Спосіб холодного періодичного прокатування труб

Способ холодной периодической прокатки труб, преимущественно из биметаллических материалов, включающий последовательно выпол 28395 навливают следующие: величина подачи заготовки – 7 мм, число двойных ходов клети в мин. - 80. В качестве смазки, подаваемой во внутрь заготовок, используют смесь индустриального масла с тальком. Вначале производят порционную подачу заготовки 2 в очаг деформации и ее поворот в холостых участках ручьев калибров 1. Затем выполняют последовательно следующие операции: - редуцирование (уменьшение диаметра заготовки на 10%) – l1 коническим участком ручьев калибров 1 до диаметра 68 мм (на этом участке ручьев калибров 1 происходит не только уменьшение диаметра, но и овализация каждой из поданной партии заготовки, причем ее величина малая ввиду большого сопротивления каждого из толстых слоев биметалла); - калибрование по диаметру и толщине стенки – l2 заготовки 2 цилиндрическим участком ручьев калибров 1 на цилиндрическом участке оправки 3 (на этом участке устраняется имеющая место овализация диаметра на размере 68 мм, выравнивается толщина стенки заготовки 2 и обжимается по толщине стенки на величину утолщения, образовавшегося при редуцировании, уплотняя контактные поверхности слоев); - редуцирование (уменьшение диаметра на 12%) с калиброванием по толщине стенки – l3 заготовки 2 до размера 60 мм коническим участком ручьев калибров 1 на коническом участке оправки 3 (на этом участке происходит уменьшение диаметра с одновременным выравниванием толщины стенки заготовки 2 и имеет незначительная овализация диаметра, ограничивающаяся относительно большой толщиной какдого из слоев биметалла, при этом появляются очаги схватывания контактных поверхностей слоев); чередуют между собой эти операции, например, 2 раза; - калибрование по диаметру и толщине стенки – l2 заготовки 2 размером 60 мм цилиндрическим участком ручьев калибров 1 на цилиндрическом участке оправки 3 (на этом участке происходит устранение овализации на диаметре 60 мм и выравнивание толщины стенки, что приводит к очищению от окисных пленок контактных поверхностей слоев и росту очагов схватывания этих поверхностей); - редуцирование (уменьшение диаметра на 12%) с калиброванием по толщине стенки – l3 заготовки 2 до размера 53 мм коническим участком ручьев калибров 1 на коническом участке оправки 3 (на этом участке при уменьшении диаметра резко возрастает сопротивляемость овализации каждого из слоев биметалла, обусловленная их упрочнением, исключая при этом расслоение); - калибрование по диаметру и толщине стенки – l2 заготовки 2 размера 53 мм цилиндрическим участком ручьев калибров 1 на цилиндрическом участке оправки 3 (на этом участке устраняется малая овализация диаметра 53 мм и выравнивается толщина стенки заготовки 2, что приводит к дальнейшему росту очагов схватывания контактных поверхностей слоев); - одновременное обжатие по диаметру (с 53 мм до 42 мм) и по толщине стенки (с 8,5 мм до 4,5 мм) – l4 коническим участком ручьев ка диаметру и толщине стенки производят с превалирущим обжатием по толщине отенки. Указанные параметры получены опытным путем. Отличие предлагаемого способа от известного заключается в том, что операции калибрование по диаметру и толщине стенки заготовки и редуцирование с калиброванием по толщине стенки заготовки чередуют между собой с четко ограниченным пределом количества чередований этих операций и с обязательным завершением операцией калибрование по диаметру и толщине стенки заготовки, а также одновременным ограничением степени деформации операции редуцирования с калиброванием по толщине стенки заготовки и, наконец, осуществление одновременного обжатия по диаметру и толщине стенки с превалирущим обжатием по толщине стенки, Техническим результатом от использования предлагаемого способа является повышение степени деформации биметалла за проход при одновременном сохранении высокого качества поверхности прокатываемых труб и тем самым обеспечение сокращения цикличности их производства. На фигуре показана технологическая схема предлагаемого способа. Предлагаемый способ холодной периодической прокатки труб, преимущественно из биметаллических материалов, включает последовательно выполняемые операции редуцирования - l1, коническим участком ручьев калибров 1, калибрование по диаметру и толщине стенки – l2 заготовки 2 цилиндрическим участком ручьев калибров 1 на цилиндрическом участке оправки 3, редуцирование с калиброванием по толщине стенки – l3 заготовки 2 коническим участком ручьев калибров 1 на коническом участке оправки 3. Причем операции калибрования по диаметру и толщине стенки – l2 заготовки 2 и редуцирования с калиброванием по толщине стенки – l3 заготовки 2 чередуют между собой, например, 2 раза, заканчивая процесс чередования этих операций калиброванием по диаметру и толщине стенки – l2 заготовки 2. После этого осуществляют одновременное обжатие по диаметру и толщине стенки – l4 коническим участком ручьев калибров 1 на коническом участке оправки 3 c превалирующим обжатием по толщине стенки, завершая процесс получения трубы операцией калибрования по диаметру – l5 цилиндрическим участком ручьев калибров 1. Пример конкретного осуществления предлагаемого способа при изготовлении биметаллических труб сочетания сталь марки 10 + нержавеющая сталь марки 12X18H10T. Биметаллические трубы-заготовки размером 75´8,5 мм сочленяют способом безоправочного волочения на 75-тонном волочильном стане из заготовок размеров: 83´6,5 мм (сталь марки 10, наружный слой) и 65´2,0 мм (сталь марки 12018H10T, внутренний слой) с коэффициентами вытяжки: 1,08 для наружного слоя и 1,02 для внутреннего слоя. После этого биметаллические трубы-заготовки 75´8,5 мм термообрабатывают при температуре 1150¸1200°С, подвергают химической обработке и затем прокатывают на стане ХПТ 90 на размер 42´4,5 мм с использованием предлагаемого способа. Режимы прокатки уста 2 28395 ки, завершению чередований этих операций калиброванием по диаметру и толщине стенки заготовки, превалированию обжатия по толщине стенки при осуществлении одновременного обжатия по диаметру и толщине стенки на участке оправки с малой конусностью позволяют исключить возможность образования большой овализации, обеспечивая постепенное увеличение очагов схватывания контактных поверхностей слоев вплоть до полного их сваривания. Это дает возможность увеличить степень деформации биметалла за проход, сохранив высоким качество поверхности изготавливаемых труб, сокращая при этом три цикла деформации (раздачу и два холодной прокатки труб). Были опробованы также параметры, соответствующие границам предлагаемого диапазона, так и выходящие за его пределы (см. таблицу). Кроме того, были проведены испытания в соответствии с прототипом. Анализ результатов, приведенных в таблице данных, показывает следующее. Предлагаемый способ (№ 3, 4 и 5) повышает степень деформации биметалла за один проход до 70% при предлагаемых пределах чисел чередований указанных операций и обеспечивает получение высококачественных биметаллических труб (без расслоений и растрескивания концов труб). Способ с пределами чисел чередований операций, выходящих за предлагаемые пределы (№ 1, 2, 6, 7, 8 и 9) не позволил получить трубы из-за расслоений и концевого растрескивания. Изготовить биметаллические трубы со степенью деформации биметалла за проход 70% известным способом (№ 10) не удалось из-за растрескивания концов труб. Готовые биметаллические трубы сочетания сталь марки 10 + нержавеющая сталь марки 12X18H10T, полученные предложенным способом, подвергали испытаниям на механические свойства, межкристаллитную коррозию и сплющивание, определяли величину зерна. По всем видам испытаний получили удовлетворительные результаты. Таким образом, предлагаемый способ по сравнению с известным (прототипом) обеспечивает повышение величины степени деформации биметалла при сохранении высоким качество поверхности прокатываемых труб, сокращая при этом цикличность их производства. либров 1 на коническом участке оправки 3 (на этом участке обжатие по толщине стенки составляет 47% и больше уменьшения диаметра, равного 21%, т.е., обжатие по толщине стенки существенно превалирует над обжатием по диаметру, что обеспечивает полное схватывание контактных поверхностей слоев; к тому же указанная деформация осуществляется на участке оправки с малой конусностью, приводящей к малой овализации диаметра, а это, в свою очередь, дополнительно создает благоприятные условия для полной и окончательной сварки слоев биметалла); - калибрование по диаметру – l5 цилиндрическим участком ручьев калибров 1 (на этом участке происходит выравнивание овализации диаметра готовой трубы). При этом суммарная степень деформации биметалла за проход составляет 70%. Контроль качества сварки слоев осуществляют путем сплющивания образцов, отобранных от готовых труб. На торцевых поверхностях образцов трещины и расслоения отсутствуют. В настоящее время биметаллические трубы сочетания сталь марки 10 + нержавеющая сталь марки 12X18H10T размером 42´4,5 мм из вышеуказанной заготовки размером 75´8,5 мм получают по следующей технологической схеме: - сварка слоев (после термической и химической обработок заготовок 75´8,5 мм) путем применения парогазовой раздачи в матрице со степенью раздачи, равной 29,6%, до размера 89´6,9 мм; - химическая и термическая обработки труб Æ89´6,9 мм; - холодная прокатка на размер 63´5,7 мм из заготовки 89´6,9 мм со степенью деформации 42%; - химическая и термическая обработки труб 63´5,7 мм; - холодная прокатка труб размером 42´4,5 мм из заготовки 63´5,7 мм со степенью деформации биметалла, равной 48%. По сравнению с известным способом предлагаемый благодаря введению дробной деформации редуцирования с калиброванием по толщине стенки, создающим внутренний подпор, одновременному ограничению степени деформации этой операции, четко определенному пределу количества чередований операций калибрования по диаметру и толщине стенки заготовки и редуцирования с калиброванием по толщине стенки заготов 3 28395 Таблица № п/п Число чередований операций калибрование по диаметру и толщине стенки и редуцирование с калиброванием по толщине стенки заготовки Величина степени деформации при редуцировании с калиброванием по толщине стенки заготовки, % Величина степени деформации биметалла за проход, % 1 1 12 70 2 3 4 5 6 7 8 1 2 4 6 2 4 6 14 70 12 70 14 70 9 7,0 14 70 10 Известный способ 70 Результаты испытаний Расслоение и концевое растрескивание, качество поверхности труб неудовлетворительное -"Расслоение и концевое растрескивание отсутствуют, качество поверхности труб хорошее Расслоение и концевое растрескивание, качество поверхности труб неудовлетворительное Расслоение и концевое растрескивание, качество поверхности труб неудовлетворительное Расслоение, растрескивание концов труб, в результате чего прокатку не удалось осуществить № 1, 2, 6, 7, 8 и 9 - способ с запредельными значениями, № 3, 4 и 5 - предлагаемый способ. Фиг. __________________________________________________________ ДП "Український інститут промислової власності" (Укрпатент) Україна, 01133, Київ-133, бульв. Лесі Українки, 26 (044) 295-81-42, 295-61-97 __________________________________________________________ Підписано до друку ________ 2002 р. Формат 60х84 1/8. Обсяг ______ обл.-вид. арк. Тираж 34 прим. Зам._______ ____________________________________________________________ УкрІНТЕІ, 03680, Київ-39 МСП, вул. Горького, 180. (044) 268-25-22 ___________________________________________________________ 4