Способ холодной прокатки труб

 

Изобретение относится к области обработки металлов давлением и наиболее эффективно может быть использовано при производстве холоднодеформиро- Еэнных труб на станах ХИТ и ХПТР с двумя рядами валков или роликов. Цель изобретения - увеличение производительности . Способ холодной прокатки труб включает деформацию заготовки 1 двумя последовательно установленными парами валков 2 и 3 при их возвратнопоступательном перемещении. При зтом перед деформацией второй парой валков заготовку овализуют с коэффициентом овализации 1,05-1,12 и коэффициентом дробности 2-5. 1 ил., 3 табл. (Г с ел

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

I19) Я (I I l

<51) 4 В 21 В 21/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (2 1) 4036581/23-02 (22) 07.01.86 (46) 15.07.88. Бюл. У 26 (71) Всесоюзный научно-исследовательский и конструкторско-технологический институт трубной промьшиенности (72) М.В.Попов, Г.В.Вольфович, В.С.Вахрушева, Г.И.Хаустов, И.И.ОбухШвец, Г.Д.Самойленко, А.М.Шахов и С.П.Живцов (53) 62 1.774.36(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 592469, кл. В 21 В 21/00, 1976. (54) СПОСОБ ХОЛОДНОЙ ПРОКАТКИ ТРУБ (57) Изобретение относится к области обработки металлов давлением и наиболее эффективно может быть использовано при производстве холоднодеформиро- ганных труб на станах ХПТ и ХПТР с двумя рядами валков или роликов. Цель изобретения - увеличение производительности. Способ холодной прокатки труб включает деформацию заготовки 1 двумя последовательно установленными парами валков 2 и 3 при их воэвратнопоступательном перемещении. При этом перед деформацией второй парой валков заготовку овализуют с коэффициентом овализации 1,05-1, 12 и коэффициентом ф дробности 2-5. 1 ил., 3 табл.

1409358

Изобретение относится к обработке металлов давлением и наиболее эффек-тивно может быть использовано при производстве холоднодеформированных труб на станах ХПТ и ХЛТР с двумя рядами валков или роликов.

Цель изобретения — увеличение производительности.

На чертеже представлена схема реа- 10 лизации способа.

Способ холодной прокатки труб включает периодическую подачу заготовки в очаг деформации, образованный последовательно установленными 15 парами валков 2 и 3, и деформацию заготовки валками при их возвратно-поступательном перемещении на конической оправке 4.

При этом заготовка на части lpeqp 20 редуцируется по диаметру участками

ad ðó÷üåâ валков 2 первой пары, на части 1 < — - обжимается по диаметру и толщине стенки участками <Я ручьев валков 2. 25

На части,lpeg а заготовка редуцируется по диаметру участками 6ж ручьев валков 3 второй пары, на части 1д обжимается по диаметру и толщине стенки участками мс ручьев валков 3, 30 на части 1„ — калибруется участками

)u. ручьев валков 3.

На части 1о заготовка не обжимается валками по диаметру и стенке, а подвергается овализации участками г 35 валков 2 первой пары и ge валков 3 второй пары с коэффициентом 1,05-1, 12 и коэффициентом дробности 2-5. Коэффициент овализации определяется отношением ширины ручья к его высоте 40 на участках 8z и g8 ручьев валков.

Коэффициент дробности деформации определяется отношением длины участка овализации к произведению коэффициента вытяжки при деформации первой па- 45 рой валков на величину подачи.

При этом возможны случаи: 1

1 г = 1 е. Калибровку участков 6г и ge выполняют одинаковой. Оба этих участка контактируют с заготовкой на одном,и том же участке очага деформации 1е в, ио в разные периоды цикла: участок gC — в начале прямого и конце обратного ходов валков 3, а учасТоК 8г — в конце прямого и начале об-55 ратного ходов валков 2. Так как между этими периодами происходит осевое истечение металла от деформации в первом ряду валков, а т-акже в связи с кантовкой заготовки и упругой деформацией валков и других элементов клети от давления металла на валки, на участке 1р происходит овализация заготовок как под действием участка

Ь валков 2 первого ряда, так и под действием участка яГ валков 3 второго ряда валков.

Таким образом, эоны, где происходит овалиэация заготовки первым и вторым рядами валков, полностью перекрываются. 1р = 1 1у . Зоны, где происходит овализация заготовки первым и вторым рядами валков, являются продолжением друг друга: 1ьг < 1ор <

62 + 1 е или 1уе 4 1ов С16г 1 е °

Зоны, где происходит овалиэация заготовки первым и вторым рядами валков, частично перекрываются. На участке полного перекрытия овализация заготовки осуществляется обоими рядамИ:

1 г = О или 1 е = О. Овализация заготовки осуществляется лишь одним рядом валков.

Овалиэация трубы между парами валков имеет знакопеременный характер в связи с поворотом заготовки за каждый двойной ход валков. Знакопеременная овалиэация при одновременном действии осевой знакопеременной деформации, имеющей место при двухрядной прокатке труб, приводит к эффективному раз" . упрочнению металла, деформированного в первом ряду валков.

Знакопеременный характер деформации инициирует развитие процессов ди-, намического отдыха металла, что приводит к значительному разупрочнению металла вплоть до его рекристаллиэации. Эффективность знакопеременной деформации во многом обусловлена параметрами знакопаременного нагружения, такими как амплитуда, количество циклов, структурное состояние металла.

В предложенном способе амплитуду переменной деформации обуславливает коэффициент овалиэации.

В табл. 1 приведены экспериментальные данные влияния коэффициента овализации на прочностные свойства металла и особенности процесса прокатки (трубы из стали ЭИ-847 прокатывались по маршруту 42х5-18х1,5 мм).

Как видно из табл. 1, лишь при значениях коэффициента овалиэации

1,05-1,12 процесс прокатки удовлетворителен. Это объясняется тем, что при

14O E" Я

nTi. утст>>ии >)E> 1tttt11ции (ко >ффи!!иент

»нали1 tltttt ранен 1) и tt«t,ии!х его

1начеиия х. (менее 1, О .>) Ite прс>исходит достат!> !ис>е разупрочиение иал1епанио5 гc> в нервом ряду ва>IKoB металла, а при больших его знач!.ииях (более

1, 12) на внутренней и наружной поверхностях труб металл получает значителъиую дополнительную деформацию (от изгиба стенки трубы), что приводит к его разрушени!о.

Экспериментальные данные, полученные при прокатке труб из стали ЭИ-843 по мари!руту 42х5-18х 1 5 мм покаФ > 15 зывающих эанисимость мехаиическ>тх свойств прокатанных труб от коэ>1> »тциента дробности деформации на участке овализации, приведены в табл. 2.

Как следует из данных табл. 2, процесс прокатки без онализации протекал неудовлетворительно — c:c>ïðc>âîæдался налипанием металла на прокатный инструмент и растрескинанием концов труб, что связано с сильным упрочнением металла.

Операция онализации с коэффициентом дробности равным 1 не привела к улучшению процесса прокатки, а при дальнейшем увеличении до 5 наблюдалось уменьшение прочностных и понышение пластических свойств металла, что обусловило нормальное протекание процесса. Дальнейшее увеличение коэффициента дробности привело к растрескиванию концов труб при прокатке несмо35 тря на более благоприятный уровень механических свойств металла труб в сравнении с изнестным процессом.

Это объясняется возникновением микро40 трещин при многократном знакопеременном изгибе стенки трубы т1ри овализации.

Из приведенных данных видно, что коэффициент овализации и коэффициент дробности на участке овализации BJIH

45 яют на прочностные и пластические свойства прокатываемого металла, Kоторые определяют особенности процесса прокатки. Высокий уровень прочностных свойств (с), Q, твердос.ть, ширина

Qi 2. рентгеновских линий) и соответственно низкий уровень пластических свойств (с>) обуславливают разрушение и налим! талин и.! и и<

E>а!!илиl! 1рТ степ".!>I> рл::> !

>Ии! (1а прс>>:од) .

О>1> Hчатеп ьиьп! вы! "> опт и>!с!. тьиых зн !е ний коэффициента ов 1)III >:i!I!I>t и ко>ффициента дро(»lc)nT>i, nl >-c-пе !ива!>>-ших увеличение от е!!е>!» 1> 1 tnl и;!еф)рмапии бе з разрушв >!!»:. и >..E>t t !;- Иия на инструмент прокат,;! .. >,>;Jlа

;Inesò быть спел 1: i!.: .i: ., >l! .: абл. 3> в которс и приьсдеиы .! перимеитальные данные, полученные при прок-.тке с рз1личными степенями деформации.

Таким с;бразом, и Io11 эоваии» прс.-дложенного способа позволяет !!е >ысить степень разовых деформаций за про. за сч!.т уменьш=.ния vïðc чнения металла и увеличения пластиччссти перед деформацией во второй паре валков. Это позвсляет сократить чис Ii циклов холодного передела при производстве труб с сопутствующими операциями, что обусловлено тем, что при прокатке труб н двух парах валков зиакоп;.ременная деформация, вс зникающая при онализации и осевом взаимодействии мгновенных очагон, действует на уже сформировавшуюся н процессе дефор!1ации н первой паре дислокационную структуру, упорядочивая ее, приводит к интенсивному развитию релаксационных процессов, следствием чего является снижение упрочнения металла и в конечном счете повышение разовых степеней деформации, а значит производительности.

Формула и з о б р е т е н и я

Способ холодной прокатки труб, включающий IEopEEEtc>ttvytc> подачу 1am t nE>ки в очаг деформации, образованный двумя парами валков, и деформацию поданной порции последовательно первой и второй парами валков при их ноз: вратио-поступательном перемещении на неподвижной оправке, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью увеличения производительности, перед деформацией второй парой валков заготовку онализуют с коэффициентом овализации

1,05-1, 12 и с кс>1ффициентом дробности 2-5.

140 Э

Т а б л и и а !

: ффицп- Твердогть

111ири>«а Особенности !

Слое«>Г

> »T «»«лпп металла труб, М11а рентг. линий процесса прокатки (311) !

1звест ий

1,00

3600

32 Налипание металла на инструмент, растрескивание концов труб

32 То же

Предлагаемый 3

1,03

3570

1,05

3100

30 Технологических неполадок нет

То же

3050 29

1,07

1,09

2980

1,12

2700

3200

1,15

Образование микротрещин

Способ 2 и 7 с запредельными значениями параметров.

Таблица 2

Механические свойства труб

Шир ген

Способ Коэффициентт дробно«> э

МПа сти деормации

Известный 1

1200

1040

1а,з

Налипание металла на ин10,2

1200 1000

960 10,5

Технологичес1030 ких неполадок нет

935

11,7

1000

То же

19

860

13,0

920

10,4

Растрескивание труб

890

931

Способ 2 и 6 с .«апрелельными значениями параметров.

° 2

Предлагаемый

3 струмент, растрескивание концов труб

То же

1409358

Таблица 3

Коэффициент дробности

Способ Коэффициент овалиМаршрут прокатки, мм ксимальая допусимая стеень дефорации, Ж зации

Известный

35х5-18х2,4

35х5-18х2,35

38х5-18х2,0

42х5-18х1 7

42х5-18х1, 5

38х5-18х1, 9

38х5-18х1, 7

35х5-18х2,5

35х5-18х2, 8

35х5-18х2,8

t 00 0

75,0

Ф

Предлагае.— мый 3

75,5

80,6

1,05 2

85,0

1,09 5

86,6

81,5

1, 12

83,2

74,2

71,6

1, 15

71,6

35х5-18х3,3

67,7

Способ 2,8-11 с запредельными значениями параметров.

Составитель Н.Умнягина

Техред Л. Олийнык Корректор Л.Патай

Редактор М. Недолуменко

Заказ 3438/11

Тирам 467 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

)13035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4