Способ изготовления стальных биметаллических труб

 

Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к изготовлению многослойных труб. Цель изобретения - снижение трудоемкости и расширение технологических возможностей. Изготавливают полую заготовку горячей экструзией. Затем ее подвергают редуцированию на прошивном стане винтовой прокаткой со степенью деформации 18...40% и одновременно уменьшают диаметр и толщину стенки. Снижение трудоемкости обеспечивается за счет исключения механической обработки. 1 ил., 2 табл.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (я) дд Кдд4 .гсз,, :лд . f ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ

IlO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЦТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4153914/25-27. (22) 01. 12.86 (46) 07.06.90. Бюл. Р 21 (72) Г.Н.Ванин, В.К.Замараев, P.M.Íóðååâ, А.А.Хамитов и С.Е.Якимов (53) 621 ° 771.1 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 724275, кл, В 22 Г 3/20, 1980. (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СТАЛЬНЫХ

БИМЕТАЛЛИЧЕСКИХ ТРУБ (57) Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к

Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к изготовлению многослойных труб.

Цель изобретения - снижение трудоемкости и расширение технологических во:-можностей.

На чертеже показана собранная и подготовленная к деформации заготовка с внутренним слоем из металлического порошка.

Способ осуществляют следующим образом.

При сборке во внутреннюю часть трубчатой металлической оболочки 1 концентрично вставляют тонкостенную цилиндрическую втулку 2. В зазор между оболочкой 1 и втулкой 2 засыпают . металлический порошок 3, а внутрь втулки 2 вставляют сердечник 4, покрытый обмазкой 5. Порошок 3 уплотняют механическим путем, а к оболочке 1 приваривают переднюю 6 и заднюю 7 крышки. В другом варианте в зазор между оболочкой 1 и втулкой 2 вставл ют один или несколько рулонов, на„.ЯО„„1569144 А I

2 изготовлению многослойных труб. Цель изобретения — снижение трудоемкости и расширение технологических возможностей. Изготавливают полую заготовку горячей экструзией. Затем ее подвергают редуцированию на прошивном стане винтовой прокаткой со степенью деформации !8-403 и одновременно уменьшают диаметр и толщину стенки.

Снижение трудоемкости обеспечивается за счет исключения механической обр-ботки, 1 ил., 2 табл. мотанных из холоднокатаной ленты, причем общую ширину рулонов берут рав .ной длине свободного пространства в оболочке 1. Собранную заготовку нагревают и экструдируют s горячем состоянии, удаляют переднюю и заднюю крышки 6 и 7, извлекают сердечник 4, полученную трубу нагревают повторно до температуры максимальной пластичности внутреннего слоя из металлического порошка и деформируют редуцированием на прошивном стане винтовой прокатки со степенью деформации !8-40ь и одновременным уменьшением диаметра и толщины стенки трубы.

Так как в предложенном техническом решении повторный нагрев экструдированной трубы производят без удаления тонкостенной цилиндрической втулки 2, внутренний слой из недостаточно скомпактированного металлического порошка оказывается защищенным от проникновения газов, что обеспечивает качественный нагрев и, в совокупности с радиальным характе I 569144 ром деформации на прошивном стане интовой прокатки, более плотное сцепление внутреннего слоя из метал.

Лического порошка с внешней оболочкой.

Пример E.,Цля получения многослойных труб с внутренним слоем из металла с жаропрочными свойствами собирают заготовку из наружной сталь- 10 ной трубы из стали 50РА диаметром

95 мм и диаметром отверстия ф 42 мм.

В зазор между концентрично установленной разделительной втулкой диаметром 32 мм и толщиной стенки 1,5 мм из стали 20 и внутренней поверхностью

Наружной трубы засыпают порошок из сплава ЭП-131, в отверстие разделительной втулки вставляют сердечник йз стали 80Г13Н6 диаметром g 30 мм, Покрытый тальком. К торцам корпуса заготовки герметично приваривают крышки из стали 20. Собранные загс;"овки нагревают в индукционной печи

ИП 1501 до температуры 1160 С и экструдируют на прессе усилием 20 MH из контейнера диаметром Ф100 мм на прутки диаметром ф 32 мм.

У полученных прутков после надрезки переднего конца вытягиванием на волочильном стане извлекают сердечник, получая трубы с диаметром отверстия р 10 мм. Трубы после отделки повторно нагревают до температуры 1160 С и деформируют калиброванием отверстия на прошивном стане

Винтовой проволоки со степенью деформации 5, 10, 25, 40 и 50, получая трубы с наружным диаметром ф 32,3; 31,7; 29,9; 29,2 и 28,5 мм и диаметром отверстия ф 10,4; 10,8;

12,2; 12,8 и 13,4 мм. Полученные трубы охлаждают, подвергают термической обработке, проверяют прочность сцепления слоев, замеряют толщину слоя из порошкового металла, оценивают состояние поверхности отверстия е трубе и сравнивают с трубами, полученными известным способом. Результаты сравнения приведены в табл. 1.

Как видно из табл, 1, дополнительная деформация трубы на прошивном стане увеличивает прочность сцепления порошкового слоя с основным металлом и прочность материала трубы, причем оптимальным является интервал степени деформации 10-403, так как при степени деформации меньше 104 увеличения прочности материала трубы не наблюдается, а при степени деформации больше 403 на внутренней поверхности трубы появляются дефекты в виде трещин, разрывов металла тонкостенной втулки. Толщина слоя из порошкового металла в трубах составляет окогlo 3,7 мм, толщина плакирующего металла тонкостенной втулки не более 0,5 мм и легко удаляется при механической обработке внутренней .поверхности трубы.

Пример 2. Аналогичным образом получают трубы, вставляя между тонкостенной втулкой и наружной оболочкой рулон, намотанный из холоднокатаной ленты сплава ЭП-131 толщиной 0,5 мм в двенадцать слоев;

Как видно из табл. 2, при редуцировании предлагаемым способом полой заготовки со степенью деформации 18403 трудоемкость изготовления труб снижается на 0,1-0,4 н-ч/т. Это связано с тем, что в известном способе необходимо механической обработкой удалять слой плакирующего пластичного металла для освобождения слоя жаропрочной стали.

Как видно из табл. 2, оптимальным с точки зрения прочности сцепления слоев и качества труб является интервал степени деформации 18-403 °

Таким образом, предлагаемый способ позволяет получать многослойные трубы с увеличенной на 4-12 прочностью сцепления плакирующего порошкового слоя или слоя из холоднокатаной ленты другой марки с основным металлом, а также улучшить качество труб, повысив их прочность на 0,6-1,53. Увеличение прочности сцепления слоев и прочности труб позволяет повысить износостойкость внутреннего слоя на

10-28ь, за счет чего обеспечивается экономия металла около 150 т/год, экономический эффект при объеме производства 1000 т составит около

165000 р. формула и з о б р е т е н и я

Способ изготовления стальных биметаллических труб с внутренним плакированием порошком жаропрочного сплава, включающий сборку заготовки из внешней металлической оболочки, установку вспомогательной трубы и покрытого обмазкой сердечника, засыпку и уплотнение металлического порошТ а б л и ц а l

Показатели по предлагаемому способу при степени деформации трубы на прошивном ста-. не, т, Показа- тели по известПараметр ному способу

5 10 25 40 50

Прочность сцепления слоя из порошка с металлом оболочки,4

Наличие дефектов поверхности на внутренних стенках трубы

102 106 109 112 113

100

Нет Нет Нет Нет Нет Трещины-разрывы

Прочность материала трубы 6з, Мпа 920 920 926 930 932 928

Таблица 2

Показатели по предлагаемому способу при степени деформации при редуцировании, Показатели по известному способу

Параметры технологического процесса

10 18 30 40 50

Трудоемкость из готовления труб, н-ч/т

3,1

3,2 3,0 2,7 2,9 3,1

5 1569144 6 ка, приварку передней и задней кры- можностей, после извлечения сердечни" шек, нагрев и горячую экструзию зэ- ка полую заготовку дополнительно под готовки, извлечение сердечника, о т - вергают редуцированию со степенью л и ч а ю шийся тем, что, с це-. деформации 18...403, одновременно лью снижения трудоемкости изготовле- уменьшая наружный диаметр трубы и ния и расширения технологических воз- увеличивая диаметр отверстия.

1569144

Саста витель И, Николаева

Редактор С.Патрушева Техред g.Пидык Корректор. В.Кабаций

:-1акав 1416

Тираж 639

Подписное

BkEHIIH Гос,дарственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

1130:35, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Л.:изводственно-издательский комбинат "Патент", r, Ужгород, ул. Гагарина, 101