Спосіб холодної прокатки труб

1 Спосіб холодної прокатки труб, що включає підготовку заготівки до прокатки і прокатку шляхом порційної подачі заготівки у осередок деформації, утворений двома парами валків, і деформації поданої порції послідовно першою й другою парами валків при їх зворотно-поступальному переміщенні на нерухомій оправці, який відрізняється тим, що попередню підготовку здійснюють за допомогою високотемпературного надзвукового газополум'яного струменя, що містить абразив, температуру якого встановлюють в інтервалі 1300-1500 °С, кут атаки вихідного струменя до оброблюваної поверхні встановлюють в інтервалі 45-80° з відношенням ТсЛ~м=4,45-5,2, де Тс - температура струменя, Тм - температура плавлення металу, при цьому як паливо для газополум'яного струменя використовують дизельне паливо, яке подають у зону горіння підтиском рп=0,5-0,7Мпа, коефіцієнт надмірності повітря стосовно палива вибирають в інтервалі 0,8-1,2, а в залежності від стану оброблюваної поверхні дисперсність порошку вибирають у межах 200-500мкм 2 Спосіб по п 1, який відрізняється тим, що як окислювач використовують повітря, яке подають під тиском рв=0,6-0,8 Мпа 3 Спосіб по п 1, який відрізняється тим, що вміст абразиву в струмені встановлюють в інтервалі 1,2-2,6 мас % відносно газополум'яного складового 4 Спосіб по п 1, який відрізняється тим, що як абразив використовують електрокорунд нормальний Винахід відноситься до області обробки металів тиском і зокрема може бути ефективно використаний при виробництві холоднодеформованих труб на станах ХПТ і ХПТР із двома рядами валків і роликів ВІДОМІ способи холодної прокатки труб на валкових станах дозволяють, у порівнянні наприклад із волочінням, скоротити КІЛЬКІСТЬ основних і допоміжних операцій, значно зменшити витрати металу, палива, електроенергії і т п , однак вони не позбавлені недоліків, зокрема мають високі експлуатаційні витрати При цьому не малу їхню частину складають витрати на підготовку заготівки перед прокаткою [див Кофф З А і ш Холодна прокатка труб - Свердловськ Гос НТ вид-во літератури по чорній і кольоровій металурги, 1962, с 256 - 261] Це зв'язано з тим, що окалину на заготівки, наприклад із вуглевмісної й легованої сталі, видаляють травленням у 15 - 25% водяному розчині сірчаної кислоти (H2SO4) при температурі 50-60°С, тривалість травлення ЗО - 60 хвилин Після травлення заготівку ретельно промивають водою для видалення залишків травильного розчину і сірчанокислого заліза, виявлені на заготівки дефекти видаляють з поверхні за допомогою шліфувального кола, перед прокаткою заготівку ретельно омиляють з утворенням цинкфосфатного покриття і т д Описана вище коротко технологія підготовки заготівки до прокатки вимагає значних капітальних і виробничих витрат, зв'язаних як з основним виробництвом, так і з охороною навколишнього середовища При цьому така підготовка не робить суттєво впливу на структуру приповерхнього шару, що виявляється істотне неоднорідним із погляду розмірів зерен Остання обставина при подальшій деформації стає однією з причин виникнення порушень суцільності, що приводить або до браку продукції, або до необхідності додаткової обробки Відомий спосіб виготовлення труб, що включає багатопроходову прокатку гарячекатаної заготівки однократне розточення внутрішньої поверхні, при якому розточення внутрішньої поверхні здійснюють після першого проходу холодної прокатки, а (21)2001106713 ( 2 2 ) 0 1 10 2001 ю 00 48540 перед кожним наступним проходом роблять піскоструминну обробку внутрішньої поверхні зі зміцненням на глибину 0,02 - 0,07мм, і холодну прокатку здійснюють із заданим ступенем деформації [див описдоавт св СРСР № 1407589, М кл В 21 В 21/00, від 07 01 86] Застосування вказаного способу дозволяє значно збільшити продуктивність і знизити трудомісткість виготовлення високоякісних переважно товстостінних труб за рахунок зменшення ЦИКЛІЧНОСТІ виробництва Це зв'язано з тим, що введення піскоструминної обробки з утворенням зміцненого шару на внутрішній поверхні дозволяє суттєво збільшити деформацію по діаметрі за один прохід на стані ХПТ Однак описаний вище спосіб не позбавлений недоліків Перш за все піскоструминна обробка, як така, з погляду екології неприйнятна, і тому в даний час заборонена Крім того, при піскоструминній обробці на поверхні металу залишаються сліди піску, що згодом при деформації приводять до появи додаткових дефектів і зносу інструмента При цьому запропонований спосіб, що включає і піскоструминну обробку, не виключає хімічної обробки поверхні заготівки, і отже не вносить суттєвої зміни в технологію холодної прокатки труб Відомий також спосіб газополум'яної обробки матеріалу, що включає подачу порції окисного компонента, подачу компонента горючого, змішування окисного компонента і горючого в паливо в зоні змішування, спалювання отриманої паливної суміші, формування високотемпературного газового струменя з продуктів згоряння, керування термодинамічними параметрами газового струменя і вплив на матеріал, при якому спалювання паливної суміші виконують при підвищеному тиску в зоні згоряння і формують надзвуковий газовий струмінь [див опис до патенту РФ № 2128106, М кл В 23 К 5/00, 7/00 від 15 12 93 опис до патенту РФ № 2043887, М кл В 23 К 5/00, від 16 12 93] При поверхневій обробці мундштук установлюють на відстані 2 - 20мм від оброблюваної поверхні з кутом нахилу 70 - 85° убік зворотну напрямку обробки, і починають процес обробки переміщенням різака уздовж поверхні матеріалу Описане вище технічне рішення дозволяє ефективно здійснювати різання різноманітних матеріалів, включаючи сталь, алюміній, бетон і ш Однак це технічне рішення в основному використовують для різання зазначених матеріалів, оскільки встановлюють достатньо невисоке відношення Тс/Тм = 1,2 - 3,5, де Тс- температура струменя, Тм - температура плавлення матеріалу, і більш високий коефіцієнт надмірності окислювача 0,44 < (і 22x2 заготівки зі Ст 10 розміщають на стенді і задають обертання з окружною швидкістю в інтервалі, наприклад, 8 20м/хв та ЛІНІЙНОЮ швидкістю переміщення пальника в інтервалі, наприклад, 59 - 250мм/хв У таблиці показані параметри оптимального здійснення способу для заготівки задовільної якості, що визначали по вазі окалини та інших забруднень з одиниці поверхні заготівлі Величина параметра Температура струменя, °С 1350-1400 Швидкість струменя м/сек 1100-1150 Тс/Тм 5,0-5,2 Кут атаки, а град 50-55 Тиск дизельного палива, рп МПА 0,6-0,65 Тиск повітря, РвМПа 0,55 - 0,65 Коефіцієнт надмірності повітря, 3 І> 0,8-1,2 Дисперсність абразиву, мкм 250 - 350 Найменування параметра Після завершення газополум'яної обробки заготівки охолоджують, наносять на неї змащення і подають на стан для холодної прокатки Прокатку здійснюють шляхом періодичної подачі заготівки після обробки у осередок деформації, який утворюють послідовно встановлені пари валків Деформацію заготівки валками здійснюють при зворотно-поступальному переміщенні на конічному, нерухомому стерні Прокатка заготівки здійснюється з подачею не менш 10-12мм, що в 1,5-2 рази більше ніж у відомих технологіях Як відзначено вище, прокатка здійснена без врізання торців і помітних осьових зусиль Продуктивність стану при цьому була на 25 - 30% вище ніж при використанні відомого способу обробки Слід зазначити, що, використовуючи запропонований спосіб, удалося прокатати заготівку до 7 48540 стінки труби рівної 1,55мм без порушення суцільності металу Аналопчні результати отримані при прокатці труб з нержавіючої сталі Х18Н9Т по маршруті 38x4,5 -> 20х2мм Як видно з опису приклада конкретного здійснення, пропонований спосіб не включає об 8 робку шляхом попереднього травлення заготівок і зв'язані з ним наступні операції обробки, що вимагають великих виробничих і енергетичних витрат Спосіб забезпечує зниження виробничих витрат, підвищення продуктивності виробництва при високій якості кінцевого продукту ДП «Український інститут промислової власності» (Укрпатент) вул Сім'ї Хохлових, 15, м Київ, 04119, Україна (044)456-20 90 ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)216-32-71