Способ периодической прокатки труб

 

Использование: при производстве холоднокатанных бесшовных труб. При прокатке на станах ХПТосуществляют подогрев заготовки перед очагом деформации до температуры 100-200°С. Дополнительно разогревают внутренний поверхностный слой заготовки до температуры, превышающей в 1,25-1,4 раза температару ее наружной поверхности . При этом подогрев внутренней поверхности заготовки производится на определенную глубину, обусловленную степенью упрочнения внутренних слоев металла в зоне опережения, составляющую 0,05-0.1 толщины стенки.

союз соВетских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (st)s В 21 В 21/00

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCKOIVlY CBVIQETEJlI CTBY (21) 4954041/27 (22) 12.05.91 (46) 15.07.93. Бюл. N 26 (71) Днепропетровский металлургический институт (72) С.Н.Кекух, А,И.Куценко, В.Н.Данченко, Н.В.Кирсанов, В.Т.Загребельный, А.Г.Шелест, В.В.Кирсанов, В.В.Бутенко и Ф.Н.Праник (56) Авторское свидетельство СССР

М 728950, кл. В 21 В 21/00, 1975.

Семенов О.А. и др. Теплая прокатка нержавеющих труб. Днепропетровск, Проминь, 1965, с.64. (54) СПОСОБ ПЕРИОДИЧЕСКОЙ ПРОКАТКИ ТРУБ

Изобретение относится к трубопрокатному производству, в частности, к способаМ получения труб с применением станов холодной прокатки.

Цепль изобретения — повышение раскатки дефектного слоя на внутренней поверхности труб при деформации и увеличение выхода годного.

Сущность предлагаемого технического решения заключается в следующем.

При прокатке труб на станах ХПТ в связи с неравномерностью деформации по сечению (радиальные, продольные, тангенциальные деформации как в зоне редуцирования, так и в зоне обжатия выше на внутренней поверхности трубы происходит неравномерное упрочнения металла по толщине стенки: внутренние слои металла упрочняются сильнее, Повышенное упрочнение внутренних слоев. металла затрудняет раскатку дефектного слоя на внутренней поверхности трубы при деформации на обжимном участке, что

„„50„„1827303 А1 (57) Использование: при производстве холоднокатанных бесшовных труб. При прокатке на станах ХПТ осуществляют подогрев заготовки перед очагом деформации до температуры 100-200 С. Дополнительно разогревают внутренний поверхностный слой заготовки до температуры, превышающей в

1,25-1,4 раза температару ее наружной поверхности. При этом подогрев внутренней поверхности заготовки производится на определенную глубину, обусловленную степенью упрочнения внутренних слоев металла в зоне опережения. составляющую

0,05 — 0,1 толщины стенки. соответственно, приводит к снижению выхода годного и технико-экономических показателей производства.

Дополнительный разогрев заготовки изнутри приводит к увеличению пластических характеристик (Ч Ид ) снижению прочностных характеристик. оэ внутренне- Ю го поверхностного слоя металла по сравне- Э нию с остальным металлом в поперечном сечении трубы. Это приводит к уменьшению () сопротивления деформации внутренних ( слоев металла н слособствувт аффвктнвнол раскатке дефектного слоя на обжимном участке.

-По экспериментальным данным для труб с отношением t/D < 0.05 (здесь t— толщина. стенки, 0-диаметр трубы) глубина внутреннего упрочненного слоя не превышает 0,05 толщины стенки. Для труб с отношением t/О > 0,1 глубина внутреннего упрочненного слоя достигает 0,1 толщины стенки.

1827303

Промежуточные значения относятся к прокатке труб с соотношением t/0, находящимся в пределах от 0,05 до 0,1.

Превышение температуры внутренней повврхности в 1,25 раза по сравнению с температурой наружной поверхности применяется при прокатке труб из заготовки с тонкими стенками (с соотношением t/0 <:0,.05.

Превышение температуры в 1,4 раза применяется при прокатке труб с соотношением t/D > 0,1. Промежуточные значения температуры .разогрева внутреннего. слоя равные 1,25-1,4 Тн (где Тн — температура наружного слоя) относятся к прокатке труб с отношением t/D = 0,05 — 0,1, При превышении температуры внутреннего поверхностного слоя по сравнению с температурой наружной поверхности ниже чем в 1.25 раза для труб, прокатываемых из заготовки с отношением t/D 0,05 и ниже чем в 1,4 раза для труб, прокатываемых из заготовки с отношением t/О 0,1 указанный способ не, обеспечивает интенсивного снижения толщины дефектного слоя, При превышении температуры внутреннего поверхностного слоя по сравнению с температурой наружной поверхности более чем в 1,25 раза для труб, прокатываемых из заготовки с отношением t/D 0,05,й выше в 1,4,раза для труб, прокатываемых из заготовки с отношением t/0 > 0,1 приводит к интенсивному разогреву инструмента и потере работоспособности смазки.

Необходимо отметить, что прогрев всего сечения трубы до температуры в 1,25 — 1 4

Тн (Тн — температура наружной поверхности трубы при теплой прокатке) не целесообразно в связи с неравномерным упрочнением металла (больше упрочняется внутренний слой) и повышенным расходом энергий.

Неравномерность упрочнения металла по сечению трубы по предлагаемому способу компенсируем неравномерным прогревом металла по сечению, Необходимо остановиться подробнее не практической реализации способа прокатки с применением индукционного способа нагрева.

При применении индуктора высокой частоты толщина слоя металла, по которому проходит большая часть индуктированного тока. собственно обеспечивающего нагрев трубной заготовки, тем меньше, чем больше частота тока, Промь1шленные индукторы используемые для нагрева труб, имеют частоту 8000 и более Гц. Такая частота тока при индуктивном нагреве обеспечивает равномерный наМИМ-10) на внутренней поверхности труб

45 составила 110 мкм, а во втором случае она не превышала 50 мкм. В первом случае отбраковка труб на приборах УЗД составила

30%, во втором случае 5%.

Таким образом предложенный способ тепловой прокатки оказался более эффек50 тивным и Ьозволяет значительно повысить выход годного.

Формула изобретения

Способ периодической прокатки труб, 55 включающий подогрев заготовки перед очагом до температуры 100-200 С и деформацию ее возвратно-поступательно перемещаемыми валками на удерживаемой грев трубной заготовки по поперечному сечению толщины стенки и при этом практиче- ски исключает нагрев стержня. .С целью обеспечения нагрева заготовки

5 с повышенной температурой внутренней поверхнОсти необходимо использовать индуктор промышленной частоты (50 Гц), который, кроме нагрева заготовки обеспечивает нагрев стержня диаметр которого меньше

10 на 3-5 мм диаметра заготовки. Зазор зависит от типоразмера стана: 3 мм — для ХПТ

32; 5 мм — ХПТ 75. При этом разогревается часть стержня, которая располагается в зоне индуктора и выполнена из жаропрочного

15 магнитного материала.

Токи высокой частоты, проходящие через заготовку, создают MGf íèòíîå поле, противодействующее основному магнитному полю индуктора и вытесняют индукционные токи на поверхность нагреваемого изделия, происходит так называемый "поверхностный эффект", Поэтому глубина проникновения индуктированного тока, а, следовательно, толщина нагретого слоя. тем меньше, чем больше частота индуктора, 25 По мере снижения частоты, в частности, до промышленного значения, обеспечивается нагрев стержня и внутренней поверхности заготовки,,расположенной непосредственно над этой частью ст стержня (выполненного в виде магнитной вставки). Это происходит за счет замыкания магнитного потока по этой вставке и более эффективного ее прогрева.

Теплую прокатку труб на стане ХПТ 32 по маршруту 38х5,1 18х2,5 мм проводили

35 обычным способом (температура подогрева заготовки составляет 150 по всему поперечному сечению стенки) и предлагаемым способом (температура наружной поверхности составляла 150 С и внутренней

40 210 С) при величине подачи равной 8 — 10 мм для обоих способов. В первом случае тол щина дефектного слоя (измеренного металлографичвским способом на и риборе

1827303

Составитель А.Куценко

Техред M.Mîðãåíòàë

Корректор Д.Шекмар

Редактор

Заказ 2341 Тираж Подписное

8НИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент.", r. Умгород, ул.Гатарина, 101 оправке, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности раскатки. дефектного слоя на внутренней поверхно-: сти труб при деформации и увеличения вы-хода годнОго, производят дополнительный разогрев внутреннего поверхностного слоя заготовки до температуры, превышающей в

1,25 — 1,4 раза температуру наружной nosepхности заготовки на глубину, составляющую

0,05-0,1 толщины стенки.