивися, наприклад, книгу: Ф.А. Данилов, рмації на ділянці довжиною А.З. Глейберг, В.Г. Балакин. Горячая прокатка и L2=(0,1-0,3)·d c (40) прессование труб. Μ., Металлургия, 1972. де dc - діаметр циліндричної ділянки оправки, Стор.219-220). Наслідком того, що овальність Ot мм; та різниця W між обтисненням стінки заготовки (дивися, наприклад, авторське посвідчення (DSS)h в площині вершин калібру і обтисненням 2 СРСР №567514, М. Кл . В21В25/00, 17/02, 1977 стінки заготовки (DSS)b в площині випусків калібру прототип). залишаються на достатньо високому рівні, є утвоЦей спосіб характеризується наявністю обтисрення на трубах дефектів типу шпаківень та трінення стінки заготовки як у вхідному (до площини щин напруги, що, в свою чергу, призводить до вицентрів валків), так й у ви хідному (за площиною сокого рівня відбраковки готової продукції і центрів валків) конусах осередку деформації підвищення видаткового коефіцієнту. (00) редукувність деформації зовнішнього радіуса заготовки в вання заготовки по діаметру без обтиснення стінки площині початку обтиснення стінки заготовки з відбувається у вхідному конусі осередку дефородночасним збільшенням її зовнішнього радіуса мації довжиною L01=41,9мм, а на частині вихідного Imin , овальність калібру l k та висоту калібру hk приконуса довжиною L02=16,5мм (від площини центрів значено, як функцію від інтенсивності деформації валків в напрямку прокатки) відбувається тільки lmax, яка, в свою чергу, становить lmax =0,18 (що деформація радіусу заготовки без обтиснення стівідповідає умовам заявляємого способу, відповіднки. Зона одночасного збільшення радіусу заготоно до яких lmax=0,05¸0,30), обтиснення стінки в вки і обтиснення її стінки починається на відстані площині випусків калібру дорівнює (DSS)b=(S0)bL02=16,5мм (по ходу прокатки) від площини центрів 0,5(bk-d2)=3,3мм, а різниця між сумарними обтисвалків і закінчується на відстані L2=38,3мм (по хоненнями стінки в площинах вершин і випусків каліду прокатки) від площини центрів валків. Таким бру становить W=(DSS)h-(DSS)b=0,6мм, що в 3¸5 чином 100% обтиснення заготовки по стінці відбуразів менше, ніж при використанні способів відповається за площиною центрів валків по ходу провідно аналогів та прототипу (аналог №1 W=3,0мм; [ ] 23 71677 24 катки (у вихідному конусі осередку деформації) і одночасним збільшенням її зовнішнього радіуса Imin , овальність калібру l k та висоту калібру hk приспіввідношення обтиснень dh = (D S2 )h × (DSå )h1 значено, як функцію від інтенсивності деформації становить dh=1,0. Сумарне обтиснення стінки в lmax, яка, в свою чергу, становить lmax=0,17 (що відплощині вершин калібру становить (DSS)h=(S0)hповідає умовам заявляємого способу, відповідно (St)h=3,9мм. Вищенаведені параметри прокатки до яких lmax=0,05¸30), обтиснення стінки в площині відповідають всім без винятку умовам і вимогам випусків калібру дорівнює (DSS)b=(S0)b-0,5(bkпрокатки відповідно заявляємого способу - дефоd2)=2,9мм, а різниця між сумарними обтисненнями рмацію заготовки по радіусу здійснюють до плостінки в площинах вершин і випусків калібру стащини центрів валків на ділянці довжиною новить W=(DSS)h-(DSS)b=0,7мм і є меншою, ніж при L01=41,9мм і за площиною центрів валків на ділянвикористанні способів відповідно аналогів та проці довжиною L2=38,3мм, а одночасне збільшення тотипу. Таким чином, при використанні заявляємозовнішнього радіуса і обтиснення стінки заготовки го способу при виготовленні труб із відносно маздійснюють у ви хідному конусі осередку деформалопластичних сталей вірогідність появи на трубах ції починаючи з перетину, що лежить на відстані дефектів у вигляді шпаківень і тріщин напруги знаL02=16,5мм (по ходу прокатки) від площини центрів чно знижується. У відповідності до (23) овальність валків і закінчуючи перетином виходу готової трутруби після прокатки в СПП-1 дорівнює Ot=0,15% і би з осередку деформації, що лежить на відстані є значно меншою, ніж при використанні способів L2=38,3мм (по ходу прокатки) від площини центрів відповідно до аналогів та прототипу, в наслідок валків, і при цьому обтиснення стінки заготовки з чого значно зменшується вірогідність появи на одночасним збільшенням її зовнішнього радіуса труба х дефектів у вигляді тріщин напруги в процездійснюють таким чином, що в площині вершин сі подальшої деформації на розкатному, редукційкалібру інтенсивність деформації стінки послідовному або калібровочному станах. но зменшується від максимальної величини Спосіб, що пропонується у якості винаходу, (IS)max=tg f2-lmin=0,215 в площині початку обтисненапробовано в промислових умовах на агрегаті ня стінки заготовки з одночасним збільшенням її «140» із станами поздовжньої прокатки "тандем" зовнішнього радіуса до мінімальної величини при виготовленні труб розміром 159х4,5¸6,0мм. (IS)mi n=tg f2-l max=0,117 в перетині виходу готової Для порівняння труби було також виготовлено за труби з осередку деформації, а інтенсивність детехнологіями відповідно аналогам №1 і №2 та формації зовнішнього радіуса монотонно збільпрототипу. В кожному випадку фіксували розхідшують від мінімальної величини в площині початку ний коефіцієнт P = M M (тут Μ - кількість заданого обтиснення стінки заготовки з одночасним збільt шенням її зовнішнього радіуса до максимальної в роботу металу, т; Mt - кількість виготовлених без величини в перетині виходу го тової тр уби з осеребраку тр уб, т). Ефективність конкретного способу дку деформації таким чином, що в площині вервиготовлення труб оцінювали по відносній велишин калібру інтенсивність деформації зовнішнього чині Pb = Pk P (тут Р k - розхідний коефіцієнт при радіуса в перетині виходу готової труби з осередку 1 деформації становить величину lmax=0,17, інтенсивиготовленні труб конкретним способом; Р1 - розвність деформації зовнішнього радіуса в площині хідний коефіцієнт при виготовленні труб по спосопочатку обтиснення стінки заготовки з одночасним бу відповідно аналога №1). Отримані дані (Рb=0,97 збільшенням її зовнішнього радіуса становить ведля аналога №2; Рb=0,98 для прототипу; Рb=0,95 личину lmin=0,425·lmax=0,072, а овальність калібру для заявляє мого способу) свідчать про те, що валків lk залежить від інтенсивності деформації використання заявляємого способу дозволяє знизовнішнього радіуса в перетині виходу готової зити відбраковку труб і, відповідно, збільшити на труби з осередку деформації lmах відповідно до 2-5% кількість виготовленої без браку готової проформули дукції в порівнянні з відомими способами поздовæ ö жньої прокатки труб. ç g -1 ÷ l k = (0,99 ¸ 1 01)× ç g , Дослідження в промислових умовах на агрега÷, 2 ç Imax + 1 ÷ ті «140» цеху №5 Нижньодніпровського трубопроè ø катного заводу (м. Дніпропетровськ) показують, що b пропонуємий спосіб відповідає критерію "Промисде l k = k = 1047 - овальність калібру валків; , hk лова придатність". bk=149,2мм - ширина калібру; ì ü 2 hk = 2 × íRi - Ri - (Rt )h × 1 + Imax ý = 142,5мм î þ висота калібру; 2Ri g= = 4,21 - показник глибини калібру; hk Rі=300мм - ідеальний радіус валка; (Rt)h=74,5мм - зовнішній радіус труби в площині вершин калібру. При таких параметрах прокатки, коли інтенсивність деформації зовнішнього радіуса заготовки в площині початку обтиснення стінки заготовки з [ ] 25 Комп’ютерна в ерстка О. Гапоненко 71677 Підписне 26 Тираж 37 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601