Способ получения многогранных труб

Изобретение относится к области изготовления многогранных труб. Способ включает формоизменение круглой трубы в многогранную в нескольких последовательно расположенных очагах деформации, образованных формообразующими, калибрующими и правящими валками. Повышение точности геометрических размеров при высоком качестве поверхности обеспечивается за счет того, что формоизменение осуществляют неприводными валками в количестве по числу граней готовой трубы при регламентированных температуре, суммарном обжатии по диаметру и скорости деформации. Также регламентированы обжатия по диаметру в формообразующих, калибрующих и правящих очагах деформации. Для деформирования малопластичных сталей перед прокаткой в трубу вводят оправку и прокатку в формообразующих валках осуществляют последовательно на оправке, которую перемещают синхронно с трубой до выхода переднего конца оправки из последнего формообразующего очага деформации, затем оправку останавливают и удерживают от осевого перемещения, а прокатку в калибрующих и правящих валках выполняют без оправки. 2 з.п. ф-лы, 1 табл., 1 пр.

 

Изобретение относится к обработке металлов давлением и касается изготовления профилированных труб, в частности профилирования круглой трубы в многогранную трубу, используемую в атомной энергетике, строительстве, машиностроении.

Известен способ профилирования труб, в частности труб круглого сечения в трубы квадратного и прямоугольного сечения, при котором круглую трубу задают в волоку соответствующего профиля и протягивают через нее с вытяжкой 1,03-1,08 (Г.А. Савин. Волочение труб. М.: Металлургия. 1993 г., с. 116-117). Недостатком данного способа является наличие дефектов на наружной поверхности трубы вследствие износа волоки, а также отклонение от заданных геометрических размеров из-за распружинивания трубы под действием упругой деформации.

Наиболее близким по технической сущности является способ профилирования круглой трубы в профиль иного сечения, включающий деформирование трубы в установленных друг за другом клетях с формообразующими или калибрующими и правящими валками.

(RU 2270067, В21В 17/14, опубликовано 20.02.2006).

Недостатком известного технического решения является невозможность использования для изготовления шестигранных труб, а также обеспечения высокой точности габаритных параметров и высокого качества поверхности шестигранной трубы.

Целью изобретения является получение многогранных труб преимущественно из малопластичных сталей с высокой точностью геометрических размеров при высоком качестве поверхности.

Технический результат достигается тем, что в способе получения многогранных труб, включающем формоизменение круглой трубы в многогранную в нескольких последовательно расположенных очагах деформации, образованных формообразующими, калибрующими и правящими валками, формоизменение осуществляют не приводными валками в количестве по числу граней готовой трубы при температуре (0,15-0,45)T°K (T°K - температура плавления данной стали в градусах Кельвина) с суммарным обжатием по диаметру, не свыше 15%, при скорости деформации 0,06-0,2 с-1, формоизменение осуществляют при обжатии по диаметру в формообразующих очагах деформации (1,5-4,5)%, в калибрующих - (0,8-2,5%), в правящих - (0,3-1,0%), перед прокаткой в трубу вводят оправку и прокатку в формообразующих валках осуществляют последовательно на оправке, которую перемещают синхронно с трубой до выхода переднего конца оправки из последнего формообразующего очага деформации, затем оправку останавливают и удерживают от осевого перемещения, а прокатку в калибрующих и правящих валках выполняют без оправки.

В предлагаемом способе каждая грань многогранной трубы формируется индивидуально валком рабочей клети с гладкой бочкой, который не имеет ручья. Благодаря этому окружная скорость поверхности валка одинакова для всех ее точек и практически равна скорости перемещения металла, т.к. валки выполнены неприводными. Таким образом, скольжение отсутствует, что гарантирует высокое качество поверхности и точную геометрию профиля трубы. Суммарное обжатие по диаметру не должно превышать 15%, в противном случае наблюдается потеря устойчивости профиля трубы. При деформировании тонкостенных труб с отношением диаметра к толщине стенки (D/S) свыше 20 с обжатием по диаметру в одном калибре более 5% часто имеет место потеря устойчивости профиля трубы и соответственно потеря формы, происходит смятие профиля с образованием складки или вмятины на поверхности трубы. Для предотвращения этого явления и обеспечения высокой точности габаритных параметров при высоком качестве поверхности шестигранной трубы необходима дробность деформации в сочетании с ограниченной скоростью деформации, что обеспечивается использованием нескольких рабочих клетей с неприводными валками. В случае прокатки труб из малопластичных сталей при указанных обжатиях происходит образование трещин на наружной поверхности трубы. Во избежание этого предлагается осуществлять процесс прокатки при температуре (0,15-0,45)T°K со скоростью деформации 0,06-0,2 с-1. Такие условия обеспечивают необходимое увеличение пластических свойств материала для деформирования без разрушения. Деформирование при температуре ниже 0,15T°K приводит к снижению пластических свойств и разрушению металла. Прокатка с температурой выше 0,45T°K приводит к снижению прочностных свойств трубы. При скорости деформации более 0,2 с-1 металл теряет пластические свойства и происходит разрушение трубы. Если скорость деформации менее 0,06 с-1, прочность металла снижается и не отвечает заданным требованиям. Дробность деформации достигается за счет того, что формоизменение осуществляют при обжатии по диаметру в формообразующих очагах деформации (1,5-4,5)%, в калибрующих - (0,8-2,5%), в правящих - (0.3-1,0%). Превышение верхнего предела степени деформации в формообразующих и калибрующих клетях приводит к потере устойчивости профиля трубы, а в правящих - к нарушению геометрии трубы. Уменьшение величины обжатия менее указанного нижнего предела снижает эффективность процесса прокатки. Кроме того, деформирование осуществляется на оправке, которая имеет форму внутренней поверхности трубы и препятствует течению металла внутрь трубы, чтобы не допустить образования вогнутости граней. Поскольку в последних калибровочных клетях степень деформации минимальна, оправку устанавливают только в первых формообразующих клетях, где существуют предпосылки для перемещения металла внутрь трубы.

Способ осуществляется следующим образом.

Заготовку в виде круглой трубы устанавливают на рольганге перед индукционным нагревателем и с помощью подающих роликов перемещают через индуктор до упора передним концом в захват, соединенный с устройством протягивания и расположенный перед блоком рабочих клетей. Захват установлен на закрепленной в устройстве протягивания длинной цилиндрической штанге диаметром меньше диаметра трубы, которая проходит через рабочие клети, не касаясь рабочих валков. В процессе передвижения сквозь индуктор труба нагревается до заданной температуры, после выхода из индуктора и попадания переднего конца трубы в захват устройство протягивания перемещает цилиндрическую штангу с круглой трубой через блок клетей, где осуществляется ее формоизменение в формообразующих, калибрующих и правильных клетях при заданных режимах деформирования в многогранную трубу. После выхода заднего конца трубы из последней клети происходит отсоединение захвата от готовой трубы. После этого с помощью специального механизма готовую шестигранную трубу снимают с захвата и выдают за габарит стана в трубоприемник, а штангу с захватом обратным ходом устройства протягивания перемещают в исходное переднее положение через блок клетей, процесс повторяется.

В случае появления искажения геометрии трубы вследствие избыточной радиальной деформации перед прокаткой в трубу вводится длинная оправка так, что ее передний конец упирается в захват. Пневмоцилиндр обеспечивает соединение захвата с круглой трубой. Одновременно с началом перемещения круглой трубы перемещается и оправка до момента выхода ее переднего конца из последнего формообразующего очага деформации. В этом положении оправка останавливается, а труба перемещается далее до окончания процесса формоизменения. После выхода заднего конца трубы из последней клети происходит отсоединение захвата от готовой трубы.

Затем оправка возвращается в исходное положение, а готовую шестигранную трубу с помощью механизма снимают с захвата и выдают за габарит стана в трубоприемник. Далее обратным ходом устройства протягивания перемещают штангу с захватом в исходное переднее положение через блок клетей, процесс повторяется.

Пример осуществления способа

Исходную заготовку - трубу из малопластичной стали ЧС-82 диаметром 59 мм с толщиной стенки 1,4 мм длиной 1200 мм подвергали формоизменению в шестигранную трубу.

Профилирование образцов выполняли путем протяжки в четырех последовательно установленных шестивалковых клетях в калибрах, образованных гладкими валками с обжатиями по диаметру в формообразующих очагах деформации 3,7% и 4,5%, в калибрующей клети 0,8% и в правящей клети 0,35% (таблица 1).

Виду наличия эффекта распружинивания и дефектов в виде трещин на наружной поверхности были произведены прокатки с теми же обжатиями при температуре 0,15 T°K (T°K - температура плавления стали ЧС-82) со скоростью деформации 0,06 с-1, суммарное обжатие трубы по диаметру составило 8,5%. После прокатки дефектов на внутренней и наружной поверхности трубы не обнаружили, размеры готовой шестигранной трубы полностью соответствовали заданным.

Дополнительно в трубу перед прокаткой устанавливали шестигранную оправку, которую перемещали вместе с трубой до момента выхода переднего конца оправки из второй формообразующей клети. Затем оправку останавливали и удерживали от осевого перемещения, а прокатку в калибрующих и правящих валках выполняли без оправки. После прокатки были выполнены замеры, результаты которых показали отсутствие распружинивания и дефектов на внутренней и наружной поверхности, а также соответствие размеров труб расстоянию между валками.

Отклонения геометрических размеров от заданных не превышали 0,5%.

Таким образом, предлагаемый способ обеспечивает получение многогранных труб с высоким качеством поверхности и достижением точных геометрических размеров.

1. Способ получения многогранных труб, включающий формоизменение круглой трубы из стали в многогранную в нескольких последовательно расположенных очагах деформации, образованных формообразующими, калибрующими и правящими валками, отличающийся тем, что формоизменение осуществляют неприводными валками в количестве по числу граней готовой трубы при температуре (0,15-0,45)Т°K с суммарным обжатием по диаметру, не выше 15%, при скорости деформации 0,06-0,2 с-1, где Т°K - температура плавления стали в градусах Кельвина.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что формоизменение в очагах деформации, образованных формообразующими валками, осуществляют с обжатием по диаметру 1,5-4,5%, в очагах деформации, образованных калибрующими валками - с обжатием по диметру 0,8-2,5%, в очагах деформации, образованных правящими валками - с обжатием по диаметру 0.3-1,0%.

3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что перед формоизменением в трубу вводят оправку и осуществляют последовательное формоизменение в формообразующих валках на оправке, которую перемещают синхронно с трубой до выхода переднего конца оправки из последнего формообразующего очага деформации, затем оправку останавливают и удерживают от осевого перемещения, после чего производят формоизменение в калибрующих и правящих валках без оправки.



 

Похожие патенты:
(57) Изобретение относится к области производства бесшовных горячекатаных труб продольной прокаткой на многоклетьевых непрерывных длиннооправочных станах. Заготовку раскатывают в многоклетьевом непрерывном длиннооправочном стане с последовательным формоизменением ее профиля в правильный многогранный, овальный и окончательно круглый и придают форму правильного многогранника.

Изобретение предназначено для снижения концевых отходов при прокатке труб на редукционно-растяжном стане. Способ включает деформацию полой заготовки валками на оправке в клетях стана.

Изобретение относится к трубопрокатному производству, преимущественно к калибровке валков непрерывных трубопрокатных станов и может быть использовано при прокатке труб в двух- и многовалковых калибрах.

Изобретение относится к области металлургии, а именно к получению труб из технически чистого титана с радиальной структурой. Для получения трубы из технически чистого титана с радиальной текстурой изготавливают заготовки в виде колец, деформируют с уменьшением толщины их стенок и увеличением их диаметра, а затем сваривают торцами встык с получением трубы.

Изобретение относится к устройству для прокатной клети, предназначенной для прокатки изделий в форме прутка или трубы, а также к прокатной клети, содержащей такое устройство.

Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к производству полых профилей методом непрерывной прокатки и прессования, и может быть использовано при производстве труб из специальных сталей и сплавов.

Изобретение относится к способу и непрерывному оправочному стану для изготовления бесшовной трубы. .

Изобретение относится к способу и прокатному стану для изготовления бесшовных стальных труб. .

Изобретение относится к области обработки металлов давлением, а точнее к станам для прокатки на короткой оправке. .

Изобретение относится к области обработки металлов давлением, в частности к производству труб и цилиндрических изделий, и может быть использовано при производстве бесшовных горячекатаных труб на непрерывных реечных, редукционных и калибровочных станах продольной прокатки, прокатный стан содержит станину, сменные валковые клети, корпусы с цилиндрическими кассетами соответственно количеству валков, заполненными брикетами твердой смазки, размещенными с возможностью принудительного перемещения и соединенными с системой охлаждения.

Изобретение относится к области изготовления трубных заготовок. Прокатный стан включает минимум две следующие друг за другом ступени прокатки, которые содержат стержни оправки. Для улучшения качества изготавливаемых трубных заготовок линия вдевания стержня оправки второй ступени прокатки совпадает с линией извлечения стержня оправки первой ступени прокатки. Способ прокатки включает минимум две следующие друг за другом ступени прокатки, при этом заготовку перемещают со стержня оправки первой ступени прокатки на стержень оправки второй ступени прокатки, полностью не освобождая полость заготовки и/или не изменяя направление движения заготовки, а также не приостанавливая и не ускоряя ее время от времени. 2 н. и 22 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к области изготовления многогранных труб. Способ включает формоизменение круглой трубы в многогранную в нескольких последовательно расположенных очагах деформации, образованных формообразующими, калибрующими и правящими валками. Повышение точности геометрических размеров при высоком качестве поверхности обеспечивается за счет того, что формоизменение осуществляют неприводными валками в количестве по числу граней готовой трубы при регламентированных температуре, суммарном обжатии по диаметру и скорости деформации. Также регламентированы обжатия по диаметру в формообразующих, калибрующих и правящих очагах деформации. Для деформирования малопластичных сталей перед прокаткой в трубу вводят оправку и прокатку в формообразующих валках осуществляют последовательно на оправке, которую перемещают синхронно с трубой до выхода переднего конца оправки из последнего формообразующего очага деформации, затем оправку останавливают и удерживают от осевого перемещения, а прокатку в калибрующих и правящих валках выполняют без оправки. 2 з.п. ф-лы, 1 табл., 1 пр.

Наверх