Спосіб поздовжньої прокатки труб

Изобретение относится к трубному производству и может быть использовано при изготовлении труб способом холодной или горячей деформации. Известен способ продольной прокатки труб, по которому трубчатую заготовку деформируют с неравномерным по ее периметру обжатием стенки на закрепленной конической оправке ручьевыми валками, образующими овальный или круглый с выпусками калибр, за два прохода с максимальным обжатием стенки в каждом проходе по гребню ручья [Шевакин Ю.Ф., Глейберг А.З. Производство труб. М., Металлургия, 1968, с. 98-103]. Наиболее близким к предлагаемому является способ продольной прокатки труб, по которому трубчатую заготовку деформируют с неравномерным по ее периметру обжатием стенки ручьевыми валками, образующими последовательно расположенные овальный незамкнутый калибр и круглый без выпусков калибр, на удерживаемой ступенчатой с возрастающим диаметром по ходу прокатки оправке, причем максимальное обжатие стенки осуществляют по гребню ручья калибров [Авт.св. СССР №505451, кл. В 21 В 17/04, 1976]. Общим недостатком указанных способов является то, что из-за неравномерного обжатия стенки по периметру трубчатой заготовки в очаге деформаций создается неоднородное напряженно-деформированное состояние, при котором затруднено течение металла в осевом направлении, пластическая деформация наступает при более высоком удельном давлении по контактной поверхности инструмента и сопровождается течением металла в поперечном направлении. В основу изобретения поставлена задача создания способа продольной прокатки труб, в котором режимными условиями деформации обеспечивается создание более однородного напряженнодеформированного состояния в очаге деформации круглого без выпусков калибра, протекание пластической деформации при более низком удельном давлении по контактной поверхности и за счет этого повысить разовую деформацию, снизить знергозатраты на изготовление труб, повысить геометрическую точность труб и расширить технологические возможности процесса продольной прокатки труб в части изготовления холоднодеформированных труб. Указанная задача достигается тем, что в известном способе продольной прокатки труб, по которому трубчатую заготовку деформируют с неравномерным по ее периметру обжатием стенки на оправке ручьевыми валками с овальным калибром и с круглым без выпусков калибром, неравномерное обжатие стенки трубчатой заготовки производят на величину, определяемую соотношением где Δt - величина разностенности по периметру трубчатой заготовки на участках, расположенных между ребордой и гребнем ручья калибра; Δtp, Δhв - величина обжатия стенки трубчатой заготовки в круглом без выпусков калибре соответственно изнутри оправкой по разъему калибра νι по наружному диаметру валками по гребню ручья калибра; Dк - диаметр круглого без выпусков калибра; tтр - толщина стенки трубы; tэр- толщина стенки трубчатой заготовки по разъему круглого без выпусков калибра; и участки с минимальной толщиной стенки ориентируют к гребню ручья круглого без выпусков калибра, причем деформацию в круглом без выпусков калибре осуществляют на удерживаемой оправке с цилиндрической калибрующей частью и обжимным увеличивающегося к ней сечением участком и с одновременным началом обжатия стенки по всему периметру трубчатой заготовки. Предлагаемый способ осуществляется следующим образом. Деформацию трубчатой заготовки осуществляют в два прохода. В первом проходе трубчатую заготовку задают в ручьевые валки с овальным калибром и. прокатку ее осуществляют на цилиндрической (подвижной или удерживаемой) оправке или на удерживаемой конической оправке. При этом режим деформации задают таким, чтобы после прокатки в овальном калибре трубчатая заготовка имела поперечную разностенность, плавно изменяющуюся от разъема калибра до гребня ручья. Величину разностенности задают исходя из режимных условий деформации трубчатой заготовки в последующем (втором) проходе и определяют из соотношения где Δt - величина разностенности по периметру трубчатой заготовки на участках, расположенных между ребордой и гребнем ручья калибра; Δtp, Δhв - величина обжатия стенки трубчатой заготовки в круглом без выпусков калибре соответственно изнутри оправкой по разъему калибра νι по наружному диаметру валками по гребню ручья калибра; Dк - диаметр круглого без выпусков калибра; tтр - толщина стенки трубы; tэр -толщина стенки заготовки по разъему калибра. Во втором проходе трубчатую заготовку задают в ручьевые валки с круглым без выпусков калибром таким образом, чтобы участки ее с минимальной толщиной стенки располагались по гребню ручья, а участки с максимальной толщиной стенки - по разьему калибра. Прокатку трубчатой заготовки осуществляют на удерживаемой оправке с цилиндрической калибрующей частью и обжимным увеличивающегося к ней сечением участком, обеспечивающим одновременное начало обжатия стенки по всему периметру трубчатой заготовки. При прокатке обжатие стенки трубчатой заготовки наступает одновременно по всему ее периметру. При этом по гребню ручья стенка обжимается валками по наружному диаметру и оправкой изнутри трубчатой заготовки на меньшую величину, чем обжатие стенки по разъему ручья оправкой изнутри трубчатой заготовки. Но поскольку обжатие стенки со стороны наружного диаметра вызывает приращение длины на большую величину, чем обжатие стенки на ту же величину оправкой изнутри трубчатой заготовки, то обжатие стенки при заданной разностенности трубчатой заготовки и ее ориентации относительно гребня ручья вызывает в любом продольном сечении очага деформации по его периметру приращение длины на одну и ту же величину. Прикатанная труба имеет одинаковую толщину стенки по всему периметру. Очаг деформации в круглом без выпусков калибре имеет более однородное равномерно-распределенное по поперечному сечению напряженно-деформированное состояние. Это стало возможным благодаря тому, что режимные параметры обеспечивают за счет обжатия стенки равномерное приращение длины по периметру трубчатой заготовки и исключают в очаге деформации поперечное течение метая па. Например, трубу 40x2мм из стали 10 изготовили за 2 прохода. В первом проходе трубчатую заготовку прокатали с неравномерным обжатием стенки на удерживаемой конической оправке двумя ручьевыми валками, образующими овальный калибр. При этом ручьевые валки устанавливали таким образом, чтобы после прокатки трубчатая заготовка имела переменную толщину стенки с двумя минимумами и двумя максимумами равномерно распределенными по ее периметру и изменялась от 3,7мм до 4,0 мм. Величину разностенности 0,3мм предварительно определяли из соотношения Во втором проходе трубчатую заготовку с переменной толщиной стенки задавали в круглый без выпусков калибр, образованный двумя ручьевыми валками, таким образом, чтобы участки с минимальной толщиной стенки (3,7 мм) располагались по гребню калибра, а участки с максимальной толщиной стенки (4 мм) по его разъему и прокатали на удерживаемой оправке с цилиндрической калибрующей частью и обжимным увеличивающегося к ней участком, форма которого обеспечивала одновременное начало обжатия стенки по всему периметру трубчатой заготовки. Прокатанная труба имела одинаковую толщину стенки по всему периметру.