Способ изготовления биметаллических труб из стали, плакированной медью

 

Изобретение относится к способам обработки металлов давлением и может выть использовано при производстве биметаллических труб из стали, плакированной медью. Цель изобретения - повышение выхода годного . Подготавливают контактные поверхности труб-слоев, собранную заготовку нагревают и деформируют. Деформацию осуществляют за два этапа. Величину подачи , температуру нагрева выбирают такими, чтобы отношение произведения толщины стенки заготовки, величины ее подачи, температуры нагрева к диаметру заготовки находились в диапазоне 0,2...1,0° С.м. Такой режим прокатки исключает расслоение и складки на плакирующем слое. 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

CCIjÈË)tÈÑTÓ×ÅÑÅÈX

РЕСПУБЛИК (5t)5 В 23 К 20/04

ГОСУцАРСТВЕННЬМ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4758664/27 (22) 10.11.89 (46) 15.01.92. Бюл. Я 2 (71) Днепропетровский металлургический институт и Всесоюзный научно-исследовательский и конструкторско-технологический институт трубной промышленности (72) 34.В.Губинский, В.И.Кравченко, P.Ã.Õåéфец, М.В.Попов и Е,А.Резников (53) 621.771.8(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 1139595, кл. В 23 К 20/04, 1988, .(54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ БИМЕТАЛЛИЧЕСКИХ ТРУБ ИЗ СТАЛИ, ПЛАКИРОВАННОЙ МЕДЫО

Изобретение относится к способам обработки металлов давлением и может быть использовано при произворстве биметаллических труб иэ стали, пллкированной медью.

Известен способ изготовления биметаллических труб из стали, плакированной медью или сплавами на ее основе, включающий коаксиальную сборку слоев с подготовленными поверхностями, деформацию в холодном состоянии до плотного соприкосновения слоев, нагрев заготовки до

400...550 С и прокатку, в процессе которой заготовку вначале подвергают деформации по диаметру со степенью деформации 1830 ), а затем деформируют совместно по диаметру и толщине стенки. при этом стенку уменьшают на 45-60, а внутренний диаметр на 5-15 .

В процессе таплой прокатки н".Ãëþäàется, охлаждение заготовки 1ем больше, чем

„„SU „„1704987 А1 (57) Изобретение относится к способам обработки металлов давлением и может быть использовано при производстве биметаллических труб иэ стали, плакированной медью.

Цель изобретения — повышен;е выхода годного. Подготавливают контактные поверхности труб-слоев, собранную заготовку нагревают и деформируют. Деформацию осуществляют за два этапа. Величину подачи, температуру нагрева выбирают такими, чтобы отношение произведения толщины стенки заготовки, величины ее подачи, температуры нагрева к д 1аметру заготовки находились в диапазоне 0,2...1,0 С.м, Такой режим прокатки исключает расслоение и складки на плакирующем слое. 1 табл.

)леньше величина подачи заготовки о стан

XllT. Снижение температуры до 350 С и ниже приводит к нарушению сварки и появлению брака — расслоению, что обьяснястся ростом разницы в механических характеристиках стального и медного cllooB. С ув личением величины подачи уменьшается время процесса и соответственно увеличивается температура конца прокатки, в тп же вре ля возрастает величина разовой деформации, при достижении критического знлчения которой на плакирующел1 слое образуются складки и задиры. Таким образом, при одной и той же суммарной Лефорл1ации можно иметь совершенно различный конечный результат: получить качественную биметаллическую трубу. разрушить до<, фузионное соединение слоев, ухудшить геометрию и состояние внут рсннего пллкирующйо слоя.

1г04987

Следовательно, укаэанный в прототипе комплекс технологических парэмсгpoо нсдостато IOII для получеггия Yà lñãòaållttoro соединения слоев во всем рскол еидооаином диапазоне их изменения.

Целью изобретения яоллстсл повышение выхода годного путем сокраогеиил брака по расслоению и складкам на плакирующсм слое.

Постаолв иал цель достигается тем, что в способе изготовления биметаллических труб из стали, плакироваииой медью или сплавал и иа сс основе. вкл1очающем КоаКсиальмую сборку слоев с подготовленными поверхностями, дсформациго в холодном состоянии до плотного соприкосновения слоев, нагрев заготовки до 400-550 С и прокатку, о процессе которой заготовку вначале подвергают дсфорлиции по диаметру со степенью дсфорглации 18-30%, а затегл деформируют совместно по диаметру и толщине стенки, при этом степкуумеиьшают на

45-50 ),. а внутренний диаметр иа 5-15/„ прокатку заготовок производят при отношении произведения толщины стенки заготовки, величины подачи и температуры нагрева к диаметру заготовки, равном 0,2...1,0 С м.

Указанггос отношение произведения толщины стенки заготовки, величины подачи и тел1пературы нагрева к диаметру заготовки определяет как температуру конца прокатки, так и ту предельную подачу, при которой еще не происходит образование складок на плакирующем слое.

Рекомеидусмое соотношение является экспериментальным и получено в результате проведения большого комплекса исследований на основных типоразмерах станов

ХИТ по получсггию прочного диффузионного соединения труб из углеродистой стали, плакирооаниых медью или сплавами гга ее основе. Оизичс кий смысл нижней границы соотиошеиил заключается в том, что теплосодержание трубы может оказаться таким низким, что диффузионное соединение уже невозможно, г ссмотря иа высокие контактные давлеиил, характерные для процесса прокатки иа стане ХПТ. 8ерхняя граница соотношения определяется устойчивостью тонкостенной цилиндрической оболочки. каковой является медный плакирующий слой. Это подтверждается результатали1 опытной прока;ки труб из стали !О, плакирооаииой изнутри медью, на всех типораэhtcpax станов ХПТ. Результаты прокатки сведены о таблицу.

При отношении произведения толщины стенки заготоз. и, величины подачи и температуры нагрева к диаметру 33I отооки менее

0,2" С г иобл одас1сл расслоение, вызванное низкой температурой конца прокатки, а при отношении, бол шсм 1,0 С м, иа плао кирующсм слое обраэу отсл складки, В диапазоне отношения 0,2 < smt/d

1,0 С м между слоями биметаллической трубы обраэуетсл прочное соединение, выдерживающее примсияамыа о ссответствии с ГОСТ испытания на сплющивание колец от труб без расслоения, т с. предлагаемый способ изготовления биметаллических труб из стали, плакирооаHttoé медью или сплаоалп1 на се основе, позволяет достичь постаоnelIIIyIo цель — повышение выхода годного.

Способ изготовления биметаллических труб из стали, плакирооаииой медью, осуществляют следующим образом, Производят подготовку контактных поверхностей наружного и внутреннего трубслоев, например обезжириоают, травят, омедняют, обрабатывают в хромооосернокислом растворе, промывают из брандспойта и о ваннах с холодной и горячей водой, зател1 осуществллют коаксиальную сборку слоев в двухслойную заготовку и производят ее деформацию, например, совместной раздачей до полного соприкоснооения слоев, собранную заготовку нагревают в индукторе до 400-550 С и прокатывают на стане

ХПТ, при этом на первом этапе редуцируют со степенью деформации 18 — 30, а на втором деформируют по внутреннему диаметру со степенью деформации 5-15$ и по толщине стенки 45-60 j,.

Величину подачи, теглпературу нагрева выбирают таким образом, чтобы отношение произведения толщины стенки заготовки, величины сс подачи, теглпературы нагрева к диаметру заготовки находилась в диапазоне 0,2...1,0 С гл, В этом случае обеспечивается необходимый режим прокатки, исключающий расслоение и складки иа плакирую цем слое, уосличиоастсл оыход годного.

Предлагаемый способ был реализован при прокатки биметаллических труб из стали 10, плакированных изнутри медью МЗР.

В качестве бислойиой заготовки исследованы трубы диал1етром 65x9 III t. Нагрев проводили о индукторс до 410 С L1 прокатывали иа станс ХПТ 55-3 по маршруту 65х9 v;.I—

40х4,5 л м с рсдуцирооанисм 20;(и об;катисм по толщина стенки 50;4,.величина псдачи 6 л1м. Полученные трубы ил ели прочную

cDBpKó f1o ссай г;овсрхиости. Прочность

Сварки иа срез колебалась о пределах 190210 МПа. Дс 1:акты иа наружной поосрхиости отсутствовали, 1704987

Формула изобретения

Способ изготовления биметаллических труб из стали, плакированнзй медью, включающий коаксиальную сборку слоев с подготовленными поверхностями, деформаТипоразмер станов ХПТ

Диаметр заготовки, мм (d) Толщина стенки, Темпера- Величина тура наг- подачи зарева, С (r) готовки, мм m

Отношение, в1 m/d

С м

Качество биметал ческой трубы мм (д) 46

400

0,182

550

7

11

46

46

22

0,208

0.205

0,654

1,1

ХПТ 32

65. 73

400

0,50

0,130

9

5,5

5,5

0,207

0,605

1.09

8

73

530

ХЧТ 55

102

400

0,176

102

550

0,294

0,357

1,16

11,5

ХПТ 90

115

0,862

450

Составитель И,Солдатов

Редактор М.Васильева Техред М.Моргентал Корректор M.Äåì÷èê

Ззхаэ 153 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКПП СССР

113035, Москва. Ж-35, Рэушская наб., 4/5

Производст в.нно-издательский комбинат "Патент". r. Ужгород. ул.Гагарина, 101

Отношение произведения толщины стенки заготовки, температуры нагрева, величины подачи к диаметру заготовки составило 0,34. При этом процесс брака, связанный со снижением прочности сварки и образованисм складок на плакирующем слое. снизился с 15, до 5% по сравнению с прокаткой труб по способу-прототипу. цию до плотного соприкосновения слоев, нагрев заготовки до 400-550 С и прокатку. в процессе которой заготовку вначале подвергают деформации по диаметру со сте5 пенью деформации 18-30 j,, а затем деформируют совместно по диаметру к толщине стенки, при этом стенку уменьшают на

45-60;, а внутренний диаметр на 5-15 ь, отличающийся тем, что, с целью

10 повышения выхода годного, прокатку заго товок проводят при отношении произведения толщины стенки заготовки, величины подачи и температуры нагрева С к диаметру заготовки, равном 0,2-1,0 С м.

Слабая сварка, пр ваты

Прочная сварка

Прочная сварка

Прочная сварка

Сварки нет. склад на плакированно слое

Прочная сварка

Сварка отсутствуе расслоение

Прочная сварка

Прочная сварка

Сварка отсутствуе складки на плакир ванном слое

Слабая сварка, расслой

Прочная сварка

Прочная сварка

Сварка отсутствуе складки на плаки ванном слое. П очная сла ка