Спосіб оброблення пільгервалка

Изобретение относится к трубопрокатному производству, точнее к изготовлению валков для горячей прокатки труб на пилигримовых станах. Цель изобретения - повышение усталостной стойкости валков и надежнос ти. Способ обработки пильгервалка включает черновую механическую обработку рабочей поверхности ручья, наплавку на поверхность ручья износостойкого материала в два слоя, при этом внутренний слой наплавляют у вершины ручья шириной составляющей 1/3-1/2 ширины ручья, и толщиной, составляющей 1/3-1/2 толщины наплавки по всей длине ручья, а наружный слой наплавляют переменной толщины на всю рабочую поверхность ручья из материала, пределы пластичности и твердости которого соответственно не менее чем в 2 и 1,5 раза меньше пределов пластичности и твердости материала внутреннего слоя, и последующую чистовую обработку ручья, 7 ил. 2 1 13 11081 " характеризуется углим а с » причем I Изобретение относится к трубопрокатному производству, точнее к изгос = Rk 1 ы с , а с, = R k 2 ^ c , где товлению валкор для горячей прокатки Rk и Rk - соответственно радиусы труб на пилигримовых станах. ручья в начале бойка и на полирующем 5 участке. Кроме того, с = 0/3-1/2) С, Целью изобретения является повышение усталостной стойкости валков и ^ т надежности. Толщина наплавки Ц внутреннего ГК фиг.1 схематически изображен г слоя 1 составляет 1/3-1/2 заданной ва ,ок( общий видї на фиг.2 - сечение толщины t слоя наплавки (фиг,6): Л-А на фиг.1; на фиг.З - развертка 10 :ty= (1/3-1/2) t. ручья пильгервалка; на фиг.4 и 5 Затем осуществляют наплавку наружпоперечные с ечения ручья в начале ного слоя 2 другим износостойким матебойка и на полирующем участке; на риалом (например, 08Х20Н8Г7Т) по всей фиг.6 - сечение Б-Б на фиг.З; на ширине и длине рабочей поверхности фиг.7 - сечение В-Б на фиг.З, Ї5 ручья (фиг.3-7). Причем толщина наСпособ обработки пильгервалка стаплавленного наружного слоя 2 обеспена заключается в следующем. чивает получение по всей ширине и ^ Пильгервалок из стали марки 35ГЛ длине ручья получение заданной толщиустанавливают на вальцекопировальныи ны t наплавки: в вершине калибра толстанок модели КЖ 26-14, где осущест- 20 щина наружного слоя t = t - t^, вляется черновой съем металла с обра(фиг.6), а в выпусках t = t (фиг.7), зованием ручья валка. При этом на После наплавки износостойкого мабочке валка образуется ручей перементериала на рабочую поверхность ручья ного профиля с максимальным диаметвалок передается на вальцекопировальром, соответствующим диаметру гильзы 2 5 ный станок модели КЖ-26-14, где осу(D ) , и минимальным - соответствующим ществляется чистовая механическая диаметру трубы на пилигримовом стане обработка ручья для получения задан( D r ) . В поперечном сечении валка ных калибровкой геометрических раз(фиг.2) ручей имеет несколько участмеров и чистоты рабочей поверхности ков, характеризующихся центральными 30 ручья. углами 0g ( Qh и Gh& где ©g- - угол После расшлифовки выпусков и контбойка; Q - угол полирующего участка; роля его геометрии валок передается б . - угол продольного выпуска, Прона стан для эксплуатации. филь поперечного сечения на участке В процессе эксплуатации валков на бойка монотонно увеличивается от R^ -j5 пилигримовом стане вследствие значиt до R h , на полирующем участке радиус тельных технологических нагрузок постоянный и равен R , на участке (давления и момента прокатки), усупродольного выпуска монотонно уменьгубляющихся высокой динамикой валкошается от' R n до R . Участки с углавой системы вследствие ударов расками Эсг Qn и 0 образуют рабочую по40 та в валки сечение валка, ослабленное верхность ручья. врезом, в обычных условиях испытываЗатем валок устанавливают на вальет значительные напряжения, которые ценаплавочный станок модели КЖ-97-07 приводят к преждевременным усталостдля осуществления наплавки рабочей ным трещинам и даже к поломкам валков, поверхности ручья износостойким мате- 45 Повышение усталостной стойкости риалом. Сначала осуществляют наплаввалков обеспечивается вследствие того, ку внутреннего слоя 1 из износостойчто материал внутреннего слоя, облакого материала - ПНП-стали (марки дающий повьшгенной пластичностью Х12НЗ Г 8М2) с высокими пластическими (&г = 600-700 МПа) является в опредеи прочностными характеристиками 50 ленной степени амортизатором нагрузок, (фиг.3-7), Ширина наплавки внутренневоспринимаемых валком на границах го слоя 1 изменяется подлине ручья Ьр наружного слоя наплавки и тела валка. и составляет с1 на полирующем участЭто затрудняет образование усталостке и продольном выпуске длиной 1 , ных трещин и снижает поломки валков. а на бойке увеличивается от значения 55 Появление усталостных трещин обусловС[,до с в соответствии с увеличением лено действием технологических нагруширины ручья от СЛ до С, зок - давления и момента прокатки. Напряженное состояние валка усугубляВ поперечном сечении ручья (фиг.4 ется также наличием вреза, ослабляюи 5) ширина наплавки внутреннего слоя J 1311081 щего живое сечение валка. Естественвочном станке модели КЖ-97-07 следуюно, что при наличии вреза на бочке щим образом. Сначала наплавляют внутвалка наиболее подверженной трещинам ренний слой шириной 0,5 ширины ручья, является вершина валка, где напряжепричем ширина наплавки в начале бойния достигают максимальных значений, с ка с - 190 мм, а на полирующем участЭто обусловливает целесообразность ке и продольном выпуске с. = 120 мм, наплавки внутреннего слоя из материатолщина этого слоя наплавки t; - 0,5t ла повышенной пластичности на 1/3-1/2 и при t = 9 мм, t,= 0,5-9,0 = 4,5 мм. ширины ручья в его вершине. В качестве материала для наплавки в При этом увеличение ширины внут- 10 этом случае используют сталь марки Х12НЗГ8М2 (ПУП-сталь) со следующими реннего слоя наплавки сверх 1/2 ширимеханическими характеристиками & ны ручья повышает расход ПНП-стали = 1060 МПа; 6^=500-700 МПа; H v =3*00. без существенного увеличения усталост ной стойкости валков, а выполнение ширины этого слоя менее 1/3 ширины 15 ручья снижает усталостную стойкость валков. Выбор толщины внутреннего слоя • наплавки в пределах 1/3-1/2 заданной толщины наплавки обусловлен следую- 20 щим: увеличение толщины его сверх 1/2 заданной толщины наплавки приводит к снижению производительности наплавки, так как требуется дополнительный слой наплавки ПНП-стали, а 25 выбор его толщины менее 1/3 заданной толщины наплавки - к снижению уста- / лостной стойкости валков. Повышение надежности эксплуатации валков обеспечивается в результате 30 того, что после определенного срока эксплуатации происходит износ наплавленного наружного слоя преимущественно по вершине ручья, так как вершина наиболее подвержена износу, во-пер- ^5 вых, за счет большей нагрузки в вершине- по сравнению с выпусками и, вовторых, за счет максимального скольжения металла, и вступает в работу внутренний, слой наплавленного мате- 40 риала, имеющий значительно более высокие характеристики твердости (Н= =300). Это обеспечивает более равномерный дальнейший износ ручья по его ширине и, как следствие, повышение 45 надежности эксплуатации валка. П р и м е р . Заготовка пильгер-тзалка изготовлена из углеродистой стали марки 35 ГЛ следующего состава; %: С 0,38-0,5; fin 0,9-1,2; Si 0,17 - 50 0,37; S до 0,035; Р до 0,04. Заготовка валка устанавливается на вальцекопировальном станке модели КЖ-26-14, где осуществляется черновой съем металла с образованием ручья 55 с учетом припуска под последующую наплавку. Наплавку ручья валка износостойкими материала осуществляют на напла Затем осуществляют наплавку наружного слоя по всей ширине и длине рабочей поверхности ручья другим материалом (сталь 08х20Н9Г7Т), имеющим более низкие механические характеристики: Є =600 МПа; & =300 МПа; H v = = 200, Толщина основного слоя составит в вершине ручья t =9,0-4,5 = ' =4,5(мм), и в выпусках калибра t =t= =9,0 мм. . Наплавку рабочей поверхности валка износостойкими материалами осуществляют- при следующих режимах (при диаметре наплавочной проволоки 3 м м ) ; скорость наплавки 30-50 м/ч; ско- t рость подачи проволоки 83-95 м/ч; напряжение дуги 32-34 В, шаг наплав*-' ки на радиусной части (вершина калибра) 6-7 мм, на выпусках 4-5 мм. Флюс марки АН-20. Затем валок вновь передают на валъцекопировальный станок КЖ-26-14 для чистовой механической обработки ручья и получения заданных размеров по ширине и длине рабочей поверхности ручья. После снятия припуска 1,5- • 2,0 мм толщина износостойкого слоя t составляет 7 мм. После расшлифовки выпусков калибра валок передается на стан для эксплуатации. Использование предлагаемого способа обеспечивает повышение усталостной стойкости валков и надежности их эксплуатации. Это, в свою очередь, способствует снижению расхода валков, повышению качества труб и увеличению производительности пилигримового стана. • Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я Способ обработки пильгервалка, включающий черновую механическую обработку рабочей поверхности ручья, наплавку на поверхность ручья износостойкого материала и чистовую обра 5 * 131 1081 6 ботку ручья; о т л и ч а ю щ и й с я ный слой наплавляют переменной толщитем, что, с целью повышения усталостны на всю рабочую поверхность ручья ной стойкости валков и надежности, из материала, пределы пластичности наплавляют внутренний слой у вершины и твердости которого соответственно ручья шириной 1/3-1/2 ширины ручья и 5 не менее чем в 2 и 2,5 раза меньше толщиной t/3-1/2 заданной толщины пределов пластичности и твердости наплавки по всей длине ручья, а наруж- материала внутреннего слоя. А-А ft фир.З 1311081 \ллАХ УхлЛ X У\ЛА X фиє>6 в-в фаг.7 Редактор Т. Клюкина Составитель Н. Умнягина Техред М.Ходанич Корректор А.Обручар Заказ 53О/ДСП Тираж 350 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектная, А