Калибр для пилигримовой прокатки труб
КАЛИБР ДЛЯ ПИЛИГРИМОВОЙ ПРОКАТКИ ТРУБ, образованный тремя ручьевыми роликами, отличающийся тем, что, с целью снижения трещинообразования и уменьшения концевой обрези, ручей каждого ролика выполнен двумя сопряженными дугами, радиус одной из которых по величине равен радиусу трубы, а другой - радиусу заготовки и протяженность одной из которых составляет 0,2-0,8 периметра ручья.
. СОЮЗ СОВЕТСКИХ мл
РЕСПУБЛИК
3(51) В 21 В 21 02
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTHA
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ABTOPGHOIVIV СВИДЕТЕЛЬСТВ (21) 3445303/22-02 (2) 28.05.82 (46) 23 12. 83. Бюл. Р 47 (72) M. В.Попов, Л. В. Тимошенко, А.A.Kîçëîâ, Г.Д.Самойленко, A.Ã.Êàðпов, Б.З.Буга, Л.Ф.Федорук, И.Г.Шапиро, С.П.Живцов и В.В.Вешиков (71) Всесоюзный ордена Трудового
Красного Знамени научно-исследовательский и конструкторско-технологический институт трубной промыаленности. (53) 621. 771. 07-"589. 4 (088. 8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР
В 328956, кл. В 21 В 21/02, 1970.
2, Кофр З.А. и др. Холодная прокатка труб. Свердловск, Металлургиздат, 1962, с,245-249, рис.124.
„„SU„„1061864 A (54) (57) КАЛИБР ДЛЯ ПИЛИГРИМОВОЙ
ПРОКАТКИ ТРУБ, образованный тремя ручьевыми роликами, о т л и ч а ющ,и и с я тем, что, с целью снижения трещннообразования и уменьшения концевой обрези, ручей каждого ролика выполнен двумя сопряженными дугами, радиус одной из которых по величине равен радиусу трубы, а другой — радиусу заготовки и протяженность одной из которых составляет 0,2-0,8 периметра ручья.
1061864
Изобретение относится к обработке металла давлением, в частности к трубопрокатному производству, и может быть использовано при периодической прокатке труб- на роликовых станах.
Известен калибр для пилигримовой прокатки труб, образованный двумя роликами с ручьями, профиль поперечного сечения каждого из которых очерчен дугой с величиной радиуса, равной радиусу трубы (.1Д, Недостатком данного калибра является то, что в процессе деформации повышаются усилия прокатки и снижается исходный ресурс пластичности 15 заготовки, что приводит к образованию продольных трещин, снижению выхода годного и увеличению расходного коэффициента металла, Наиболее близким по технической 2р сущности к предложенному является калибр для пилигримовой прокатки труб, образованный тремя ручьевыми роликами t 2 1.
Известный калибр обеспечивает меньшие усилия прокатки, однако в нем происходит непрерывное и самопроизвольное скручивание трубы, приводящее к продольному трещинообраэованию на концах труб, особенно при прокатке малопластичных сталей. Это объясняется тем, что в трубе возни кают дополнительные деформации типа скручивания, на которые дополнительно расходуется исходный запас пластических свойств металла, в конечном
)счете и приводящий к разрушению трубы при прокатке.
Целью изобретения является снижение трещинообразования и уменьшение концевой обрези., 40
Поставленная цель достигается тем, что в калибре для пилигримовой прокатки труб, образованном тремя ручьевыми.роликами, ручей каждого ролика выполнен двумя сопряженными дугами, 45 радиус одной иэ которых по величине равен радиусу трубы, а другой — ра-. диусу заготовки и протяженность одной из которых составляет 0,2-0,8 периметра ручья. 50
Применение такого калибра позволяет существенно уменьшить трещинообразование на концах труб.
На чертеже представлен калибр для пилигримовой прокатки труб ° 55
Калибр для пилигримовой прокатки труб образован тремя ручьевыми роликами 1, 2, 3, ручей каждого из которых выполнен двумя сопряженными дугами, один иэ которых (caF, с k И ), gp очерчены радиусом Р, по величине равным радиусу заготовки, а другие (fbi kd, g0 ) очерчены радиусом й, по величине равным радиусу готовой трубы, при этом протяженность одной иэ дуг (af или fb, ck или km< эР или Rg) составляет 0,2-0,8 периметра ручья °
Применение предлагаемого калибра позволяет уменьшить величину остаточных напряжений за счет смещения избыточного металла иэ области дуги, очерченной радиусом, равным ра диусу трубы, в область дуги, очерченной радиусом, равным радиусу заготовки.
При прокатке труб малого диаметра (до Э мм) оптимальным вариантом является выполнение длины дугн ручья, очерченной радиусом, равным наружному радиусу заготовки от 0,6 до 0,8 от периметра ручья. Такой диапазон значений длины дуги ручья обеспечивается эа счет увеличенной свободы поперечного профиля ручья снижение концентраторов напряжений и соответственно исключает трещинообразование.
По мере увеличения диаметра прокатываемой трубы (вплоть до 120 мм) для уменьшения величины остаточных напряжений от дополнительной работы формоизменения эа счет скручивания трубы в очаге деформации, смещение избыточного металла иэ области дуги, очерченной радиусом готовой трубы, в область дуги, очерченной радиусом заготовки, обеспечивается удовлетворительно„ когда последняя дуга сОставляет от 0,2 до 0,4 периметра ручья.
При этом значения протяженности дуги, очерченной радиусом заготовки меньше 0,2 периметра ручья, исключив воэможность смещения избыточного металла трубы, создаст предпосылки к повышению напряжений и соответственно к трещинообраэованию даже на тру бах большего диаметра. При значениях больше 0,8 периметра ручья затрудняется воэможность фиксирования трубы от тангенциального скручивания и, как следствие, в результате увеличения напряжений от дополнительной работы скручивания, к трещинообраэованию на трубе.
Прокатка труб в данном калибре осуществляется следующим образом.
Заготовка подается в очаг деформации в тот момент, когда ролики
1-3 развецены, При последующем перемещении роликов вдоль оси прокатки они сводятся и ручьями начинают деформировать заготовку вначале по диаметру, а затем по толщине стенки . на оправке, пока труба не приобретет заданные: ей параметры. В процессе формоизменения в контакт с деформируемым металлом заготовки в первую очередь вступает дуга (fb, %d, 8q), выполненная радиусом Р„, равным, наружному радиусу трубы, ко1061864
0,10 ° 0,6
1,8,6>0 4 (XIITP 8-15) Вт(tfb/1аЬ) Н (Рай/lab) 1,4
1,2
5/6
1/6
1,0
1,0
0,9
4/5
1/5
0,4
0,6
3/5
0,7
0,3
2/5
2,2/5
0,5
0,3
0,5
2,5/5
О„ 2
0 5
2/5
0,6
3/5
0,4
0,7
0,9
1/5
4/5
1/6
1,2
1,3
5/6
ВИИИПИ Заказ 10106/8 Тираж 816 Подписное
Фили ал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 торая фиксирует трубу, исключая скручивание, потерю пластических свойств и трещинообразование. При этом металл, зафиксированный данной дугой, истекает в сторону дуги, выполненной радиусом, равным R . Дойдя до конца очага деформации, ролики
1-3 возвращаются к его началу, осуществляя формоизменение трубы своим обратным ходом.
С помощью предложенного и иэвест- 10 ного калибров была осуществлена прокатка тонкостенных труб среднего диаметра из стали 08Х18Н10Т по маршруту 28ч0,65"т26,5«0,35 мм на стане
ХПТР 15-30 при 64 двойных ходах кле- 15 ти в минуту, величине подачи заготовки 2,7 мм и трехроликовой схеме прокатки. Также прокатывали трубы
Соотношение длин дуг ручья, выполненных радиусом
Известный калибр выполнен центральной дугой радиуса Р =13,25 мм и двумя симметричными дуговыми выпусками радиуса P =14 мм, Каждый из двух выпусков составлял по 15% от протяженности профиля поперечного сечения всего ручья.
Анализ результатов сопоставительных прокатОк (по маршруту 28 «0,65;». 6 5« 0,35 мм) показал, что на известном калибре продольное трещинообразование наблюдалось на всех трубах и достигало величины от 0,1 до 0,15 м. Это соответственно прибольшого (93х 1,1 90х0,6 мм) и малого (10«0,6-+8,6 0,4 мм) диаметров.
Как следует нз анализа результатов опытных прокаток,величина концевой обреэи, вызванная растрескиванием концов труб, минимальна в пределах соотношения длин дуг, выполненных Р от 0,2 до 0,8, при этом для прокатываемых труб малого диаметра (8,6«0,6) пределы оптимальной области составили от 0,8 до 0,5 с минимумом при
0,6, для труб большого диаметра (90«0,6) — от 0,2 до 0,5 с минимумом при 0,4, В таблице представлена величина концевой обрези (м) в.связи с наличием продольных сквозных трещин на трубах по результатам опытных прокаток.
Маршрут прокатки труб, мм (типоразмер стана).
Т
0,28«0,6 5 I 0,93х1,1
1.26,5«0,35 1.90«0,6 (ХПТР 15-30) (XIIT 60-90) водит к увеличению расходного коэффициента металла.
В качестве базового объекта был выбран калибр для пилигримовой прокатки труб, используемый на стане, установленном на Никопольском южнотрубном заводе, по сравнению с которым предложенный калибр позволяет уменьшить трещинообразование на концах труб до 0,02-0,03 мм, что приводит к уменьшению расходного коэффициента металла эа счет снижения концевой обреэи на 0,9-1,5.
