Прошивна і прокатна оправка, спосіб відновлення цієї прошивної і прокатної оправки і технологічна лінія для відновлення цієї прошивної і прокатної оправки
Номер патенту: 97027
Опубліковано: 26.12.2011
Автори: Накаморі Масахару, Хідака Ясуйосі, Інаге Такатеру, Хаясі Йосіхіко, Нагакіто Дзюн, Хігасіда Ясуто, Йосікава Фуміхіто, Накаіке Коудзі, Сімода Казухіро, Айсака Такаюкі, Хірасе Наоя
Формула / Реферат
1. Прошивна й прокатна оправка, призначена для її повторного використання в прошивному й прокатному стані, використовуваному при виробництві безшовних сталевих труб, яка відрізняється тим, що вона має плівку, що складається з оксидів і Fe, що утворена на поверхні основного металу оправки, що пройшла дробоструминну обробку, за допомогою електродугового напилення з використанням залізного дроту.
2. Оправка за п. 1, яка відрізняється тим, що частка зон, зайнятих у плівці оксидами, становить 55-80 %.
3. Оправка за п. 1, яка відрізняється тим, що частка зон, зайнятих у плівці оксидами, на боці поверхневого шару вища, ніж на боці основного металу.
4. Оправка за п. 3, яка відрізняється тим, що частка зон, зайнятих у плівці оксидами, становить не більше 40 % у зоні поруч із основним металом і 55-80 % у зоні поверхневого шару.
5. Оправка за будь-яким із пп. 1-4, яка відрізняється тим, що оправка виконана у формі кулі, а товщина плівки в зоні її вершини більша товщини плівки в її циліндричній частині.
6. Оправка за будь-яким із пп. 1-5, яка відрізняється тим, що вона має шар мастила на поверхні плівки.
7. Оправка за будь-яким із пп. 1-6, яка відрізняється тим, що залізний дріт містить W.
8. Спосіб відновлення прошивної й прокатної оправки за будь-яким із пп. 1-7 для її повторного використання, який відрізняється тим, що поверхню оправки піддають дробоструминній обробці для видалення плівки з оправки, використовуваної при прошиванні й прокатці, після чого за допомогою електродугового напилення з використанням залізного дроту створюють плівку, що складається з оксидів і Fe.
9. Спосіб за п. 8, який відрізняється тим, що видалення плівки за допомогою дробоструминної обробки й створення плівки за допомогою електродугового напилення виконують тільки в зоні вершини оправки, виконаної у формі кулі.
10. Технологічна лінія для відновлення прошивної й прокатної оправки для її повторного використання в прошивному й прокатному стані, використовуваному при виробництві безшовних сталевих труб, яка відрізняється тим, що вона містить:
- пристрій подачі й прийому стрижня, призначений для подачі стрижня із установленою на ньому оправкою і прийому стрижня після використання в ході прошивання й прокатки;
- пристрій заміни оправки, призначений для одержання стрижня після використання в ході прошивання й прокатки від пристрою подачі й прийому стрижня, а також подачі стрижня в пристрій подачі й прийому стрижня після заміни оправки, використовуваної в ході прошивання й прокатки, відновленою оправкою;
- пристрій дробоструминної обробки, призначений для одержання оправки, використовуваної в ході прошивання й прокатки, від пристрою заміни оправки й проведення дробоструминної обробки поверхні оправки, використовуваної в ході прошивання й прокатки; і
- пристрій електродугового напилення, призначений для одержання оправки, обробленої в пристрої дробоструминної обробки, відновлення оправки за допомогою електродугового напилення з використанням залізного дроту для створення на її поверхні плівки, що складається з оксидів і Fe, і подачі відновленої в такий спосіб оправки в пристрій заміни оправки,
причому згадані пристрої встановлюють у вказаному вище порядку, і у встановлених у такий спосіб пристроях кожну з оправок, використаних у ході прошивання й прокатки, послідовно замінюють відновленою оправкою, що повинна бути встановлена на стрижні, і спрямовують у прошивний прокатний стан, що виконують неодноразово.
11. Технологічна лінія за п. 10, що містить пристрій розпилення мастила, призначений для нанесення мастила на поверхню відновленої оправки на шляху, де виконують транспортування стрижня з відновленою оправкою, що на ньому встановлена, від пристрою подачі й прийому стрижня до прошивного прокатного стана.
Текст
1. Прошивна й прокатна оправка, призначена для її повторного використання в прошивному й прокатному стані, використовуваному при виробництві безшовних сталевих труб, яка відрізняється тим, що вона має плівку, що складається з оксидів і Fe, що утворена на поверхні основного металу оправки, що пройшла дробоструминну обробку, за допомогою електродугового напилення з використанням залізного дроту. 2. Оправка за п. 1, яка відрізняється тим, що частка зон, зайнятих у плівці оксидами, становить 5580 %. 3. Оправка за п. 1, яка відрізняється тим, що частка зон, зайнятих у плівці оксидами, на боці поверхневого шару вища, ніж на боці основного металу. 4. Оправка за п. 3, яка відрізняється тим, що частка зон, зайнятих у плівці оксидами, становить не більше 40 % у зоні поруч із основним металом і 5580 % у зоні поверхневого шару. 5. Оправка за будь-яким із пп. 1-4, яка відрізняється тим, що оправка виконана у формі кулі, а 2 (19) 1 3 97027 4 - пристрій електродугового напилення, призначений для одержання оправки, обробленої в пристрої дробоструминної обробки, відновлення оправки за допомогою електродугового напилення з використанням залізного дроту для створення на її поверхні плівки, що складається з оксидів і Fe, і подачі відновленої в такий спосіб оправки в пристрій заміни оправки, причому згадані пристрої встановлюють у вказаному вище порядку, і у встановлених у такий спосіб пристроях кожну з оправок, використаних у ході прошивання й прокатки, послідовно замінюють відновленою оправкою, що повинна бути встановлена на стрижні, і спрямовують у прошивний прокатний стан, що виконують неодноразово. 11. Технологічна лінія за п. 10, що містить пристрій розпилення мастила, призначений для нанесення мастила на поверхню відновленої оправки на шляху, де виконують транспортування стрижня з відновленою оправкою, що на ньому встановлена, від пристрою подачі й прийому стрижня до прошивного прокатного стана. Даний винахід стосується прошивної і прокатної оправки (далі скорочено також званою "оправкою"), що багато разів використовується в прошивному і прокатному етапі при виготовленні безшовних стальних труб, способу відновлення цієї оправки і технологічної лінії для відновлення цієї оправки. Спосіб виготовлення труб за методом Манесмана являє собою процес виробництва безшовних стальних труб, що широко використовується шляхом гарячої обробки. У ході процесу виготовлення труб за методом Манесмана круглу заготовку, нагріту попередньо до визначної температури, подають в прошивний і прокатний етап (прошивний стан) і прошивають центральну частину круглої заготовки, що проходить по осі, що дозволяє одержати порожнисту заготовку звану "порожнистою гільзою". Порожнисту гільзу, або в тому вигляді, як с, або після збільшення діаметра і зменшення товщини стінки, якщо це необхідно, за рахунок її пропускання через розкочувальний стан тієї ж конструкції, що і згаданий вище прошивний прокатний етан, подають в наступний прокатний стан, що викопує подовження, наприклад стан для прокатки на оправці з метою подовження І прокатки. Після цього трубу, що одержується в результаті пропускають через редукційний стан, правильний стан, калібрувальний стан і подібне для вирівнювання, регулювання форми і калібрування, що приводить до одержання безшовної металевої труби як остаточного виробу, У ході прошивання і прокатки за допомогою прошивного і прокатного стану як прошивний інструмент використовують оправку в формі кулі. Цю оправку встановлюють на передньому кінці осердя або стрижня і використовують для прошивання заготовки, нагрітої до високої температури, що становить приблизно 1200°С, внаслідок чого вона зазнає впливу високих температур і високого контактного тиску. Як наслідок, на поверхні оправки виникає оксидна плівка (окалина), що захищає основний метал оправки. Оксидна плівка захищає оправку від теплоти, що надходить від заготовки, і, в той же час, служить для запобігання захопленню оправки заготовкою. Оксидну плівку на поверхні оправки в загальному випадку утворюють, коли оправку, виготовлену з інструментальної сталі, призначеної для гарячої обробки, піддають термічній обробці при високій температурі, що становить приблизно від 900°С до 1000°С протягом періоду від декількох годин до декількох десятків годин. У останні роки має місце тенденція до помітного збільшення попиту па безшовні стальні труби і, зокрема значним є зростання потреби в безшовних стальних трубах, що використовуються в жорстких умовах. Для використання в жорстких умовах підходять безшовні стальні труби, виготовлені з таких різновидів високолегованої сталі, як нержавіюча сталь, сталь з легуванням на основі Ni або високохромиста сталь із вмістом Сr 9% або вище. Коли оправка, покрита оксидною плівкою, використовується для прошивания при виробництві безшовних груб з високолегованої сталі, необхідно прошивати заготовку, що має високий опір деформації, тому оксидна плівка на оправці схильна до стирання і/або відшарування. Як тільки оксидна плівка на оправці стирається або відшаровується, ефект захисту від нагрівання знижується, і температура основного металу оправки зростає, внаслідок чого оправка може ушкоджуватися через пов'язаний з нагріванням знос (втрати металу). Коли оправка, покрита оксидною плівкою, використовується для прошивання і прокатки в процесі виробництва безшовних труб з високолегованої сталі, оксидна плівка в загальному випадку стирається протягом декількох проходів прокатки і, таким чином, термін її служби є дуже невеликим. Якщо прошивання і прокатку продовжують з використанням оправки з пошкодженою оксидною плівкою, через безпосередній контакт між основним металом оправки і поверхнею заготовки може виникати тужавіння, що є аварійною ситуацією, і, в той же час, на внутрішній поверхні порожнистої гільзи будуть утворюватися тріщини, іпо приводить до погіршення якості готового виробу. Таким чином, при виробництві безшовних труб з високолегованої сталі необхідно часто замінювати оправку, і в результаті знижується ефективність роботи прошивного і прокатного стану. Зокрема в цей час, коли метою с ефективне виробництво безшовних стальних труб, і досягнуті певні успіхи в забезпеченні безперервної роботи обладнання, що застосовується для процесу виготовлення труб за методом Манесмана, зниження ефективності роботи прошивного і прокатного стану впливає на 5 ефективність всього процесу виробництва безшовних стальних труб загалом. Для відновлення і повторного використання оправки, яка вже була використана для прошивання і знята зі стрижня, необхідно повторно створювати оксидну плівку, однак, щоб провести необхідну для цього термічну обробку, потрібний тривалий час і деяка кількість етапів. Відповідно, необхідно підтримувати запас з великого числа оправок, щоб навіть при частій заміні оправок не могла виникати їх недостача, що дозволить уникнути зниження ефективності роботи прошивного прокатного стану. Беручи до уваги таку ситуацію, до цього часу проводилися різні дослідження з метою продовження терміну служби оправки і, таким чином, зменшення, наскільки це можливо, числа оправок, які повинні зберігатися в підготовленому вигляді. Наприклад в опублікованому японському патенті № 04-8498 (далі званому "Документ 1") пропонується збільшення стійкості основного металу оправки до високих температур за рахунок зниження вмісту Сr і додання Мо, W і/або тому подібного, а також пропонується оправка з оксидною плівкою, що має чудове зчеплення, яку створюють на поверхні оправки і закріплюють на цій поверхні. Оправка, запропонована в Документі і, має тон недолік, що при збільшенні довжини прошивання заготовки стають недостатніми як стійкість до високих температур основного металу оправки, так і зчеплення з ним оксидної плівки, і, отже, не може бути забезпечений прийнятний довгий термін служби. У опублікованій заявці па японський патент № 04-74848 (далі званої "Документ 2") і опублікованій заявці на японський патент № 04-270003 (далі званої "Документ 3") пропонуються оправки, для яких застосовується основний метал, що має хімічний склад, придатний для поліпшення опору деформації при високих температурах і тріщиностійкості, і на поверхні яких створена оксидна плівка, Однак оправки, запропоновані в цих Документах 2 і 3. мають той недолік, що оксидна плівка в зоні вершини оправки, де контактний тиск є найвищим, а температура при прошиванні збільшується, розплавляється і втрачає здатність до захисту від нагрівання і опір стиранню, внаслідок чого вершина оправки легко ушкоджується і/або деформується із-за пов'язаної з розплавленням втратою металу. У опублікованому японському патенті № 647147 (далі званому "Документ 4") пропонується оправка, для якої застосовується основний метал, шо містить як добавки Сr і Сu, і на поверхні якого створена оксидна плівка. Однак оправка, що пропонується в Документі 4, також має недолік, що полягає в легкому пошкодженні і/або деформуванні вершини оправки через пов'язану з розплавленням втратою металу при проведенні прошивання. У будь-якому випадку, від оправок, запропонованих у вказаних вище Документах 1-4, хімічний склад основного металу в яких регулюють, у випадку їх застосування для прошивання і прокатки при виготовленні безшовних труб з високолегованої сталі не можна чекати збільшеного прийнятним 97027 6 чином терміну служби тільки за рахунок згаданого складу основного металу. Крім того, всі оправки, запропоновані у вказаних вище Документах 1-4, при їх багаторазовому використанні для прошивання і прокатки вимагають тривалого періоду термічної обробки для відновлення оксидної плівки. Тому до цього часу проводилися дослідження з мстою збільшення терміну служби оправки за рахунок заміни оксидної плівки на поверхні оправки плівкою, відмінною від оксидної. Наприклад в опублікованій заявці на японський патент № 10-180315 (далі званої "Документ 5") пропонується оправка, міцність на вигин якої при високих температурах збільшена за рахунок часткової заміни оксидної плівки (окалини) на її поверхні керамічним матеріалом, таким як SiС, Аi2O3, ZrO2 або Sі3N4. У опублікованому японському патенті № 59-13924 (далі званому "Документ 6") пропонується оправка, плівку на поверхні якої утворюють за допомогою плазменого напилення порошку з оксиду Fе. Однак керамічна зона оправки, запропонованої в Документі 5, схильна до пошкодження через ударний вплив при проведенні прошивання, і тому при заміні і експлуатації оправки з нею необхідно поводитися дуже обережно. Крім того, оправка, до складу якої входить кераміка, дуже дорога і її важко відновлювати. Крім цього, оправка, запропонована в Документі 6, вимагає наявності пристрою для плазменого напилення порошків, що має великі розміри, при підготовці і відновленні оправки і, отже, вимагає значних витрат. Як згадано вище, до цього часу проводилися дослідження з метою продовження терміну служби оправки, щоб запобігти можливому зниженню ефективності процесів прошивання і прокатки. Однак не можна чекати, що тільки підбір хімічного складу основного металу приведе до продовження в достатній мірі терміну служби оправки, коли вона використовується для прошивання і прокатки при виробництві безшовних зруб з високолегованої сталі. Крім того, у випадку повторного використання оправки при прошиванні і прокатці необхідний тривалий період термічної обробки для відновлення оксидної плівки. Таким чином, в ході досліджень, що проводилися робилися спроби утворити поверхневу плівку з використанням керамічного матеріалу замість оксидної плівки окалини, або створити плівку за допомогою плазменого напилення порошків оксиду заліза. Однак в кожному випадку зроблені заходи не змогли ефективним чином продовжити термін служби оправки. Задачею даного винаходу, який створений з урахуванням розглянутих вище проблем, є запропонувати прошивну оправку, яка має тривалий термін служби і яку у випадку ЇЇ повторного використання можна відновлювати при низьких витратах і в короткий період часу, а також запропонувати спосіб відновлення цієї прошивної оправки і технологічну лінію для відновлення прошивної оправки, на якій така оправка може бути відновлена (в режимі онлайн) з використанням групи пристроїв для повернення оправки в справний стан, 7 яка входить до складу цієї лінії. Щоб вирішити поставлену задачу, автори даного винаходу провели глибокі дослідження, намагаючись продовжити термін служби оправки при ЇЇ використанні для прошивання і прокатки при виробництві безшовних стальних труб і реалізувати відновлення оправки при низьких витратах І в короткий період часу для безперешкодного повторного використання і, в результаті автори створили даний винахід. По суті, даним винаходом пропонується прошивна І прокатна оправка, спосіб відновлення прошивної і прокатної оправки і технологічна лінія для відновлення прошивної і прокатної оправки, які визначені нижче. Прошивна і прокатна оправка, призначена для її повторного використання в прошивному і прокатному стані, що застосовується при виробництві безшовних стальних труб, відрізняється тим, що вона має плівку, що складається з оксидів і Fe, яку створюють на поверхні основного металу оправки, що пройшла дробоструминну обробку, за допомогою електродугового напилення з використанням залізного дроту. У згаданій оправці частка зон, що займаються оксидами в згаданій вище плівці, в переважному випадку становить 55-80%. Також є переважним, щоб частка зон, що займаються в плівці оксидами, на боці поверхневого шару була вище, ніж на боці основного металу; в цьому випадку частка зон, що займаються в плівці оксидами, в переважному випадку становить не більше 40% в зоні поруч з основним металом і 55-80% в зоні поверхневого шару. У переважному випадку оправка виконана в формі кулі, і товщина плівки в зоні вершини в переважному випадку більша товщини плівки в циліндричній частині. Крім того, є переважним, щоб на поверхню плівки була нанесене мастило. Залізний дріт в переважному випадку містить W. Спосіб відновлення згаданої прошивної оправки для її повторного використання, відрізняється тим, що поверхню оправки піддають дробоструминній обробці для видалення плівки з оправки, використовуваної при прошиванні і прокатці, після чого за допомогою електродугового напилення з використанням залізного дроту створюють плівку, що складається з оксидів і Fе. У згаданому способі відновлення видалення плівки за допомогою дробоструминної обробки і створення плівки за допомогою електродугового напилення в переважному випадку викопують тільки в зоні вершини оправки, викопаної в формі кулі. Технологічна лінія для відновлення оправки з метою її повторного використання в прошивному і прокатному стані, що застосовується при виробництві безшовних стальних труб, відрізняється тим, що вона містить; пристрій подачі і прийому стрижня, призначений для подачі стрижня з встановленою на ньому згаданою оправкою і витягання стрижня після використання в ході прошивання і прокатки; пристрій заміни оправки, призначений для одержання стрижня після використання в ході прошивання і прокатки від пристрою подачі і прийому стрижня, а також подачі стрижня в пристрій 97027 8 подачі і прийому стрижня після заміни оправки, використовуваної в ході прошивання І прокатки, відновленої оправкою; пристрій дробоструминної обробки, призначений для одержання оправки, використовуваної в ході прошивання і прокатки, від пристрою заміни оправки і проведення дробоструминної обробки поверхні оправки, використовуваної в ході прошивання і прокатки; пристрій електродугового напилення, призначений для одержання оправки, обробленої в пристрої дробоструминної обробки, відновлення оправки за допомогою електродугового напилення з використанням залізного дроту з метою створення на її поверхні плівки, що складається з оксидів і Fе, і подачі відновленої таким чином оправки в пристрій заміни оправки, причому для створення технологічної лінії згадані пристрої встановлюють у вказаному вище порядку, і на такій лінії оправку, використану в ході прошивання І прокатки, послідовно замінюють відновленою оправкою, встановлюють на стрижні і потім повторно спрямовують в прошивний і прокатний стан. Згадана технологічна лінія для відновлення в переважному випадку додатково містить пристрій розпилення мастила, призначений для нанесення мастила на поверхню відновленої оправки, на шляху від пристрою подачі і прийому стрижня до прошивного прокатного стану, причому подачу стрижня виконують з встановленою на ньому відновленою оправкою. Прошивна і прокатна оправка, відповідна даному винаходу, має плівку, яка створена на її поверхні і складається з оксидів і Fе і, таким чином, має чудові властивості захисту від нагрівання і запобігання тужавінню і, в той же час, мас збільшений термін служби і. крім того, оскільки плівка створена за допомогою електродугового напилення, оправку можна готувати і відновлювати при низьких витратах і в короткий період часу. Згідно з способом відновлення прошивної і прокатної оправки, відповідної даному винаходу, оправку, використану при прошиванні і прокатці, почергово піддають дробоструминній обробці і електродуговому напиленню, і на поверхні оправки повторно створюють плівку, що складається з оксидів і Fе, і, таким чином, оправку можна відновити при низьких витратах і в короткий період часу. Крім того, технологічна лінія для відновлення прошивної і прокатної оправки, відповідної даному винаходу, може бути реалізована на практиці у вигляді автоматизованої лінії для відновлення і заміни оправки в короткий період часу з метою повторного використання групи оправок, що робить можливим відновлення оправок в режимі онлайн без здійснення будь-якого несприятливого впливу на ефективність всього процесу виробництва безшовних стальних труб загалом. На Фіг. 1 наведені результати вимірювань, одержаних при проведенні рентгенівського аналізу плівок на поверхні оправки, для різних відстаней при електродуговому напиленні. На Фіг. 2 наведені мікроструктури в поперечному перерізі для плівок на поверхні оправки для різних відстаней при електродуговому напиленні. 9 На Фіг. 3 наведений взаємозв'язок між часткою оксидів в плівці на оправці і міцністю зчеплення плівки. На Фіг. 4 наведений взаємозв'язок між часткою оксидів в плівці на оправці і величиною стирання плівки. На Фіг. 5 наведений взаємозв'язок між часткою оксидів в плівці на оправці і числом послідовних операцій прошивання і прокатки (числом проходів). На Фіг. 6 наведена мікроструктура в поперечному перерізі для плівки на поверхні оправки, одержаній шляхом електродугового напилення, при поступовому збільшенні відстані напилення. На Фіг. 7 наведене співвідношення між вмістом W і ефективністю прошивання для оправок, плівка на яких створена за допомогою електродугового напилення з використанням залізного дроту, який містить W. На Фіг. 8 наведене співвідношення між ефективністю прошивання і мірою деформації вершини оправки для оправок, плівка на яких створена за допомогою електродугового напилення з використанням залізного дроту, який містить W. На Фіг. 9 схематично показаний поперечний переріз вершини і зони в безпосередній близькості від неї для оправки з плівкою, створеною за допомогою електродугового напилення, після 10 проходів прошивання. На Фіг. 10 наведений взаємозв'язок між числом послідовних проходів прошивання і товщиною плівки, що залишається на циліндричній частині оправки. На Фіг. 11 схематично показана загалом конфігурація технологічної лінії для відновлення з метою повторного використання прошивної оправки, відповідної даному винаходу. Фіг. 12 - вигляд збоку пристрою заміни оправки загалом. Фіг. 13(а) - Фіг. 13(f) являють собою поперечні перерізи істотних елементів, наведені для ілюстрації зразкових способів монтажу і демонтажу оправки в пристрої заміни оправки. Фіг. 14 - вигляд збоку пристрою дробоструминної обробки загалом. Фіг. 15 - вигляд збоку пристрою електродугового напилення загалом. На Фіг. 16 схематично показана загалом конфігурація технологічної лінії для відновлення оправки, в якій встановлений пристрій розпилення мастила. Фіг. 17 - вигляд збоку пристрою розпилення мастила загалом. На Фіг. 18 схематично показана загалом конфігурація іншої технологічної лінії для відновлення оправки, в якій встановлений пристрій розпилення мастила. Прошивна оправка, відповідна даному винаходу, відрізняється тим, що в процесі створення плівки на поверхні основного металу оправки плівку, що складається з оксидів, наприклад Fе3O4 і FеО, а також Fе (металу), утворюють на цій поверхні за допомогою електродугового напилення з використанням залізного дроту, основним компонентом якого є Fе. 97027 10 При формуванні такої структури стає можливим створити плівку, на поверхні наново підготовленої оправки або оправки, яка відновлюється, за допомогою електродугового напилення в дуже короткий період часу в порівнянні із звичайними випадками створення оксидної плівки у вигляді окалини за допомогою термічної обробки. У доповнення до цього, пристрій електродугового напилення може мати набагато більш просту конструкцію в порівнянні з відомим пристроєм плазменого напилення. Крім цього, залізний дріт, що являє собою матеріал для електродугового напилення, може бути одержаний при більш низьких витратах в порівнянні з порошкам, який є звичайним матеріалом для плазменого напилення. Плівка, що складається з комбінації оксидів і Fе, яка створена на поверхні прошивної оправки відповідно до даного винаходу, має чудові властивості захисту від нагрівання i запобігання тужавінню. Далі описуються відмітні особливості прошивної оправки, відповідної даному винаходу. На Фіг. 1 показані результати вимірювань, одержаних при проведенні рентгенівського аналізу плівок на поверхні оправки, для різних відстаней при електродуговому напиленні. На Фіг. 2 показані мікроструктури в поперечному перерізі для плівок на поверхні оправки для різних відстаней при електродуговому напиленні. Відстань напилення являє собою відстань від розпилюючої форсунки пристрою електродугового напилення до поверхні основного металу оправки, що є мішенню, яка покривається. На Фіг. 1 і Фіг. 2 показані результати вимірювань і мікроструктури в поперечному перерізі для плівок, утворених за допомогою електродугового напилення з відповідних відстаней напилення, що становлять 200 мм, 400 мм, 600 мм, 800 мм, 1000 мм, 1200 мм і 1400 мм. На Фіг. 1 видно, що в плівках, створених на поверхні основного металу оправки за допомогою електродугового напилення, вміст оксидів Fе3O4 і FеО збільшується, а вміст Fe знижується із збільшенням відстані напилення. Це зумовлено тим, що по мірі збільшення відстані напилення відбувається окислення розплавленого напилюваного матеріалу (Fe), випущеного з напилюваної форсунки. На поперечних перерізах плівок, показаних на Фіг. 2, кожна зона, та, що має ясно-сірий колір являє собою Fe, кожна зона, що має темно-сірий колір, являє собою оксид, а кожна зона, що має чорний колір, являє собою пустоту, як і позначено на цих виглядах. Як можна спостерігати на цих же виглядах, коли відстань напилення становить, наприклад 200 мм, оксиди займають 20-30% загального об'єму плівки, при цьому 70-80% загального об'єму, що залишилося зайняті Fe. Коли відстань напилення становить 1000 мм, оксиди займають приблизно 80% об'єму плівки, при цьому 20% об'єму, що залишилося приблизно зайняті Fe. Мікроструктури, наведені на Фіг. 2, також вказують, що по мірі збільшення відстані напилення частка оксидів збільшується, в той час як кількість Fe знижується. Таким чипом, частка зон, зайнятих в плівці оксидами (далі звана "відносним вмістом оксидів") міняється в залежності від відстані напилення. 11 Тому за рахунок регулювання відстані напилення можна керувати відносним вмістом оксидів в плівці. На Фіг. 3 показаний взаємозв'язок між відносним вмістом оксидів в плівці на оправці і міцністю зчеплення плівки. Міцність зчеплення плівки вказує на міру нерозривності і силу зв'язку з поверхнею основного металу оправки і спушать показником опору відшаруванню при прошиванні i прокатці. Отже, коли адгезійна міцність є високою, плівку майже не можна відшарувати, а коли адгезійна міцність є низькою, плівка легко відшаровується. Як показано на Фіг. 3. опір плівки відшаруванню знижується по мірі збільшення відносного вмісту оксидів в плівці, і коли відносний вміст оксидів перевищує 80%, цей опір знижується швидкими темпами. На Фіг. 4 показаний взаємозв'язок між відносним вмістом оксидів в плівці на оправці і величиною стирання плівки. Величина стирання плівки відображає зниження ваги після 1600 повторень очищення поверхні від плівки і служить показником опору стиранню при прошиванні і прокатці. Отже, коли величина стирання є невеликою, плівка майже не стирається, а коли величина стирання є значною, плівку легко стерти. Як показано на Фіг. 4, опір плівки стиранню знижується по мірі збільшення відносного вмісту оксидів в плівці, і коли відносний вміст оксидів перевищує 80%. цей опір знижується швидкими темпами. Зниження опору відшаруванню і опору стиранню плівки із збільшенням відносного вмісту оксидів в плівці, як показано на Фіг. 3 і Фіг. 4, пояснюється зниженням кількості Fе (металу), який розташований між сусідніми окремими зонами оксидів і, таким чином, служить для скріплення їх разом. У той час як опір відшаруванню і опір стиранню забезпечуються на більш високому рівні при зниженні відносного вмісту оксидів в плівці, як можна бачити з Фіг. 3 і Фіг. 4, понадміру низький рівень відносного вмісту оксидів означає, шо Fе займає основну частину плівки, внаслідок чого теплопровідність стає відносно високою, а здатність до захисту від нагрівання падає. Таким чином, вершина оправки стає легко схильною до пошкоджень і деформації через пов'язану з розплавленням втрату металу при проведенні прошивання і прокатки. На Фіг. 5 показаний взаємозв'язок між відносним вмістом оксидів в плівці на оправці і числом послідовних операцій прошивання і прокатки (числом проходів). При виконанні демонстраційного тестування, в ході якого одержані результати, наведені на цьому вигляді, оправки, що є тестовими зразками, були підготовлені з використанням інструментальної сталі, придатної для гарячої обробки, яка рекомендована японськими промисловими стандартами (JIS, Japan Industrial Standards), і на поверхні основного металу кожної з оправок за допомогою електродугового напилення з використанням залізного дроту була створена плівка товщиною приблизне 400 мкм. При проведенні електродугового напилення положення розпилюючої форсунки задавалося 97027 12 рівним відповідній відстані напилення таким чином, щоб відносний вміст оксидів в плівці зміг становити 25, 45, 60, 75 або 85%. Крім того, для порівняння на поверхні основного металу оправки плівка була створена за допомогою плазменого напилення порошку Fе3О4. Ця оправка з плазменим напиленням відповідає оправці, запропонованій у вказаному вище Документі 6, і плівка на 100% складається з оксидів. З використанням одержаних у вигляді тестових зразків оправок були проведені тести, в яких послідовно прошивалися і прокочувалися деталі, що обробляються. Як деталі, що обробляються були використані круглі заготовки, кожна з яких мала зовнішній діаметр 70 мм і довжину 1000 мм і складалася з сталі SUS304 (аустенітної неіржавіючої сталі, визначеної стандартом JIS) як високолегована сталь. Ці деталі, що обробляються нагріватися до 1200°С і потім зазнавали тестів по прошиванні з використанням згаданих вище оправок, що є тестовими зразками, щоб одержати порожнисті гільзи, кожна з яких мала зовнішній діаметр 74 мм, товщину стінки 8.6 мм і довжину 2200 мм. У цьому тесті для кожної оправки, що г тестовим зразком, перевірявся її зовнішній вигляд після кожного проходу прошивання і п р о к а т к и , а т а к о ж оцінювався і розраховувався термін служби оправки, що вимірюється числом проходів до того моменту, коли було виявлене пошкодження або деформація вершини оправки через пов'язану з розплавленням втрату металу, а саме максимальне число проходів, в яких успішним чином можна було послідовно повторити прошивання і прокатку (число послідовних проходів прошивання і прокатки). Незафарбованими колами на Фіг. 5 показано, що число послідовних проходів прошивання було таке, що дорівнює 0 (нулю) у випадку оправки з відносним вмістом оксидів в плівці, 25%, що становив, число послідовних проходів прошивання було таке, що дорівнює 1 у випадку оправки з відносним вмістом оксидів, що становив 45% або 85%, і число послідовних проходів прошивання було таке, що дорівнює 3 у випадку оправки з відносним вмістом оксидів, що становив 60% або 75%. У випадку оправки, що використовується для порівняння з плазменим напиленням, число послідовних проходів прошивання було таке, що дорівнює 1, як указано зафарбованим колом на Фіг. 5. Крім того, у випадку оправки з відносним вмістом оксидів в плівці, 25%, що становив або 45%, в зоні вершини оправки спостерігалося виникнення пошкоджень або деформацій через пов'язану з розплавленням втратою металу. З результатів, показаних на Фіг. 5, очевидно, що оправки, що мають плівку, створену за допомогою електродугового напилення з відносним вмістом оксидів в ній, відрегульованим до рівня 5580%, мають термін служби щонайменше вдвічі перевищуючий термін служби оправки з плазменим напиленням і, крім того, оправки, що мають плівку з відносним вмістом оксидів в ній, відрегульованим до рівня 60-75%, мають термін служби 13 97027 щонайменше утроє перевищуючий термін служби оправки з плазменим напиленням. Таким чином, коли відносний вміст оксидів в плівці регулюють до рівня 5580%, оправка, відповідна даному винаходу, призначена для викорисгання в прошиванні і прокатці при виробництві безшовних труб з високолегованої сталі, демонструє більш тривалий термін служби в порівнянні з відомою оправкою з плазменим напиленням. Крім того, з точки зору подальшого продовження терміну служби оправки переважно, щоб відносний вміст оксидів в плівці був відрегульований до рівня 60-75%. Далі, що стосується впливу відносного вмісту оксидів в плівці, виявленого на основі результатів, показаних на Фіг. 5, розглянемо додатковий аспект ефективності. У випадку оправок, що використовуються в тесті, при проведенні якого були одержані результати, показані на Фіг. 5, плівки були створені при виконанні електродугового напилення при тій умові, що відстань напилення підтримувалася постійною, щоб одержати плівку, що має рівномірний відносний вміст оксидів по всьому об'єму від зони поруч з основним металом до зони поверхневого шару. У зв'язку з цим було проведене додаткове дослідження, на цей раз з використанням оправок з плівкою, створеною за допомогою електродугового напилення з поступовим збільшенням відстані напилення таким чином, щоб відносний вміст оксидів в плівці міг поступово збільшуватися в напрямі поверхневого шару. Тому при створенні плівки електродугового напилення починали в стані, коли розпилююча форсунка знаходилася найбільш близько до поверхні основного металу оправки, а саме, в стані, коли відстань напилення була невеликою, після чого розпилюючу форсунку поступово видаляли 14 від цієї поверхні, і завершували електродугове напилення в етапі, коли відстань напилення ставала великою. При цьому на поверхні основного металу оправки виникала плівка, відносний вміст оксидів в якій поступово збільшувався в напрямі поверхневого шару. У цій плівці відносний вміст оксидів був низьким в зоні поруч з основним металом, і відносний вміст оксидів був високим в зоні поверхневого шару. На Фіг. 6 показана мікроструктура в поперечному перерізі для плівки на поверхні оправки, одержаній шляхом електродугового напилення, при поступовому збільшенні відстані напилення. У поперечному перерізі плівки, наведеному на цьому вигляді, як і у випадку згаданому вище Фіг. 2, кожна зона, та, що має ясно-сірий колір являє собою Fе, кожна зона, що має темний сірий колір, являє собою оксид, і кожна зона, що має чорний колір, являє собою пустоту. Як показано на Фіг. 6, плівка, створена на поверхні основного металу оправки, має низький відносний вміст оксидів в зоні поруч з основним металом, а зона поверхневого шару демонструє підвищений відносний вміст оксидів. З використанням як тестових зразків оправок, що мають таку плівку, були виконані тести, аналогічні розглянутому вище прошивному тесту. Оцінка проводилася па основі терміну служби оправки, вираженого згаданим вище числом послідовних операцій прошивання і прокатки (числом проходів). Для порівняння аналогічним чином також була протестована оправка з плівкою, що має рівномірний відносний вміст оксидів по всьому об'єму, яка створена на поверхні основного металу оправки за допомогою електродугового напилення в умовах збереження незмінної відстані напилення. Результати тесту наведені нижче в Таблиці 1 Таблиці 1 № тесту 1 2 3 4 Умови електродугового напилення Відстань напилення Постійна - 1000 мм Змінювана від 200 мм до 1000 мм Змінювана від 400 мм до 1000 мм Змінювана від 500 мм до 1000 мм Як показано в таблиці, оправка з Тесту № 1 була забезпечена плівкою, одержаною за допомогою електродугового напилення з постійною відстанню, що становить 1000 мм, і відносний вміст оксидів в плівці був рівномірним і становив приблизно 80% по всьому об'єму плівки. З іншого боку, оправка з Тесту № 2 була забезпечена плівкою, одержаною за допомогою електродугового напилення в умовах поступової зміни відстані напилення від 200 мм до 1000 мм, оправка з Тесту № 3 була забезпечена плівкою, одержаною за допомогою електродугового напилення в умовах поступової зміни відстані напилення від 400 мм до 1000 мм, і оправка з Тесту № 4 була забезпечена плівкою, одержаною за допомогою електродугового напилення в умовах поступової зміни відстані напилення від 500 мм до 1000 мм. Число послідовних проходів прошивання 2 проходи 4 проходи 3 проходи 2 проходи Як результат, в плівці оправки з Тесту № 2 відносний вміст оксидів становив приблизно 25% в зоні поруч з основним металом і приблизна 80% в зоні поверхневого шару; в плівці оправки з Тесту № 3 відносний вміст оксидів становив приблизно 40% в зоні поруч з основним металом і приблизно 80% в зоні поверхневого шару; і в плівці оправки з Тесту № 4 відносний вміст оксидів становив приблизно 50% в зоні поруч з основним металом і приблизно 80% в зоні поверхневого шару. Товщина плівки у всіх оправках з Тестів №№ 1-4 становила приблизно 400 мкм. Як показано в Таблиці 1, для оправки з Тесту № 1 з рівномірним відносним вмістом оксидів в плівці число послідовних проходів прошивання становило 2. З іншого боку, для оправок з Тестів №№ 2-4, а яких відносний вміст оксидів в плівці на 15 боці поверхневого шару був вищим, ніж на боці основного металу, число послідовних проходів прошивання було таке, що дорівнює 4 у випадку оправки з Тесту № 2, і число послідовних проходів прошивання було таке, що дорівнює 3 у випадку оправки з Тесту № 3, і в кожному випадку число послідовних проходів прошивання було більшим, ніж у оправки з Тесту № 1. У випадку оправки з Тесту № 4, число послідовних проходів прошивання було таке, що дорівнює 2 і, таким чином, було еквівалентне числу послідовних проходів прошивання для оправки з Тесту № 1. З результатів, наведених в Таблиці 1, очевидно, наступне: оправки, які мають плівку, в якій відносний вміст оксидів па боці поверхневого шару вищий, ніж на боці основного металу, порівнянні по терміну служби з оправками, що мають плівку, відносний вміст оксидів в якій рівномірний по всьому її об'єму, або термін служби перших перевищує термін служби останніх; крім того, оправки з плівкою, відносний вміст оксидів в яких становить 40% або менше в зоні поруч з основним металом, мають збільшений термін служби. Це зумовлено тим фактом, що зона плівки поруч з основним металом має низький відносний вміст оксидів, і тому багато Fе (металом), тому посилюється зчеплення плівки з основним металом оправки, внаслідок чого ослабляються виникаючі напруження, і плівку 97027 16 важко відшарувати. Таким чином, переважно, щоб відносний вміст оксидів в плівці па оправці, відповідній даному винаходу, на боці поверхневого шару був вищий, ніж на боці основного металу і, зокрема більшим переважно, щоб відносний вміст оксидів в зоні поруч з основним металом становив не менше 40%, а відносний вміст оксидів в зоні поверхневого шару становив 55-80%. Тепер розглянемо аспект товщини плівки, створеної на поверхні основного металу оправки. У той час як кожна з протестованих вище оправок мала кулеподібні контури з незмінною товщиною створеної плівки по всій довжині від циліндричної частини оправки до ЇЇ вершини, можна розглянути зміну товщини плівки в циліндричній частині і в зоні вершини, щоб визначити вплив товщини плівки в циліндричній частині і в зоні вершини. Підготовлені як тестові зразки оправки з такою плівкою були протестовані тим же чином, що і в розглянутому вище прошивному тесті. Оцінка проводилася на основі терміну служби оправки, вираженого згаданим вище числом послідовних операцій прошивання і прокатки (числом проходів), як і у випадку оцінки, результати якої наведені в Таблиці 1. Одержані результати тестів наведені нижче в Таблиці 2. Таблиця 2 № тесту 11 12 13 14 15 16 Товщина плівки Циліндрична частина 400 мкм 400 мкм 400 мкм 600 мкм 800 мкм 400 мкм Як показано в наведеній вище таблиці, оправка з Тесту № 11 була оснащена плівкою, що має незмінну товщину, що становила приблизно 400 мкм від циліндричної частини до вершини. Оправка з тесту № 12 була оснащена плівкою, товщина якої становила приблизно 400 мкм у циліндричній частині й приблизно 600 мкм у зоні вершини, оправка з тесту № 13 була оснащена плівкою, товщина якої становила приблизно 400 мкм у циліндричній частині й приблизно 800 мкм у зоні вершини, і оправка з тесту № 14 була оснащена плівкою, товщина якої становила приблизно 600 мкм у циліндричній частині й приблизно 800 мкм у зоні вершини. Оправка з тесту № 15 була оснащена плівкою, що мас незмінну товщину, що становила приблизно 800 мкм по всій її довжині від циліндричної частини до вершини. Оправка з тесту № 16 була оснащена плівкою, що має товщину приблизно 400 мкм у циліндричній частині, як і в оправках із Тестів №№ 11-13, і товщину в зоні вершини, що перевищує товщину в будь-якій з інших оправок, а саме, що становить приблизно 1200 мкм. У будь-якій з оправок із Тестів №№ 11-16. плі Вершина 400 мкм 600 мкм 800 мкм 800 мкм 800 мкм 1200 мкм Число послідовних проходів прошивання 4 проходу 5 проходів 6 проходів 6 проходів 1 прохід 10 проходів вка була створена за допомогою електродугового напилення в умовах зміни відстані напилення від 200 мм до 1000 мм і, таким чином, відносний вміст оксидів на боці поверхневого шару був вищий, ніж на боці основного металу. Як показано в Таблиці 2. число послідовних проходів прошивання становило 4 для оправки з Тесту № 11, що мас по всій довжині невелику й незмінну товщину плівки. Для оправок із Тестів №№ 12, 13, 14 і 16, у яких плівка була товще в зоні вершини, ніж у циліндричній частині, число послідовних проходів прошивання становило, відповідно, 5. 6, 6 і 10, і число послідовних проходів прошивання підвищувалося зі збільшенням товщини плівки в зоні вершини оправки. Для оправки з Тесту № 15, що має значну й незмінну по всій довжині товщину плівки, плівка в циліндричній частині оправки відшарувалася після одного проходу й, таким чином, число послідовних проходів прошивання склало тільки 1. З результатів, наведених у Таблиці 2, мабуть, що при збільшенні товщини плівки в зоні вершини збільшується термін служби оправки. Крім того, якщо товщина плівки в циліндричній частині опра 17 97027 вки надмірно висока, при проведенні прошивання відбувається відшаровування плівки, у результаті чого термін служби оправки скорочується. Таким чином, переважно, щоб товщина плівки в зоні вершини була вищою, ніж у циліндричній частині, і щоб товщина плівки в циліндричній частині оправки була менша 800 мкм, більш переважно, щоб вона перебувала в діапазоні від 400 мкм до 600 мкм. У той же час, при проведенні прошивання й прокатки заготовки на прошивному прокатному стані, заготовку, нагріту до високої температури, подають у її осьовому напрямку з постійною швидкістю при одночасному приведенні цієї заготовки в обертання за допомогою множини обертових валків (валків прошивного стану), розташованих по окружності заготовки. Перед заготовкою, що приводиться в рух, установлюють розташовану співвісно їй оправку, і передній торець заготовки притискають до вершини оправки, після чого починають прошивання й прокатку. Заготовку подають доти, поки оправка повністю не пройде через неї, після цього процес прошивання й прокатки закінчується. При цьому швидкість, з якою заготовку подають у її осьовому напрямку (далі називана "швидкістю подачі"), визначається числом обертів валків прошивного стану. Однак реальна швидкість подачі під час прошивання вповільнюється в порівнянні з теоретичною швидкістю подачі, що обчислена на основі заданого числа обертів валків 18 прошивного стану, через вплив опору тертя між оправкою і заготовкою, що контактують одна з одною, і подібного. Відношення швидкостей (= (реальна швидкість подачі)/(теоретична швидкість подачі) (100 [ % ] ) у загальному випадку називають "ефективністю прошивання". Коли ефективність прошивання є високою, підвищується не тільки ефективність роботи прошивного прокатного стану, але також скорочується час контакту між оправкою і заготовкою, отже, можна чекати збільшення терміну служби оправки. Таким чином, при прошиванні й прокатці дуже важливо підвищити ефективність прошивання. Тому далі розглядається підвищення ефективності прошивання за допомогою розглянутих вище оправок. Спочатку шляхом створення плівки на поверхні оправки за допомогою електродугового напилення були підготовлені оправки, що є тестовими зразками, а потім на них був створений шар мастила, звичайно використовуваного в умовах високих температур, і вони були протестовані тим же чином, що й при проведенні розглянутого вище прошивного тесту. Для порівняння такому ж тестуванню також були піддані оправки, що не мають шару мастила. Оцінка проводилася на основі середньої ефективності прошивання, розрахованої для даних за ефективністю прошивання при відповідних проходах до моменту закінчення терміну служби оправки. Одержані в такий спосіб результати тестів наведені нижче в Таблиці 3. Таблиця 3 21 22 23 Умови електродугового напилення Відстань напилення Постійна - 600 мм Постійна - 1000 мм Змінювана від 200 мм до 1000 мм 24 Постійна - 600 мм 25 26 Постійна - 1000 мм Змінювана від 200 мм до 1000 мм № тесту Як показано в наведеній вище таблиці, оправки з тестів №№ 21-23 не мали шару мастила на поверхні плівки, тому плівки були відкриті. З іншого боку, оправки з Тестів №№ 24-26 мати на поверхні плівки нанесений шар мастила. Використовуваним мастилом була ортоборна кислота (Н3ВО3) для оправки з Тесту № 24, рідке скло (концеїпрований водний розчин силікату натрію (Na2SiO3) для оправки з Тесту № 25, або нітрид бору (ВN) для оправки з Тесту № 26. Плівки на оправках з Тестів №№21, 22, 24 і 25 були створені при проведенні електродугового напилення зі збереженням постійної відстані напилення й, таким чином, відносний вміст оксидів у плівці був незмінним по всьому обсягу. Плівки на оправках з Тестів №№ 23 і 26 були створені при проведенні електродугового напилення з поступовою зміною відстані напилення від 200 мм до 1000 мм. і відносний вміст оксидів у плівці був вищим на боці поверхневого шару, ніж на боці основного металу. Мастило Немає Немає Немає Ортоборна кислота Рідке скло Нітрид бору Середня ефективність прошивання 59,0% 59,9% 73,8% 80,3% 82,1% 85,8% Як показано в Таблиці 3, оправки з Тестів №№ 21, 22 і 23, які не мали шару мастила на поверхні плівки, продемонстрували середню ефективність прошивання, яка становила 59,0%, 59,9% і 73,8%, відповідно. На противагу ньому, оправки з Тестів №№ 24, 25 і 26, які мали шар мастила на поверхні плівки, продемонстрували середню ефективність прошивання, яка становила 80,3%, 82,1% і 85,8%. відповідно; таким чином, середня ефективність прошивання була вище приблизно на 10%-20% у порівнянні з оправками з Тестів №№ 21-23, які не мали шару мастила. З результатів, показаних у Таблиці 3, мабуть, що нанесення мастила на поверхню плівки приводить до підвищення ефективності прошивання. Таким чином, переважно, щоб оправка, запропонована даним винаходом, мала шар мастила на поверхні плівки. Крім ортоборної кислоти, рідкого скла й нітриду бору можна також використовувати як мастило графіт і подібне. Далі розглянемо ефективність використання 19 97027 залізного дроту при електродуговому напилюванні для створення плівки на поверхні основного металу оправки. Так, на поверхні основного металу оправки були створені плівки з використанням різних видів залізного дроту, застосовуваного для електродугового напилення, і підготовлені в такий спосіб як тестові зразки оправки були піддані тому 20 ж тесту, що й розглянутий вище прошивний тест. Оцінка проводилася на основі згаданої вище середньої ефективності прошивання, аналогічно оцінці, результати якого наведені вище в Таблиці 3. Одержані в такий спосіб результати наведені нижче в Таблиці 4. Таблиця 4 № тесту Умови електродугового напилення Дріт 31 32 33 Fе Fе-W Fе-Мn-W Як показано в наведеній вище таблиці, плівка на оправці з Тесту № 31 була створена за допомогою електродугового напилення з використанням залізного дроту, вільної від будь-яких хімічних елементів - металів, крім Fе (якщо такі були, то тільки на тих рівнях вмісту, які не можна уникнути). Необхідно відзначити, що цей залізний дріт на основі Fе також використовувався при електродуговому напилюванні на всі розглянуті вище оправки. Плівка на оправці з Тесту № 32 була створена за допомогою електродугового напилення з використанням залізного дроту з Fe-W, що містить 4% за масою W. Плівка на оправці з Тесту № 33 була створена за допомогою електродугового напилення з використанням залізного дроту з Fe-Mn-W, що додатково містить 3% за масою Мn. Плівки на оправках з Тестів №№ 31-33 всі буди створені при проведенні електродугового напилення зі зміною відстані напилення від 200 мм до 1000 мм і. таким чином, відносний вміст оксидів у плівці на боці поверхневого шару був вище, ніж на боці основного металу. Як показано в Таблиці 4, середня ефективність прошивання становила 73,8% у випадку оправки з Тесту № 31, що мала плівку, створену за допомогою електродугового напилення з використанням залізного дроту з Fe. На противагу цьому, оправки з Тестів №№ 32 і 33, які мали плівку, створену за допомогою електродугового напилення з використанням залізного дроту, що містить W, продемонстрували середні значення ефективності прошивання, що становлять 81,4% і 79,6%, відповідно, які були вище приблизно па 10% у порівнянні з оправкою з Тесту №31, підготовленої з використанням залізного дроту з Fe. З результатів, наведених у Таблиці 4, мабуть, що використання залізного дроту, який містить W, у створенні плівки за допомогою електродугового напилення приводить до підвищення ефективності прошивання. Це обумовлено тим фактом, що в плівці як оксид додатково виникає WO3, що є оксидом з низькою температурою плавлення, і цей W O 3 плавиться при проведенні прошивання, і в результаті цього забезпечує ефект рідинного змащування. Таким чином, переважно, щоб плівка на оправці, запропонованої даним винаходом, утворювалася за допомогою електродугового напи Середня ефективність прошивання 73,8% 81,4% 79,6% лення з використанням залізного дроту, який містить W. Далі розглядається прийнятний діапазон вмісту W у залізному дроті, використовуваної в електродуговому напилюванні. У цьому випадку плівки, одержані за допомогою електродугового напилення, утворювалися на поверхні основного металу оправки з використанням зразків залізного дроту, у яких мінявся вміст W (в % по масі), і підготовлені в такий спосіб як тестові зразки оправки були протестовані в такий же спосіб, що й у розглянутому вище прошивному тесті. На Фіг. 7 показане співвідношення між вмістом W і ефективністю прошивання для оправок, плівка на які створена за допомогою електродугового напилення з використанням залізного дроту, який містить W . Як показано на ньому вигляді, у міру збільшення вмісту W у залізному дроті, використовуваної для електродугового напилення, ефективність прошивання збільшується. Це обумовлено тим фактом, що при здійсненні електродугового напилення з використанням залізного дроту, що має високий вміст збільшується кількість Ш05, що утвориться в плівці, і, відповідно, підсилюється ефект рідинного змазування при проведенні прошивання. Таким чином, для підвищення ефективності прошивання корисно збільшити вміст W у залізному дроті, використовуваного для електродугового напилення. На Фіг. 8 показане співвідношення між ефективністю прошивання й ступенем деформації вершини оправки для оправок, плівка на які створена за допомогою електродугового напилення з використанням залізного дроту, який містить Як показано на цьому кресленні, має місце тенденція до збільшення деформації вершини оправки в міру підвищення ефективності прошивання. Це обумовлено тим фактом, що хоча оправка з покриттям, що демонструє високу ефективність прошивання, може бути одержана за допомогою електродугового напилення з використанням залізного дроту, що має високий вміст W, як вказано результатами, наведеними па Фіг. 7, на яку ми посилалися виїде, якість оправки, що демонструє високу ефективність прошивання, з іншого боку, знижується через втрату ваги самої плівки, обумовленого плавленням WО3 під час прошивання, що приводить до зниження в плівці властивості захисту від нагрі 21 вання. Коли ступінь деформації вершини оправки перевищує 2,5 мм. частота виникнень тужавіння, що с аварійною ситуацією під час прошивання, у загальному випадку зростає. Таким чином, з урахуванням результатів, наведених на Фіг. 8. переважно, щоб ефективність прошивання для оправки не перевищувала 90%, у результаті чого ступінь деформації вершини оправки не зможе перевищити 2,5 мм: щоб реалізувати це, верхня межа вмісту \У у залізному дроті, використовуваного при електродуговому напилюванні, переважно задають на рівні 10% по масі. Із практичної точки зору вміст № у більш кращому випадку повинен перебувати в діапазоні 2-5% по масі. Хоча, виходячи з описаного вище, тепер стала очевидна ефективність використання плівки, створеної на поверхні основного металу оправки за допомогою електродугового напилення, бажано врахувати економічний аспект при втіленні процесу відновлення такої оправки, що має плівку, одержану за допомогою електродугового напилення, у реальних робочих умовах. Тому як тестові зразки були підготовлені оправки, що мають плівку, одержану за допомогою електродугового напилення, з товщиною приблизно 800 мкм у зоні вершини оправки й приблизно 400 мкм у циліндричній частині, які були піддані тестуванню у вигляді прошивання в тих же умовах, що й у розглянутому вище прошивному тесті; число послідовних проходів прошивання становило від 1 до 10. Було перевірено, як стирається плівка на кожній з оправок після кожного проходу. Для порівняння були підготовлені оправки, що пройшли термічну обробку й створення на поверхні оправки оксидної плівки у вигляді окалини, що має товщину 300 мкм або 500 мкм по всій довжині від її вершини до циліндричної частини, які були піддані тому ж дослідженню. На ФІг. 9 схематично показаний поперечний переріз вершини й зони в безпосередній близькості від неї для оправки із плівкою, створеної за допомогою електродугового напилення, після 10 проходів прошивання. На Фіг. 10 наведений взаємозв'язок між числом послідовних проходів прошивання й товщиною плівки, що залишається на циліндричній частині оправки. Як показано на Фіг. 9, у випадку оправки, покриття на яке нанесено за допомогою електродугового напилення, виявлено, що плівка в зоні вершини оправки губиться за рахунок стирання й відшаровування після 10 проходів прошивання, у 97027 22 той час як у циліндричній частині значного стирання або відшаровування плівки не спостерігається. Крім того, як показано па Фіг. 10. було виявлено, що товщина плівки в циліндричній частині оправки, покриття на яку нанесено за допомогою електродугового напилення, залишається незмінною навіть після 10 проходів прошивання. З іншого боку, у випадку оправок, покритих окалиною, товщина плівки швидко зменшується не тільки в зоні вершини, але також і циліндричної частини й, як показано па Фіг. 10, товщина плівки в циліндричній частині оправка зменшилася до приблизно 100 мкм, і термін служби оправки закінчився після 3 або 4 проходів прошивання. З урахуванням наведеного вище, не завжди обов'язково піддавати циліндричну частину оправки, покриття на яку нанесено за допомогою електродугового напилення, відновній обробці, тому що ушкодження плівки в циліндричній частині під час прошивання малоймовірне: існує можливість повторного використання оправки після того, як піддалася відновній обробці тільки її вершина, де плівка ушкоджена. Потім, щоб перевірити, чи можна повторно використовувати оправку після відновної обробки тільки її вершини, був виконаний наступний тест. Спочатку, на попередньому етапі, у тих же умовах, що й у розглянутому вище тесті, як тестові зразки були підготовлені три оправки, покриття на які нанесене за допомогою електродугового напиленій з одержанням товщини плівки приблизно 800 мкм у зоні вершини оправки й приблизно 400 мкм у її циліндричній частині, які були піддані прошивному тесту; число послідовних проходів прошивання становило 5. Після попередньо виконаних операцій прошивання ці оправки були піддані, відповідно, відновній обробці в умовах А. В і С, наведених нижче в Таблиці 5, а потім відновлені оправки були піддані прошивному тесту при додержанні тих же умов, що й у розглянутому вище тесті; оцінка проводилася на основі терміну служби оправки, вираженого числом послідовних проходів прошивання. Для порівняння, той же самий тест і оцінка були застосовані до оправки з оксидною плівкою у вигляді окалини, що має товщину 600 мкм, що була створена за допомогою термічної обробки па всій поверхні оправки, як показано нижче в Таблиці 5 у рядку Тесту D. Результати тестування них оправок наведені нижче в Таблиці 5. 23 97027 24 Таблиця 5 тесту А В С D Умови відновної обробки Параметри плівки Дробострумин на обробка всієї Зона вершини: товщина 800 мкм. поверхні Електродугове напи- Циліндрична частина: товщина 400 мкм лення по всій поверхні Дробострумин на обробка ви- Зона вершини: товщина 800 мкм. Циліндрична частина: у стані ключена Електродугове напипісля прошивання лення тільки в зоні вершини Дробоструминна Зона вершини: товщина обробка тільки в зоні вершини 800 мкм. Циліндрична частина: у Електродугове напилення тІльїси в зоні вершини Термічна обробка (створення окалиної плівки) стані після прошивання Зона вершини: товщина 600 мкм. Циліндрична частина: товщина 600 мкм Як показано в наведеній вище таблиці, оправка після відновної обробки А являла собою оправку, підготовлену в такий спосіб: видалення всієї плівки після її використання в операціях попереднього прошивання й прокатки за допомогою дробоструминної обробки; і повторне створення плівки на всій поверхні за допомогою електродугового напилення. Оправка після відновної обробки В являла собою оправку, підготовлену в такий спосіб: повторне створення плівки тільки в зоні вершини за допомогою електродугового напилення після операцій попереднього прошивання й прокатки без проведення дробоструминної обробки. Після такої відновної обробки В плівка в циліндричній частині оправки збереглася в стані після використання в операціях попереднього прошивання й прокатки. Оправка після відновної обробки С являла собою оправку, підготовлену в такий спосіб: видалення плівки тільки в зоні вершини оправки шляхом дробоструминної обробки тільки цієї ЇЇ зони після попереднього прошивання; і повторне створення плівки за допомогою електродугового напилення тільки в цій зоні. У цій оправці після відновної обробки із плівка в циліндричній частині залишилася в стані після використання в операціях попереднього прошивання й прокатки. Як показано в Таблиці 5, у випадку оправки після відновної обробки А, а саме, після дробоструминної обробки всієї поверхні з наступним електродуговим напиленням, число послідовних проходів прошивання склало 6. У випадку оправки після відновної обробки 3, а саме, після дробоструминної обробки тільки вершини оправки з наступним електродуговим напиленням тільки в зоні вершини, число послідовних проходів прошивання також склало 6 і. таким чином, термін служби, що може бути досягнутий, дорівнював терміну служби оправки після відновної обробки А. З іншого боку, у випадку оправки після відновної обробки В, а саме, після електродугового напилення тільки в зоні вершини оправки без дробоструминної обробки, міцність зчеплення плівки в зоні вершини оправки була низькою через виклю Число послідовних проходів прошивання 6 проходів 2 проходи 6 проходів 3 проходи чення дробоструминної обробки в ході відновної обробки, і число послідовних проходів прошивання не перевищило 2. У випадку оправки О, покритого окалиною, число послідовних проходів прошивання склало тільки 3. З наведених вите результатів, очевидно, що оправки, покриття на які нанесено за допомогою електродугового напилення, мри їхньому відновленні шляхом повторного створення плівки за допомогою електродугового напилення з попередньої дробоструминною обробкою тільки для зони вершини можуть мати тривалий термін служби. Крім того, при такій частковій відновній обробці витрата матеріалу, використовуваного для дробоструминної обробки, і залізного дроту, використовуваного для електродугового напилення, може бути знижена, отже, гака обробка е економічно вигідного й має переваги. Таким чином, бажано, щоб при відновленні оправок, покриття на які нанесено за допомогою електродугового напилення, у реальних промислових умовах дробоструминної обробки й електродуговому напилюванні піддавалася тільки вершина оправки. Тепер будуть описані спосіб відновлення й технологічна лінія для відновлення, ідо підходять для відновлення прошивної оправки, що відповідає даному винаходу. На Фіг. 11 схематично показана в цілому конфігурація технологічної лінії для відновлення з метою повторного використання прошивної оправки, що відповідає даному винаходу. Як показано на цьому кресленні, технологічна лінія для відновлення оправки містить; пристрій 20 подачі й прийому стрижня; пристрій 30 заміни оправки; пристрій 40 дробоструминної обробки; і пристрій 50 електродугового напилення, які формують лінію відновлення оправки послідовного типу. Пристрій 20 подачі й прийому стрижня розташовано в безпосередній близькості від прошивного прокатного стану 10. що входить до складу обладнання для виготовлення труб за методом Мапесмана. цей пристрій працює безперервно й подає стрижень 2 із установленою на ній оправкою 1, покриття на якій створено за допомогою елект 25 родугового напилення, у прошивний прокатний стан 10. Цей пристрій 20 подачі й прийому стрижня оснащений двома паралельними лініями 21 і 22, з'єднаними Із прошивним прокатним станом 10. Одна із цих ліній, 21, являє собою лінію добування, призначену для вилучення оправки 1. використовуваної при прошиванні й прокатці, разом зі стрижнем 2 із прошивного прокатного стану 10, а інша лінія, 22, являє собою лінію подачі, призначену для подачі стрижня 2 з відновленою оправкою І, шо на ньому встановлена, у прошивний прокатний стан 10. Пристрій 30 заміни оправки розташований таким чином, щоб він перебував поруч із лінією 21 добування в пристрої 20 подачі й прийому стрижня, причому пристрій 30 заміни оправки виконує наступне: приймає від лінії 21 добування стрижень 2 з оправкою 1, використовуваної при прошиванні й прокатці, що на ньому встановлена; заміняє оправку 1 на прийнятому стрижні 2 відновленою оправкою 1, що виправлена під час проходження через пристрій 40 дробоструминної обробки й пристрій 50 електродугового напилення; і потім посилає стрижень 2 з відновленою оправкою 1, що на ньому встановлена, налінію 22 подачі. Робота зі стрижнем 2 на цих етапах здійснюється з використанням штовхача, конвеєра, маніпулятора або тому подібного. У цьому випадку пристрій 30 заміни оправки здійснює зміну оправки автоматично, і його конкретна конструкція буде описана пізніше з посиланням на Фіг. 12 і Фіг. 13. Пристрій 40 дробоструминної обробки являє собою пристрій, призначений для виконання наступного: прийому оправки 1. використовуваної при прошиванні й прокатці й демонтованої зі стрижня 2 у пристрої 30 заміни оправки; і дробоструминної обробки поверхні цієї оправки 1. Оправку 1, використану прн прошиванні й прокатці, звільняють від плівки, що залишається на її поверхні, за допомогою дробоструминної обробки, як першого етапу відновлення. У ньому випадку пристрій 40 дробоструминної обробки виконує дробострумиину обробку в автоматичному режимі, і його конкретна конструкція буде описана пізніше з посиланням на Фіг. 14. Пристрій 50 електродугового напилення являє собою пристрій, призначений для виконання наступного: прийому оправки 1. звільненої від плівки в пристрої 40 дробоструминної обробки; повторного створення плівки на відкритій поверхні оправки 1 за допомогою електродугового напилення з використанням залізного дроту; і подачі відновленої в такий спосіб оправки 1 у пристрій 30 заміни оправки. Оправку 1 після дробоструминної обробки піддають електродуговому напилюванню як другому етапу відновлення, у результаті чого на поверхні оправки повторно утворюється плівка, що дозволяє одержати відновлену оправку, покриття на як)' нанесено за допомогою електродугового напилення. У цьому випадку пристрій 50 електродугового напилення викопує електродугове напилення в автоматичному режимі, і його конкретна конструкція буде описана пізніше з посиланням на Фіг. 15. Передачу оправки 1 між пристроєм 30 заміни 97027 26 оправки й пристроєм 40 дробоструминної обробки, між пристроєм 40 дробоструминної обробки й пристроєм 50 електродугового напилення, і між пристроєм 50 електродугового напилення й пристроєм 30 заміни оправки здійснюють за допомогою конвеєра або тому подібного. Фіг. 12 являє собою вигляд збоку пристрою заміни оправки. Перед стрижнем 2 із установленою на ньому оправкою 1 перебуває маніпулятор 31 для роботи з оправкою і стіл 32 заміни оправки. Маніпулятор 31 для роботи з оправкою виконує свої функції в такий спосіб: він передає оправку 1, використану при прошиванні Й прокатці, що знята на стіл 32 заміни оправки, па конвеєр між пристроєм 30 заміни оправки й пристроєм 40 дробоструминної обробки, і в той же час дає можливість перенести відновлену оправку 1 з конвеєра, що перебуває між пристроєм 50 електродугового напилення й пристроєм 30 заміни оправки, на стіл 32 заміни оправки (див. згадану вище Фіг. 11). З іншого боку, нижче стрижня 2 розташовані ролики 35 заміни оправки, шо служать опорою для стрижня 2 на всій його довжині, при цьому забезпечуючи можливість його опускання й підняття, а також його переміщення в прямому й зворотному напрямках. Крім того, позад стрижня 2 розташований конвеєр 36 заміни оправки, по типу, що представляє собою рухливий візок, і призначений для переміщення стрижня 2 у прямому й зворотному напрямках, і на цьому конвеєрі 36 заміни оправки, по тину рухливого візка, розташований штовхач 37 оправки, призначений для приведення в рух внутрішньої штанги 38, установленої усередині стрижня 2 для виконання монтажу або демонтажу оправки 1. Фіг. 13(а) - Фіг. 13(f) являють собою поперечні перерізи істотних елементів, наведеш для ілюстрації зразкових способів монтажу й демонтажу оправки в пристрої заміни оправки. На цихвиглядах показано, яким чином відбувається демонтаж оправки 1, використовуваної при прошиванні й прокатці, що прийнята від лінії 21 добування. Як показано на Фіг, 13(а), стрижень 2 разом з оправкою 1, використовуваної при прошиванні й прокатці, що на ньому встановлена, позиціонують на столі 32 заміни оправки за допомогою обмежника 33, що дозволяє розмістити її в попередньо визначному положенні для заміни. При цьому опорою оправці 1 на столі 32 заміни оправки служить касета 34, і оправка 1 прикріплена до стрижня 2 за рахунок сил притиснення з боку штифтів 39. які заблоковані за рахунок проштовхування внутрішньої штанги 38 у стрижні. Потім, як показано па Фіг. 13(b), штовхач 37 оправки (Фіг. 12) переміщується вперед таким чином, щоб конусна частина внутрішньої штанги 38 потрапила в положення штифтів 39 і пройшла далі їх, що приводить до зниження сил притиснення до стрижня 2 з боку штифтів 39, дозволяючи демонтувати оправку 1. Після цього, як показано на Фіг. 13(с), вершина внутрішньої штанги 38 стосується нижньої поверхні усередині оправки 1, при цьому положення оправки 1 визначається обмежувачем 33 і внутрішньою штангою 38. Потім, як показано на Фіг. 13(d), починається 27 відведення стрижня 2 у напрямку кінцевої крапки ходу, при цьому кінцева крапка ходу визначається стрижнем 2 і внутрішньою штангою 38, після чого, як показано на Фіг. 13(e), стрижень 2 разом із внутрішньою штангою 38 переміщається назад у відведене положення. Після цього, як показано на Фіг. 13(f), при підготовці до монтажу наступної оправки внутрішня штанга 38 далі переміщується назад до проміжного положення, у якому штифти 39 не висунуті. На цьому демонтаж оправки 1, використовуваної при прошиванні й прокатці, завершується. Монтаж відновленої оправки 1 на стрижні 2 можна здійснити при виконанні етапів, показаних на Фіг. 13(а)-Фіг. 13(f), у зворотному порядку. Фіг. 14 являє собою вигляд збоку пристрою дробоструминної обробки. У ньому є поворотний стіл 41, що обертається навколо вертикальної осі, і оправки 1, використану при прошиванні й прокатці, вертикально встановлюють у центрі цього поворотного стола 41. При цьому оправка 1 позиціонується за рахунок входження виступаючого елемента (не показаний), що піднімається в середині поворотного стола 41, в отвір для вставки стрижня (не показаний), розташований на задньому горці оправки. Навколо поворотного стола 41 розташовані форсунки, що подають. 42, призначені для подачі матеріалів для дробоструминної обробки, таких як сталеві кульки або алюмінієві гранули, у напрямку оправки 3 за допомогою стисненого повітря. На Фіг. 14 показані три подаючі форсунки 42, розташовані для подачі в напрямку вершини, першої половини циліндричної частини й другої половини циліндричної частини (частини, що виконує виправлення) оправки 1. І, при обертанні поворотного стола 41 з розміщеної на ньому оправки 1. матеріали для дробоструминної обробки подаються з форсунок, що подають, 42, у результаті чого обробні частинки спрямовуються до поверхні оправки 1 з високою швидкістю й, таким чином, повністю може бути вилучена плівка, що залишається на поверхні оправки 1. Період часу, що вимагається для видалення плівки на оправці, використовуваної при прошиванні й прокатці, за допомогою дробоструминної обробки, у загальному випадку залежить від кількості встановлених форсунок, що подають, 42. Наприклад у випадку однієї форсунки, що подає, 42, це займає приблизно 2 хвилини, якщо є дві форсунки, достатньою є приблизно половина від цього часу, а саме, приблизно 1 хвилина, і, якщо є три форсунки, достатньою є приблизно одна третина (1/3), а саме, приблизно 40 секунд. Для зменшення періоду часу, що вимагається для дробоструминної обробки, бажано збільшити кількість подаючих установлюваних форсунок 42. Зменшенню періоду часу, що вимагається для дробоструминної обробки, також сприяють збільшення тиску при подачі дробоструминних матеріалів з кожної форсунки, що подає, 42 або установку збільшеної кількості пристроїв дробоструминної обробки. У пристрої дробоструминної обробки, показаному на Фіг. 14, монтаж або демонтаж оправки 1 97027 28 на поворотному столі 41 може виконуватися з використанням транспортуючого шарнірного робота. Крім того, хоча на Фіг. 14 показаний пристрій дробоструминної обробки такого типу, у якому подача матеріалу для дробоструминної обробки здійснюється за допомогою стисненого повітря, цей пристрій може також відноситися до тину, у якому подача матеріалу для дробоструминної обробки здійснюється за рахунок використання відцентрової сили, утворюваної колесом турбіни. Фіг. 15 являє собою вигляд збоку пристрою електродугового напилення. У ньому є поворотний стіл 51, що обертається навколо вертикальної осі, і оправку І після дробострумийної обробки вертикально встановлюють у центрі нього поворотного стола 51. При цьому оправка 1 позиціонується за рахунок входження виступаючого елемента (не показаний), що піднімається в центрі поворотного стола 51, в отвір для вставки стрижня, розташований на задньому торці оправки. Навколо поворотного стола 51 розташовані форсунки, що розпорошують, 52, призначені для розпилення матеріалу для напилення (Fе - у випадку чистого залізного дроту, або Fe і W - у випадку залізного дроту, який містить W), розплавленого під дією електричної дуги, у напрямку оправки 1 за допомогою стисненого повітря або газу азоту. На Фіг. 15 показані три розпилюючі форсунки 52, розташовані для розпилення в напрямку вершини, першої половини циліндричної частини й другої половини циліндричної частини (частина, що виконує виправлення) оправки 1. I, при обертанні поворотного стола 51 з розміщеної на ньому оправкою 1, матеріал для напилення розпорошується з розпорошувальних форсунок, 52, у результаті чого відбувається напилення цього матеріалу на поверхню оправки І. При цьому кожна з розпорошувальних форсунок, 52 може належно приводитися в рух за допомогою шарнірного маніпулятора, і плівка, що складається з оксидів і Fе, може бути повторно створена на всій поверхні оправки 1. Крім того, під час подачі матеріалів для напилення розпорошу вальної форсунки, 52 можуть приводитися а рух окремо, таким чином, щоб відбувалося поступове збільшення відстані від них до оправки І. Період часу, що вимагається для створення плівки за допомогою електродугового напилення, у загальному випадку залежить від кількості встановлених розпорошувальних форсунок 52. Наприклад у випадку однієї розпорошу вальної форсунки, 52, це займає приблизно 3 хвилини, якщо є дві форсунки, достатньою є приблизно половина від цього часу, а саме, приблизно 1,5 хвилини, і, якщо є три форсунки, достатньою є приблизно одна третина (1/3). а саме, приблизно 1 хвилина; таким чином, період часу обробки може бути зменшений у порівнянні з тим, що потрібно для створення окалиної плівки за допомогою термічної обробки. Для зменшення періоду часу, що вимагається для електродугового напилення, бажано збільшити кількість установлюваних розпорошувальних форсунок, 52. Зменшенню періоду часу, що вимагається для електродугового напилення, також сприяє збільшенню кількості пристроїв електроду 29 гового напилення як таких. У пристрої електродугового напилення, показаному на Фіг. 15, монтаж або демонтаж оправки 1 на поворотному столі 51 може виконуватися за допомогою транспортуючого шарнірного робота. За рахунок використання технологічної лінії для відновлення оправки, що має таку конфігурацію, як розглянуто вище, при відновленні оправки можна піддавати поверхню оправки дробоструминній обробці з метою видалення плівки, що залишається, і потім повторно створювати плівку на відкритій у результаті нього поверхні оправки за допомогою електродугового напилення з використанням залізного дроту. Хоча при цьому для відновлення оправки потрібен час для дробостру мийної обробки з метою видалення плівки й час для електродугового напилення, щоб повторно створити плівку, загальна тривалість часу може бути значно знижена в порівнянні з тією, яка потрібна для створення оксидної плівки у вигляді окалини за допомогою термічної обробки. Таким чином, оправка, використана при прошиванні й прокатці, може бути відновлена в короткий період часу для повторного використання в процесі прошивання й прокатки; тому, навіть якщо кількість оправок є невеликою, можна забезпечити на задовільному рівні ефективність роботи прошивного прокатного стану. На додаток до цього, електродугове напилення можна виконувати в пристрої, що має просту конструкцію, з використанням недорогого дроту як матеріал для напилення й, таким чином, це напилення можна виконувати при низьких витратах. Крім того, розглянута вище технологічна лінія для відновлення оправки може бути встановлена незалежно від лінії прокатки, по якій оброблювані деталі надходять у прошивний прокатний стан, що входить до складу підприємства по виготовленню труб за методом Манесмана, що працює в безперервному режимі, у вигляді автоматизованої лінії для відновлення оправки, призначеної для відновлення й заміни оправок у короткий період часу. Таким чином, розглянута вище технологічна лінія для відновлення оправки дозволяє відновлювати прошивні оправки й використовувати їх повторно, не погіршуючи при ньому ефективність усього процесу виробництва безшовних сталевих труб у цілому. Якщо необхідно застосувати таку схему, при якій на поверхні оправки, що мас повторно створену на ній плівку, створюють шар мастила, на шляху транспортування оправки між пристроєм 50 електродугового напилення й пристроєм 30 заміни оправки можна встановити пристрій розпилення мастила. На Фіг. 16 схематично показана в цілому конфігурація технологічної лінії для відновлення оправка, у якій установлене пристрій розпилення мастила. Як показано на цьому кресленні, пристрій 60 розпилення мастила повинне викопувати наступне: приймати оправка 1 із плівкою, повторно створеної в пристрої 50 електродугового напилення; створювати шар мастила на поверхні плівки оправка 1; і подавати це оправка 1 у пристрій 30 97027 30 заміни оправка. Фіг. 17 являє собою вигляд збоку пристрою розпилення мастила. У пристрої розпилення мастила встановлений поворотний стіл 61, що обертається навколо вертикальної осі, і оправка 1 після електродугового напилення вертикально встановлюють у центрі цього поворотного стола 61. При цьому оправка 1 позиціонується за рахунок входження виступаючого елемента (не показаний), що піднімається в центрі поворотного стола 61. в отвір для встановлення стрижня, розташований на задньому торці оправки. Із зовнішнього боку поворотного стола 61 розташована розпорошувальна форсунка 62, призначена для розпилення в напрямку оправки 1 мастила у вигляді туману за допомогою стисненого повітря. На Фіг. 17 показана одна розпорошувальна форсунка 62, установлена для розпилення в напрямку вершини оправки 1. При обертаній поворотного стола 61 з розміщеної на ньому оправкою І. мастило розпорошується з розпорошувальної форсунки, 62, у результаті чого поверхня плівки на оправці 1 може бути додатково покрита шаром мастила. У випадках, коли мастило містить воду, бажано викопувати просушування мастила, наприклад гарячим повітрям, після розпилення. На Фіг. 18 схематично показана в цілому конфігурація іншої технологічної лінії для відновлення оправки, у якій установлений пристрій розпилення мастила. У технологічній лінії для відновлення оправки, наведеної на цьому вигляді, пристрій 60 розпилення мастила розташований на лінії 22 подачі, що призначена для транспортування від пристрою 20 подачі й прийому стрижня до прошивного прокатного стану 10. У цьому випадку мастило на поверхню плівки, наявної на оправці 1, установленої на стрижні 2, може наноситися шляхом розпилення з використанням пристрою 60 (розпилюючої форсунки 62, показаної на Фіг. 17) під час транспортування стрижня 2 із установленої на ньому оправкою 1, що повторно покрита плівкою, по лінії 22 подачі. Обсяг даного винаходу не обмежується розглянутими вище варіантами його реалізації, і можуть бути зроблені різні модифікації, що не виходять за межі сутності цього винаходу. Наприклад хоча вище були описані відновлення й повторні використання оправки, вже використовуваної при прошиванні Й прокатці, при прошиванні й прокатці може також використовуватися заново підготовлена оправка, що призначене для її повторного використання тим же чином. Крім того, що стосується способу розпилення, то може бути застосована не тільки технологія електродугового напилення, але також і технологія газо-плазменного напилення з використанням дроту. У розглянутих вище варіантах реалізації даного винаходу технологічна лінія для відновлення прошивної оправки з метою ЇЇ повторного використання має таку конфігурацію, при якій оправку демонтують зі стрижня й окремо піддають таким етапам відновної обробки, як дробоструминна обробка, електродугове напилення й, додатково, розпилення мастила, що не є обов'язковим. Проте, 31 вона може мати таку конфігурацію, при якій відновній обробці піддають оправку разом зі стрижнем, не знімаючи її із цього стрижня. Прошивна й прокатна оправка, що відповідає даному винаходу, на поверхні якої створена плівка, що складається з оксидів і Fе, має чудові властивості захисту від нагрівання й запобігання тужавіння, крім того, термін служби оправки може бути продовжений і, на додаток до цього, згадана плівка може бути створена й відновлена при низьких витратах І в короткий період часу, тому що її створюють за допомогою електродугового напилення. Крім того, згідно з способом відновлення прошивної й прокатної оправки, запропонованої даним винаходом, оправки з покриттям можуть бути відновлені при низьких витратах і в короткий період часу, тому що плівку, що складається з оксидів і 97027 32 Fе, повторно утворюють на поверхні оправки за допомогою виконання наступних етапів: дробоструминної обробки оправки, використовуваної при прошиванні й прокатці, і електродугового напилення, причому в вказаному порядку проходження. Крім цього, технологічна лінія для відновлення прошивної оправки, що відповідає даному винаходу, може використовуватися як автоматизована лінія послідовного типу для відновлення й заміни оправок у короткий період часу з метою їхнього повторного використання, що уможливлює відмовлення оправок у режимі онлайн без впливу на ефективність усього процесу виробництва безшовних сталевих труб у цілому. Тому даний винахід дуже корисний використовувати при виробництві безшовних труб з високолегованої сталі. 33 97027 34 35 97027 36 37 97027 38 39 97027 40 41 Комп’ютерна верстка Д. Шеверун 97027 Підписне 42 Тираж 23 прим. Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601
ДивитисяДодаткова інформація
Назва патенту англійськоюPiercing and rolling plug, method of regenerating piercing and rolling plug and regeneration facility for piercing and rolling plug
Автори англійськоюHidaka, Yasuyoshi, Shimoda, Kazuhiro, Nakaike, Kouji, Hirase, Naoya, Higashida, Yasuto, Inage, Takateru, Nagakita, Jyun, Nakamori, Masaharu, Yoshikawa, Fumihito, Hayashi, Yoshihiko, Aisaka, Takayuki
Назва патенту російськоюПрошивная и прокатная оправка, способ восстановления этой прошивной и прокатной оправки и технологическая линия для восстановления этой прошивной и прокатной оправки
Автори російськоюХидака Ясуйоси, Симода Казухиро, Накаике Коудзи, Хирасе Наоя, Хигасида Ясуто, Инаге Такатеру, Нагакито Дзюн, Накамори Масахару, Йосикава Фумихито, Хаяси Йосихико, Айсака Такаюки
МПК / Мітки
МПК: B21B 25/00, C23C 4/10, C23C 4/02, C23C 4/06
Мітки: прокатної, прошивної, прошивна, оправки, цієї, оправка, лінія, технологічна, прокатна, спосіб, відновлення
Код посилання
<a href="https://ua.patents.su/21-97027-proshivna-i-prokatna-opravka-sposib-vidnovlennya-cieh-proshivno-i-prokatno-opravki-i-tekhnologichna-liniya-dlya-vidnovlennya-cieh-proshivno-i-prokatno-opravki.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Прошивна і прокатна оправка, спосіб відновлення цієї прошивної і прокатної оправки і технологічна лінія для відновлення цієї прошивної і прокатної оправки</a>
Попередній патент: Електрошоковий пристрій для інженерної перешкоди
Наступний патент: Пристрій для фасування в’язких продуктів у ємності
Випадковий патент: Установка для підготовки води на зрошення