Способ изготовления полуфабрикатов для прессования биметаллических труб

 

Изобретение относится к обра- / ботке металлов давлением и может ис . пользоваться при изготовлении биметаллических труб. Цель изобретения - повышение качества биметаллических труб благодаря надежному металлургическому соединению внутренней об лицовки трубы с ее стенкой, а также . уменьшение трудоемкости подготовительных работ при изготовлении составного полуфабриката для лресс.оъ ния. В качестве исходной заготовки используют слиток квадратного сечения с закругленными кромками, в котором вьшолнено осевое отверстие. В это отверстие вставлен цилиндрический сердечник из специального сплава. Такую составную заготовку осажиншот в контейнере круглого сечения до получения цилиндрической формы наружной поверхности заготовки, которую затем в том же контейнере подвергают закрытой прошивке. В результате указанных операций получают по;1Ый полуфабрикат с надежным металлургическим соединением. Отсюда - повышение качества биметаллической трубы, прес-- суемой затем из этого полуфабриката. Допустимое соотношение сопротивления . деформации материалов элементов составной заготовки не превьшает 2,5:1, а длина заготовки превышает диаметр прошивного пуансона не более чем в 10 раз. 2 з.п.ф-лы, 10 ип. СП «№Ц 42 00

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н flATEHTY

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (2 l ) 3544253/25-27 (22) 13.01. 83 (31) 508. 733 (32) 14.01 .82 (33) ES (46) 15.10 ° 88. Бюл. 1ls 38 (75) Хесус Мария Бильбао Егигрен и Хосе Игнасио Мартинес Гарин де

Ласкано (Е$) (53) 621.73(088.8) (56) Патент США lls 3376118s кл. 29-183.5, 1968 ° (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПОЛУФАБРИКАТОВ ДЛЯ ПРЕССОВАНИЯ БИМЕТАЛЛИЧЕСКИХ

ТРУБ (57) Изобретение относится к обра- ботке металлов давлением и может ис, пользоваться при изготовлении биметаллических труб. Цель изобретенияповышение качества биметаллических труб благодаря надежному "металлургическому" соединению внутренней облицовки трубы с ее стенкой, а также уменьшение трудоемкости подготови„SU „„1431664 А 3

504 В 21 J 5 10 B 21 С 23 22 м тельных работ при изготовлении составного полуфабриката для пресса." ния. В качестве исходной заготовки используют слиток квадратного сечения с закругленными кромками, в котором выполнено осевое отверстие, Б это отверстие вставлен цилиндричес— кий сердечник из специального сплава.

Такую составную заготовку осаживя т в контейнере круглого сечения до получения цилиндрической формы наружной поверхности заготовки, которую затем в том же контейнере подвергают закрытой прошивке. В результате укаэанных операций получают полый полуфабрикат с надежным "металлургическим" соединением, Отсюда - повышение качества биметаллической трубы, прес.суемой затем иэ этого полуфабриката.

Допустимое соотношение сопротивления деформации материалов элементов составной заготовки не превышает 2,5:1, а длина заготовки превышает диаметр прошивного пуансона не более чем в

10 раз. 2 з.п.ф-лы, 10 ил.

) 431664

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может использоваться при изготовлении биметаллических труб.

Целью изобретения является повышение качества изготавливаемых биметаллических труб благодаря надежному соединению (по типу диффузионной сварки) между оболочкой и сердечни.ком полого полуфабриката для прессования трубы, а также сокращение трудоемкости подготовительг, х работ за счет исключения тщательной подгoToB ки элементов составной заготовки к прошивке.

* На фиг. 1 показан; слиток квадратного сечения с центральным круглым отверстием; на фиг. 2 — цилиндрический сердечник из специальногo сплава, 20 выполненный по размерам отверстия слитка; на фиг. 3 — составная заготовка квадратного сечения в виде оболочки с центральным сердечником; на фиг. 4 — контейнер с уложенной 25 в него составной заготовкой до начала ее деформирования, поперечное се-. чение; на фиг. 5 — контейнер с составной заготовкой после ее осадки, продольное сечение; на фиг. 6 — сече- 30 ние А-А на фиг. 5; на фиг. 7 — схемы различных вариантов (а, >, a ) сооТНошения между диаметром сердечника осаженной заготовки и диаметром Ilpo шинного пуансона, на фиг. 8 — процесс прошивки составной загo овки в контейнере; на фиг. 9 — контейнер с изготовленным полуфабрикатом после прошивки, продольное сечение; на фиг.10 .сечение Б-Б на фи †. 9.

Способ осуществляется следующим образом ..

В качестве исходной заготовки ис-. пользуют о бычный с-àëüíî:é слиток квадратного сечения с закругленными кромками, в котором выполняют продольное осевое цилиндрическое отверстие (фиг. 1) . В это отверстие внутрь слитка вводят круглый Lt,е ьнометаллический сердечник (фиг. 2) из специ50 альной стали или сплавэ р KQTop6lH пол ностью заполняет отверстие внутри слиTêàl при этом концы заготовки и сердечника тщательно заваривают с помощью электросварки, в результате чего образуется единая конструкция со55 ставной заготовки квадратного сечения (фиг. 3) в виде обо чочки. 1 с сердечником 2. После окон.|анин сборки заготовки ее помещают в круглый контейнер пресса, приспособленного дпя осадки. Квадратное сечение заготовки до начала осадки не заполняет полностью внутреннее пространство контейнера (фиг. 4), т.е. имеются свободные пространства между четырьмя гранями слитка и внутренней цилиндрической поверхностью контейнера. В процессе осаживания заготовки указанные пространства заполняют металлом, в результате чего квадратная заготовка с помещенным в ней сердечником превращается в сплошное цилиндрическое тело, плотно сидящее в контейнере 3 (фиг. 5 и 6), при этом достигается плотный контакт внутренней поверхности оболочки 1 с поверхностью находящегося внутри нее сердечника 2. Зта операция осадки квадратной составной заготовки представляет собой основное условие достижения требуемого качества соеди— нения составных элементов изготавливаемого полуфабриката. Вместе с тем, в процессе осадки изменяется сечение сердечника по отношению к поперечному сечению прошивного пуансона для следующей операции прошивки в зависимости от разницы в значениях сопротивления деформации (в горячем состоянии) материалов оболочки и сердечника, а также в зависимости от требуемой толщины внутренней облицовки изготавливаемой прессованной трубы.

Последующая обработка составной заготовки после осадки заключается в горячей прошивке, на успешное осуществление которой влияют такие факторы, как диаметр прошивного пуансона, прочность (сопротивление деформации) составных элементов заготовки в горячем состоянии и т.д. Максимально до-. пустимое соотношение прочностей (сопротивлений деформации) составных элементов при температуре прошивки ,должно составлять 2,5 ; 1 в зависимости от конкретных свойств используемых материалов. Максимально допустимое соотношение между длиной квадратного слитка и диаметром прошивной оправки (прошивного пуансона) составляет 10 : 1.

Соотношение между диаметром прошивного пуансона 4 и сердечника 2 из специальной стали или сплава после окончания осадки должна соответс. -.

1 431 6,,4 вовать разнице значений прочности (сопротивления деформации) сплавов оболочки и сердечника. Диаметр прошивного пуансона может быть равен, больше или меньше диаметра сердечника после операции осадки (фиг. 7) и даже может быть меньше того значения, какое диаметр сердечника имел до начала осадки заготовки. Величина диаметра прошивного пуансона выбирается лишь в логической зависимости от требуемой толщины внутренней облицовки трубы.

Таким образом обеспечиваются широкие возможности варьирования вели- 15 чиной диаметра прошивного пуансона.

1 роме того, после операции прошивки в полученном полуфабрикате достигается прочное металлургическое соединение между внешней оболочкой 5 и внутренней облицовкой 6 из специальной стали или сплава (фиг. 9, 10), так как в процессе прошивки (фиг. 8) происходит, по существу, диффузионная сварка давлением элементов 1 и 2 составной заготовки.

Затем полый полуфабрикат подвергают экструзии (лрессованию через очко); в результате чего получают готовую продукцию — биметаллическую трубу с внешней оболочкой из обычной стали и внутренней облицовкой из специальной стали или сплава.

Пример. Используют стальной слиток длиной 750 мм или 980 мм квад- 3 ратного сечения с радиусами закругления 40-45 мм, в котором выполняют центральное осевое отверстие с тем, чтобы поместить в него цилиндрический

40 сердечник из специальнои стали или сплава, заполняющий полностью пространство отверстия в слитке. Полученную таким образом составную заготовку нагревают и помещают в контейнер прес45 са, который .используется также и для последующей прошивки. Затем заготовку осаживают в этом контейнере, в результате заполняются пространства между боковыми гранями слитка и внутренней поверхностью контейнера вплоть 50 до получения круглого сечения заготовки. При этом заполняется полностью внутреннее пространство контейнера и вместе с тем достигается надежная связь всех находящихся в контакте по- 5 верхностей оболочки и сердечника.

Полученная биметаллическая заготовка загем годвергается закрытой прошивке в том же контейнере с помощью прошивного пуансона диаметром 60-300 мм в зависимости от мощности пресса.

Изготовленный в результате прошивки полый полуфабрикат используется для прессования биметаллической трубы. Толщина внутренней облицовки биметаллической трубы с толщиной стенки

3-60 мм может изменяться в пределах от минимального значения, равного мм ипи IOX толщины стенки трубы, до максимального значения, равного

50Х толщины стенки трубы после экструзии (прессования через очко). При этом обеспечивается надежное металлургическое соединение внутренней облицовки трубы с ее внешней оболочкой без тщательной подготовки поверхностей элементов составной заготовки, В результате повьш ается эксплуатационная надежность прессованных биметаллических труб.

Формула из обретения

1. Способ изготовления полуфабрикатов для прессования биметаллических труб из композиционных материалов, заключающийся в том, что в слитке выполняют центральное осевое отверстие, помещают в него цилиндрический сердечник, выполненный из коррозионностойкой стали по размерам отверстия слитка, и подвергают полученную составную заготовку закрытой прошивке пуансоном в контейнере круглого сече" ния, отличающийся тем, что, с целью повышения качества получаемых иэделий и сокращения трудоемкости подготовительных работ, ис" пользуют слиток квадратного поперечного сечения, а перед прошивкой составную заготовку осаживают в том же контейнере до получения цилиндричес-, кой формы ее наружной поверхности.

2. Способ по п. I о т л и ч а— ю шийся тем, что используют слиток длиной, превышающей диаметр прошивного пуансона не более чем в

10 раз.

3. Способ по п. 1, о т л и ч аю шийся тем, что максимально до- пустимое соотношение сопротивления деформации материалов слитка и сердечника при температуре прошивки составляет 2,5 : 1.

Cj?>UP.5

:. - 31:. :.64 фиГ 7 рие и

Составитель Ю. Марков

Техред Л.Олийнык Корректор С. Черни

Редактор M. Келемеш

Тираж 589 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 5356/58

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