Способ прокатки труб на пилигримовом стане

 

Изобретение относится к области обработки металлов давлением и может быть использовано при изготовлении толстостенных труб повышенной точности из труднодеформируемых (мартенситно-стареющих) сталей на станках периодического действия. Цельповышение выхода годного и долговечности технологического инструмента на стане с боковой загрузкой. В процессе холодной прокатки бесшовных труб температурный режим инструмента и рабочего конуса заготовки определяется подачей на них охлаждающей жидкости и паровоздушной смеси. Подачу охлаждающей жидкости начинают после деформации заготовки в течение 4-7 двойных ходов валков и заканчивают за 2-3 хода до окончания ее прокатки. Интенсивность подачи охлаждающей жидкости изменяют пропорционально изменению средних значений усилий прокатки. В период между прокаткой двух очередных заготовок технологический инструмент подвергают воздействию смеси, температура которой выбирается равной 0,9... 1,2 температуры рабочего конуса в момент окончания прокатки. 2 з.п. ф-лы, 3 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (50 4 В 21 В 21/00

Я2

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОбРЕТЕНИЯМ И ОТИРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4319983/23-02

I (22) 21. 10..87

: (46) 07.05.89. Бюл. У 17 (72) А. И. Фельдман, M. В. Бача, .С. М. Швыр ев, В. Д. Воевода, Ю. M. Беликов, В. В. Кириченко

M. В. Попов, А. Б. Ламин, А. А. Лисовский, С. Н. Кекух, В. А. Хилько, В. М. Штанько, M. Г. Каплун, Г. В. Вольфович и Н, С. Бородинов (53) 621. 774. 36 (088. 8) (56) Кофф 3. А. и др. Холодная прокатка труб. М.: Металлургиздат, 1962, с. 262.

Авторское свидетельство СССР

11 694234, кл. В 21 В 21/00,. 1978. (54) СПОСОБ ПРОКАТКИ ТРУБ Н ПИЛИГРИМОВОМ СТАНЕ (57) Изобретение относится к области обработки металлов давлением и может быть использовано при изготовлении толстостенных труб повышенной точно: сти из труднодеформируемых (мартен. Изобретение относится к области обработки металлов давлением и может быть использовано при изготовлении труб повышенной точности преимущественно толстостенного сортамента из труднодеформируемых, в основном из мартенситно-стареющих, сталей на станах периодического действия. о

Целью изобретения является повышение выхода годного и увеличение долговечности технологического инст рументаа на стане с боковой загрузкой.

„„SU„„1477488 А1 ситно-стареющих) сталей на станах периодического действия. Цель — повыпение выхода годного и долговечности технологического инструмента на стане с боковой загрузкой. В процессе холодной прокатки бесшовных труб температурный режим инструмента и рабочего конуса заготовки определяется подачей на них охлаждающей жидкости и паровоздушной смеси. Подачу охлаждающей жидкости начинают после деформации заготовки в течение 4-7 двойных ходов валков и заканчивают за 2-3 хода до окончания ее прокатки.

Интенсивность подачи охла «дающей жидкости изменяют пропорционально изменению средних значений усилий прокатки. В период между прокаткой двух очередных заготовок технологический инструмент. подвергают воздействию паровоздушной смеси, температура которой выбирается равной О, 9... 1, 2 температуры рабочего конуса в момент окончания прокатки. 2 s.п. ф-лы, 3 табл.

В процессе. холодной прокатки бесшовных труб на пилигримовом стане периодического действия, при котором осуществляется порциальная подача и деформация рабочего конуса заготовки за каждый двойной ход валков, темпе-. ратурный режим технологического инструмента и заготовки в очаге деформации определяется подачей охлаждающей жидкости и паровоздушной смеси..

Наибольшее сближение значений температуры технолог ическо го инс трумента

1477488 в начале и конце прокатки оцкой заготовки уцается достичь, если подачу охлаждающей жидкости в очаг деформаL>ê÷ начинать после деформации заго5 товки в течение 4-7 цво йных ходов валков H заканчив,, ть за 2-3 двойкьж хода до конца прокатки, интенсивность подачи охлаждающей жидкости цогюкна изменяться пропорционально изменению срецних значений усилий деформац Ф.

Коэффициент пропорциональности находится в пределах 0,6 — 0,9. Для ограничения теплоотдачи в период между прокаткой двух очередных заготовок технологический инструмент необходимо подвергать воздействию паровоздушкой смеси, температура которой равна

0.,9-1, 2 температуры рабочего. конуса заготовки в момент окончания прокатки э

Сближение значений температуры технологического инструмента и рабочего конуса в процессе прокатки одной заготовки позволяет повысить точ-g5 ность геометрических размеров, снять анизотропность механических свойств и остаточные напряжения по длине трубы и в калибре и тем самым увеличить выхоц годного и долговечность технологического инструмента.

На основе экспериментальных исследовачий установлено (табл. 1), .что если подачу охлажцающей жидкости начинать позже, чем после 4-7 двойных ходов деформации заготовки, а оканчивать раньше, чем за 2-3 цвойных хода до конца прокатки, то наблюдается налипание металла на инструмент, а увеличение температуры калибров стано- 40 вится весьма ощутимым (более 8-10 С), что увеличивает амплитуду отклонения толщины стенки трубы на 2-5 . При начале подачи охлаждающей жидкости раньше, чем после.4-7 двойных ходов. и окончании позже, .чем за 2-3 двойных хода до конца прокатки, налипание металла на инструмент не обнаружено, одкако разность температур качала и

KoiIUà прокатки заготовки значительна 50 что также приводит к увеличению амплитуды отклонения толщины стенки и диаметра трубы.

Оптимальное время начала и конца подачи охлаждающеи жидкости позволяет

55 регулировать отклонения по диаметру и толщине стенок труб в допустимых п ределах.

Охлаждение калибров в промежутках между прокаткой очередньж заготовок осуществляется парами охлаждаюшей жидкости и воздухом, температура которых достигала 40-70 С.

Полное же сохранение температуры технологического инструмента, продиктованное необходимостью изготовления особовысокоточкых труб, а также снижением анизотропии свойств труднодеформируемых сталей, преимущественно мартенситно-стареющих, достигается воздействием паровозцушной смесью, разогретой до его температуры. Так, если температура смеси (табл. 2) ниже 0,9 температуры инструмента (а следовательно, и рабочего конуса заготовки в конце прокатки), то анизотропность свойств и амплитуда колебаний уровня остаточных напряжений будут приводить к возникновению микротрешин на внутренних поверхностях трубы. При превышении температуры смеси границы — 1,2 температуры инструмента не исключается достижение критических температур динамического деформационного старения, что приводит к разрушению трубы как в момент деформации, так и в последеформационный период. Все это также сказывается на точности геометрических размеров трубы. Таким образом выбранный диапазон температуры паровоздушной смеси является оптимальным.

При деформации труб тонкостенного сортамента степень обжатия значительно сказывается на температурном режиме в очаге деформации и при уменьшении величины порционной подачи заготовки во время прохождения стыка

:труб температура значительно понижается. Для сохранения температуры очага деформации целесообразно изменять интенсивность подачи охлаждающей жидкости пропорционально степени обжатия или средним значениям усилий деформации. Для средних значений усилий деформации (табл. 3) коэффициент пропорциональкости находится в пределах 0,6-0,9. При этом исключается возможность достижения температур синсложности и обеспечивается требуемая точность геометрических размеров.

Опробование изобретения осуществлено на стане ХПТ-90 с боковой загрузкой.

1477488

Результаты, приведенные в табл. 1 получены при прокатке труб повышенl ной точности из стали IIIX-15 по маршруту 83xIO, Π— 36x6,3 мм, при порциальной подаче заготовки 15-16 мм и скорости двикения клети с валками

80-82 двойных ходов в 1 мин.

Результаты, приведенные в табл. 2 получены при прокатке особотолстостенных труб из стали ЭП- 836 по маршруту 76х14,0 — 42 (вн. f20, О) х . х 11,0 мм при порциальной подаче 3—

5 мм и скорости движения клети с валками 48-50 двойных ходов в 1 мин.

Температура паровоздушной смеси 90—

95 С.

Результаты, приведенные в табл. 3, получены при прокатке тонкостенных труб обычной точности из стали ЗОХГСА по маршруту 89x60 — 48х2,5 при порциальной подаче 19-20 мм и скорости движения клети с валками 80-82 двой ных ходов в 1 мин.

Прокатку по каждому из вариантов осуществляли на трехступенчатой оправке.

В качестве охлаждающей жидкости использовали эмульсию состава: вода, плюс 5 — 67. хозяйственного мыла, плюс 0,1 — 0,3 полиакрила. Смазка, касторовое масло, плюс 8-I OX талька.

Изобретение, позволяет свести к минимуму влияние интервала между прокаткой двух очередных заготовок на геометрические размеры и кривизну труб, анизотропию технических свойств и амплитуду остаточных напряжений по длине, снизить кольцевое трещинообразование и повысить стойкость технологического инструмента в 3 — 5 раз, а

5 в ыхад r одного — до 95-9 97.. формулаизобретения

1. Способ прокатки труб на пилигримовом стане, включаюший порционную подачу и деформацию рабочего .конуса заготовки валками за каждый двойной ход с прерывистой подачей охлаждающей жидкости в очаг деформации, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повеления выхода годного и увеличения долговечности технологического инс трумента на стане с боковой загрузкой, начинают подачу охлаждающей жидкости после деформации заготовки в течение

4-7 двойных ходов валков, а заканчивают за 2-3 двойных хода до окончания.

2. Способ по п. 1, о т л и ч аю шийся тем, что в период с момента .окончания прокатки одной заготовки до начала прокатки следующей на рабочий конус и на технологический инструмент воздействуют паровоз- душной смесью с температурой, равной

0,9-1,2 температуры рабочего конуса в момент окончания прокатки.

3. Способ по пп. 1 и 2, о тл и ч а ю шийся тем, что в про-. цессе прокатки изменяют интенсивность

35 подачи дозы охлаждающей жидкости пропорционально изменению средних значений усилий деформации.

1477488

0Ъ

Ф.О\

ССЪ

С Ъ

«О

Itl о

Ф

0Ъ СЧ

1 В

СС\ )

С«! 0

СЪ

Cl иЪ

СЧ

С Ъ

С«С

МЪ

Ф О

Ф О 0 О,.йЪ ю

Ь

D о

CR

ql

Ф

С«Ъ

СЧ

Ф

Ctl

00 о.

СЧ

Ф

Ф« аO= о о

I л

СЧ

Ф

С Ъ

Yl

Ф

0Ъ

0Ъ СО

ОЪ

1 I

СЧ Ю

ОЪ о о

С«Ъ

СЧ

Ф

Ю

С«Ъ

0Ъ

Ф

ЪО

С 1

Ф о

00 о

« о

ССЪ

СЧ

Ф

Ю

СЧ

Ф о

OR СЧ о

Ц о !

00

Ф лл

СЧ

СЧ

Ф

D .

С Ъ

Ю

Сф о

0С

С о

С Ъ

ССЪ

Ф

Ч>

0Ъ

0Ъ

С/3 I

1 СО

«0 «0 иЪ

СЪ

С«С

« о сСЪ

СЧ

« о !

СЧ

Ф

СО

Ф о

МЪ

D

ССЪ ф Ch

СЧ 1

«Ъ

° л. С|Ъ

СС) 1. 00

« л

C«l

I иЪ

Ф л

О\

° \

1 . ф

Ф о

Ф

0Ъ

СЧ

МЪ

«

МЪ

Ф л

C«I

1 о

Ю

« о О о

Ф о

Ф о

1 иЪ о

Ф

ССЪ

Ф О

СЧ

СО

СЧ

Ф о

1 л

Ю

C«I

Ф

Ю

С0

Ф

D о

Ф

Ф СЧ л 00

С )

0Ъ

Ф л г « эR

О С0 ф Ф 14

0 б

Ф Q

С О

I0

0 « ао

С«

СС О

"H

Ь I $

5 х3

3 -x

"5) 3

t л мЪ

СЧ ц ! м щ ! (I 0(t Ф И о

I сб

1 kI о

1 и l 2 о !

2 1 Р

ГI

1 а

1!;1.L . ъаа*

R Rf х 5о

) С«З

СС\

СЧ

«ССЪ о

Ь 2

СЧ

О 0Ъ

Ю

СЧ ) МЪ

ССЪ

l«C

Ю 0Ъ

Ф ССЪ о

Ф

1 С»

00 СЧ

Ю о сч.

СС\

Ю

«Ъ о Ф

СЧ

Ю h о с

О О

3ВЦ5 ю е 5 4

0Ъ С!Ъ

0! СЧ.g

О Ож 1-OV

1477488

Табпчпа 2

И>зестя»п слогов

Преллагаемый способ прокатки труб

Показатели

При мер

Температура паровоздунной смеси в полях от температуры рабочего контов заготовки з момент окончания ее прокатки

О, 2-0,3

6Ь,Ь-100

3,5-4 ° 0

0 008-0,015 0,01"0 015 0,08-0 15

0,01-0,02

3,3-6,6

1,0-1,2

0,02-0,03

6,6-10

0,07-0, 12

23,3-40

0,10,15

27-50

2,0-2,5

3,3-5,0

0,8-1,2

2„7-5,0

0,7-1,2

33,3-50

2,0-3,0

1,0-1,5

2,5-3,0

Да

34-42

Да

62-65

Нет

97-99

Нет

97-99

Нет

96-98

Нет

96-97

ll>e

47-55

Да

42-49

Л р и м е ч в н н е. Предельные отклонения по внутреннему диаметру односторонние и составляют 0,3 мм.

Таблице 3

По к >> з R7 ел и

Прн чер

Предлагаемый способ прокатки труб вес тяый носов

1. Наличие н протякен" ность треннны на концах труб, им

2. Амплитуда колебаний нарувного диаметра по длине трубы (замеры по концам н на участках, соотзетствуюнне уствновивнемуся процессу), мм

31. Доля амплитуды от попускав>пас откпо» пений, Х

4. Вьс>од годного, Х

300-400 50-60, Иет

Нет 20-80

350-500

Нет

Нет

0,05 0,06 0>03-0,04 0>02-0>03

0,04-0,06

3-4

97-99

2 3

98" 99

5-6

97-98

4 "6. 96-99

81-84

91-94

78-81

87-92

П р и и е ч а н н е. Изменение усилия прокатки достигалось плавя>а> изменением подачи в процессе прокатки зпицлклнческнм цодаюц>вт механизмом, Предвльнме отклонения ho дмамвтру составляют 20,5 >es>

Составитель В 4 Хребин

Редактор Л. Гратилло Техред A.Кравчук Корректор Э. Лончакова

Заказ 2191/12 Тираж 460 Подписно е

ННИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,101! . Амплитуда колебаний внутреннего канала трубы, мм

2, Доля от предельных отклонений, Х

3. Врнвизна трубы, мм/погониьа1 метр

4. Наличие мнкротре" нин на внутренней поверхности на участке трубы, соответствуюцеиу периоду перезарядки, (дв, нет).

5. Выход годного, Х

0,1 > ) 9 | 1 | (1,> зФфициент пропорциональности при изменении подачи змульсии в s>s>sc>eeoces от ус прокатки

>,а 1 o,\ (», ) >,> t >, » 1 », i,>