Способ производства особо тонкостенных труб

 

ф . 1,е Йод

Союз Советских

Социалистических

Реслублик

ОПИС ИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДВТВЛЬСТВУ ((" 614867 (6)) Дополнительное к авт. свил.ву (22) За явленоо7.04.76 (2l ) 2344980/25-27 с присоединением заявки №

2 (5() М. Кл

В 21 П 1/00 (23) Г!риорнтет

Гооуда рстае нный комитет

Сааета Миннатраа СССР ао делам иэабретеннй н открытий (43) Опубликовано 15.07.78.Бюллетень №26

k (53) УДК 621.77.04 (45) Дата опубликования описания 07.06,78 (088.8) (72). Автор изобретения

И. А. Гончаров (7! ) За я интел л (54) СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА ОСОБО

ТОНКОСТЕННЫХ ТРУБ

Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к производству труб прокаткой.

Известен способ холодной прокатки труб, при котором трубная заготовка деформируется тремя и более плаваюшими профилированными роликами на цилиндрической оправке ) 1).

Однако этот способ осушествпяется с низкой производительностью.

Известен также способ производства особо тонкостенных труб, при котором изготавливают слоистую заготовку из составных элементов, производят прокатку слоистой заготовки и ее разделение на составные элементы (2).

Недостатком известного способа является низкое качество поверхности.

Для повышения, производительности и качества поверхности по предлагаемому способу перед прокаткой производят беэоправочное вопочение заготовки и заварку ее концов, а после прокатки обрезают концы заготовки и правят ее гипербо,лоидными валками, при этом при разделе нии заготовки на составные элементы ее обрабатывают в горячем масле и раскатывают нд оправке косо распопоженнымн валками, после чего каждый полученный

5 составной элемент калибруют.

На чертеже показана схема осушествлення предлагаемого способа.

Изготавливают несколько труб, заданных размеров и производят обработку контактируюших поверхностей (создание окислитепьной пленки, нанесение покрытий и др.) с целью предупреждения сварки слоев в процессе деформации и терми.ческой обработки. Затем осушествляют сочленение труб и безоправочное вопочение составной трубы с целью спрессовки слоистой трубной заготовки 1. После этого производят обрезку концов трубной заготовки 1 и сварку слоев по концам

2О (начиная с торцов) на длине 10.-15 мм на специальной машине. Затем наносят смазку на поверхности трубной заготовки 1 и производят прокатку на роликовом стане ХПТР на оправке до необходимого

2s азмера с целью получения многослойной

614867 трубы 2 с выполнением промежуточных операций: обеэжнривание, пореэка на длины,, заварка торцов, термическая обработка в вакууме или защитной атмосфере и др. После операции (последней) термичес-. кой обработки на многослойной трубе 2 обрезают концы на длине 15-20 мм и она подвергается правке на косовалковом .стане с гиперболоидными валками и обработке в ванне с горячим маслом в течение 10-20 мин. Затем многослойную тру- 10 бу 2 подвергают обкатке (раскатке) косо расположенными цилиндрическими роликами (или валками) 3 на цилиндрической оправке 4. После этой операции мно гослойную трубу 2 обрабатывают в ваннес нагретым маслом в течение 15-20 мин. и разделяют на однослойные трубы. с помощью пластмассовой полой оправки, наполненной сжатым воздухом цод определенным давлением. Затем однослойные сг трубы калибруются опраикой и направляются на дальнейшую обработку.

Правка многослойных тонкостенных труб на косовалковом стане с гиперболоидщами валками сопровождается увеличени-ч ем диаметра труб; изэа закономерного сплющивания сечений труб, имеющего ме. сто в процессе правки наряду с знакопе ременным изгибом. Увеличение диаметра тонкостенных труо может достигать 0,2»

0,7,мм (в.зависимости о т диаметра, толщины стенки труб и параметров настройки стана . Поскольку многослойная тонкостенная труба состоит из несколь

35 .ких слоев, то ace они.будут увеличивать .ся по диаметру.с уменьшением приращения диаметра от наружного слоя к внутреннему с образованием зазоров между слоями.

Последующая обработка в горячем масле

:s течении .10-20 мин, позволит заполнить. маслом межслойные пространства (зазоры) и создать расклиниваюшее действие на смежные поверхности слоев, которые под действием температуры масла будут

45 увеличиваться в диаметре по закону термического расширения металла слоев. Последующая обкатка (раскатка) многослойной (с маслом между слоями) трубы косо расположенными валками ипи роликами на

50 оправке позволит расширить межслойные прослойные пространства (зазоры между слоями) эа счет раскатки одного слоя на другом, которые при этом будут стремит ся увеличить свои периметры. Эта тенденция будет больше в наружном слое с постепенным уменьшением к внутреннему слою. Масло, находящееся между слоями, будет способствовать улучшению раскат1(lf Рп(ъью Ream nKnn лыъюпа ам ров прн значительно меньшем коэффициенте трения между контактными поверхностями слоев. Кроме этого обкатка (раскатка) уже правленной многослойной тру бй даст возможность не толькотшательно выправить многослойную заготовку, а, следовательно, и отдельные слои труб- . чатой формы,:но и выгладить и отполиро вать поверхности слоев, что улучшит условия разделения многослойной трубы на однослойные трубы. Дальнейшая обработка многослойной трубы в нагретом масле в течение 15-25 мин; позволит улучшить и облегчить условия разделения, многослой ной трубы за счет дополнительной смазки. контактных поверхностей слоев, так как ,нагретое масло может проникнуть в самые ! узкие щели, что предотвратит образование рисок и эадиров на контактных поверхностях слоев при разделении многослойной трубы на однослойные трубы.

Изготавливались трубы нз -стали марки ОХ18Н1ОТ четырех )измеров: "30х0,8;, 27,5х0,8; 25х0,8; 22,5х0,8 мм. Затем .на трубы наносилась окисная пленка в растворе бихромата КСО при температуре

350 С в течение 15 мин;, и они сочленялись в трубную заготовку размером

30х3, 2Х2000 мм. Затем осуществлялась спрессовка путем безоправочного волочения на размер 27х3, 2х2000 мм. После этото концы труб отрезались на длине 15 мм и слои сварнвались по концам с торцов на длине 10 мм с помощью специальной сва-. рочной машины. После этого трубная за готовка смазывалась смесью талька с касторовым маслом и прокатывалась по маршруту: 27х3,2-24,5х2, 4-22х1,6—

20х1 мм с выполнением промежуточных операций: обезжириванне, порезка на длины, обрезка концов, заварка торцов,, термическая обработка в вакууме н др. Пос-. ле последней термической обработки осуществлялась обрезка концов на длине 15 мм и правка на косовалковом стане с ги перболоидными валками. При этом наружный диаметр многослойных труб увеличился до 20,3 мм. После этой операции осуществлялась обработка многослойных труб в ванне с горячим веретенным маслом при температуре 150 С в течение 15 мин и обкатка (раскатка) косо расположенными цилиндрическими валками на цилиндрической оправке диаметром 17,3 мм.

Угол наклона валков (в ооазные стороны) к горизонту составлял 3 . Валки вращались в одну сторону. Цилиндрическая оправка устанавливалась на стержне с возможностью вращения вокруг своей оси. В про.

614867 труба получала врашательное и поступа- . тельное движение. Вместе с трубой одновременно, врашалась и цилиндрическая

Оправка ., После обкатки (раскатки) диаметр многослойных труб увеличился до

21,9 мм. Затем осуществлялась обработка многослойных труб в нагретом масле до температурй 45 С s течение 20 мин, и разделение многослойных труб на однослойные с помошью пластмассовых полых оправок, наполненных сжатым воздухом под давлением 2 атм. При этом оправка одним концом вводилась внутрь многослойной: трубы и наполнялась сжатым воздухом под указанным давлением, Другой конец оправки закреплялся в специаль- ном зажиме. После этого поочередно осуществлялось стягивание слоев. трубчатой формы, начиная с Bepxaего слоя Qns из» влечения внутреннего — последнего слоя, иэ оправки удалялся воздух и данный слой стягивался с оправки. После разделения многослойных труб были получены следуюшие размеры однослойных, труб:

21,9х0,22; 20,8х0,21, 19,8х0,22, 18,8õ0,21 мм, которые подвергались раздаче оправкой до размеров:

22,0х0,21; 21х0,2; 20х0.21; 19х0,2

Было изготовлено 20 штук многослойных труб, после разделения получено

80 штук однослойных труб. Качество по30 верхности и точность труб соответствова ли техническим условиям.

При использовании предлагаемого

Ф способа повышается щюнэводительность

35 и расширяется сортамент особо тонкостенных труб за счет прокатки одновременно нескольких размеров труб, собранных в слоистую заготовку.

Повышается качество поверхности осо-40 бо тонкостенных труб,. эа счет того, что при прокатке инструмент контактирует только с наружной 1йвнутренней поверхностью слоистой заготовки, остальные слои не контактируют с инструментом.

Улучшаются условия деформации за счет повышения пластичности металла слоистой заготовки, что позволит повысить разовую деформацию на 30-35%.

В результате использования изобретения в народном хозяйстве может быть получен ожидаемый зкономический эффект в сумме 200 тыс. руб. на одном предприятии.

Формула изо бретения

Способ производства особо тонкостенных труб, при котором изготавливают сло истую заготовку из составных элементов, производят прокатку слоистой заго:товки и ее разделение на составные эле.менты, отличающийся тем, :;что, с целью повышения производительс

:ности и качества поверхности, перед прокаткой производят безоправочное волочение заготовки .и заварку ее концов; а после прокатки обрезают концы заготовки и

-правят ее гиперболоидными валками, при этом при разделении заготовки на составные элементы ее обрабатывают в горячем масле и раскатывают на оправке косо расположенными валками, после чего каждый полученный составной элемент калибруют.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Авторское свидетельство №82446, an. В 21 В 21/ОО, 1951.

2. Авторское свидетельство ¹440167, кл. В 21 Н 1/20, 1972.

Редактор Л. ВасилЬкова

Составитель И, Ментягова Техред А. Богдан Корректор М. Демчик

Заказ 3809/6 Тираж 1087 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж35, Раушская наб., д. 4/5 илиал 1 атент, г. жгород,. ул. роектная,