Способ получения металлических труб

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

«»735644

Союз Советских

Социалистических

Республик (6l) Дополнительное к авт. сеид-ву (51)М. Кл.

С 21 С 5/56 (22) Заявлено 25Л2 78 (21 } 2701478/22-02 с присоединением заявки ЯЙ—

Гесудзрстваввьм камвтет

СССР (23) Приоритет

Опубликовано 25.05 80- бюллетень Ж 19

Дата опубликования описания 28.05.80 ао девам взабретенвй и открытий (53) УДК

621 З65.91 (088.8) А. Н. Гриднев, Л. А. Доломанов, А. В. Елютин, В. С. Косминский, Е. С. Mopes, В.П.Морозов, К. С. Нижарадзе, А. И. Черныпюв, В. В. Шишков и Б. А. Юдин (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ТРУб

Изобретение относится к области металлургии, в частности к обработке давлением тугоплавких металлов и сплавов.

Известен способ получения труб из тугоплавких металлов и их сплавов, заключающийся в следующем. Порошки металлов прессуют в штабики, которые затем спекают в вакууме. Штабики соБирают в электроды для плавки в дуговых печах нли в пакеты дпя плавки в электроннолучевых установках.

lO

Плавку проводят одним нли двумя нереплавами на слиток диаметром 100-150 мм. Полученный слиток лротачнвают по поверхности и проковывают до диаметра 65 мм. Поковку разрезают на мерные заготов1си длиной 150

200 мм, обтачивают до диаметра 55 мм и засвердивают отверстие диаметром 32 мм.

Обработанную трубную заготовку отжигают в вакууме для снятия внутренних напряжений и создания структуры, необходимой для дальнейшей обработки давлением.

Полученную заготовку подвергают холодной прокатке на трубных станах до необходимого размера !1) .

Однако. этот способ характеризуется большой длительностью технологического процесса, большой трудоемкостью и высокими расходными коэффициентами по металлу, составляющими 9 — 10 в зависимости от сортамента труб.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к изобретению является способ получения металлических труб, заключающийся в том, что спрессованную. из порошка трубу плавят бестнгельной зонной плавкой одним проходом зоной со скоростью 4 — 5 мм /мин (2).

Этот способ имеет ограниченные размеры труб (6 200 мм), кроме того, способ невозможно использовать в промь1шленных масштабах, так как получение качественных труб из порошков представляет большие технологические трудности и невозможно за один проход получить необходимую чистоту в сочетании с оптимальной для деформации структурои металла.

Цель изобретения — упрощение процесса.

3 7356

Это дь"тигается тем, что спрессованную любым способом иэ порошка полую заготовку подвергают бестигельной зонной плавке с двумя-тремя проходами. зоной расплава, При этом первый проход проводят со скоростью 1 — 2 мм/мин, а второй и третий проI ходы со скоростью 2,5 — 6 мм/мин.

Сущность способа заключается в том, что

1 1 полую заготовку, спрессованную любым способом и любой формы с произвольным pac- lo

" гюложенйем центрального -отверстия подвергают бестигельной зонной плавке в определенном режиме. При этом силы поверхностного натяжения обеспечивают в расплаве образования кольцевого сечения слитка с равномерной 15 толщиной стенки по периметру. Создание. определенных условий плавления обеспечивает получение изделия (трубы) необходимой чистоты по химическому составу. В процессе

I плавления происходит не только удаление 20 примесей, но и связанное с этим формированйе определенной структуры металлов и сплавов. Это, в свою очередь, обесрбчивает получение продукции, отвечающей требованиям про1 цесса обработки давлением: высокая пластич. 25 ность, изотропность структуры по параметру, возможность больших степеней деформации без промежуточных отжигов.

Выбранные параметры процесса обусловлены следующим. При скорости прохода зоной рас- 3О ( плана менее 1 мм/мин на первом проходе увеличиваются потери металла на испарение . в процессе плавки. В то же время увели чение скорости движения зоны более 2 мм/мив

НЕ ОбЕСПЕЧИВает ПОЛУЧЕНИЕ МЕтаЛЛа НЕОбХОдн-. 35 мой чистоты. Однако при скорости движения зоны 1 — 2 мм/мин размер зерна составляет в среднем 10 — 20 мм. Такая величина зерен приводит к неравномерной пластической дефор. мации вследствие анизотропии свойств метал- 4о ла. После каждого прохода зоной диаметр трубы уменьшается на 50 — 100% толщины стенки. Поэтому необходимо проводйть не менее двух и не более трех проходов зоной. УменьшенИе скорости во втором или 45 третьем проходе ниже 2,5 мм/мин нецелесообразно, вследствие снижения производительности процесса. Повышение скорости более 6 мм/мин не позволяет получить сквозной проплав стенки трубы, что приводит к $O снижению выхода годной продукции.

Пример 1. На горизонтальном прессе с усилием "000 т из порошка ниобия спрессована заготовка длиной 600 мм и сечением 30х30 мм. Внутреннее отверстие было 55 образовано стержнем диаметром 18 мм. После того, как удалили стержень, трубная заготовка спекалась по режиму спекания штабиков.

44 4

После спекания заготовку разрезали на две части по 300 мм. Плавку вели со скоростью

15 мм/мин в первом проходе и 4 мм/мин во втором. При исходном содержании кислорода 0,03 вес.% в готовой продукции содержание кислорода снизилось до 0,01 вес.%.Сечение тру. бы кольцевое:наружный диаметр 24,5 мм,внутренний 14,1 мм.Выход в годную продукцию 85%.

Пример 2. Аналогично примеру 1 получена заготовка со скругленными углами с размерами по осям 30х35 мм и внутренним диаметром 20 мм. Плавку вели тремя проходами со скоростями соответственно 1;

2,5; 5 мм/мин в первом, втором и третьем проходах. Содержание кислорода снизилось с 0,025 вес.% до 0,007 вес.%. Сечение трубы кольцевое: наружный диаметр 23 мм, внутренний 10 мм. Выход в годную продукцию 81%.

Пример 3. Аналогично примеру 1 получена заготовка сечением 30х32 мм с внутренним отверстием 20 мм. Плавку вели со скоростью 2,0; 6,0; 2,5 мм/мин в первом, втором и третьем проходах соответственно.

Содержание кислорода снизилось с 0,03 вес.%, до 0,008% вес.%. Сечение трубы кольцевое: наружный диаметр 23,5. мм, внутренний 12 мм.

Выход в годную продукцию 78%.

Таким образом; способ позволяет в сравнении с известным упростить технологию процесса и снизить расходные коэффициенты в

3 раза за счет возможности использования полых заготовок любой формы с произвольно расположенным отверстием. Это обеспечивает возможность промышленного применения предлагаемого способа; исключение операций выплавки слитков, их проточки, ковки на прутки, обточки и сверления кованых прутков, уменьшение переходов при прокатке труб поз.воляет сократить потери металла на 65%.

Расчет экономического эффекта от повышения выхода годной продукции показал; что будет сэкономлено 60 000 руб. в год.

Формула изобретения

Способ получения металлических труб, включающий прессование исходного порошка в виде полой заготовки, спекание и плавление бестигельной зонной плавкой; о т л и ч а ю, шийся.тем, что, с целью упрощения про-, цесса получения труб, плавление осуществляется два-три прохода зоной расплава со скоростью перемещения зоны 1 — 2 мм/мин в первом проходе и 2,S — 6,0 мм/мин в последующих.

Источцики информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Технологическая инструкция предприятия и/я М вЂ” 5443. 1977, Ne 9, 2. Приборы и техника эксперимента.-1978, М .3, с. 228-229.