Заготовка для изготовления биметаллических труб

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социалнстических

Республик

<п>963763 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 24 ° 03 ° 81 (21) 3264290/25-27 с присоединением заявки ¹â€” (511М. Кл з

В 23 К 20/04

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет— (ЯЗ)УДК 621.771. .8(088,8) Опубликовано 0710.82, Бюллетень № 37

Дата опубликования описания 07, 10, 82

Г

И. Н. Потапов, Н. М. Вавилкин, В. П. Дулис9в,:;:- ... *

С. И. Арутюнов и В. С. Юсупов f

F о

1 с, Московский ордена Октябрьской Революции и ордЩа:-:-, Трудового КраснОго Знамени институт стали .м-аплдвов (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) ЗАГОТОВКА ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ БИМЕТАЛЛИЧЕСКИХ ТРУБ изобретение относится к области трубопрокатного производства, Известна заготовка для изготовления биметаллических труб, состоящая из двух установленных одна в другую труб с контактными поверхностями одинаковой конфигурации (1 ).

Недостатком известного решения является неравномерность продольного течения металлов слоев при прокатке.

Пелью изобретения является повышение качества сварки слоев эа счет отсутствия скручивания и сдвигов наружного слоя заготовки относительно внутреннего.

Поставленная цель достигается тем, что в заготовке для изготовления биметаллических труб, состоящей из двух установленных одна в другую труб с контактными поверхностями одинаковой конфигурации, контактные поверхности внутренней и соответственно наружной трубы с одного конца выполнены коническими на длине, равной наружному диаметру заготовки, с конусностью

1:10 на остальной длине цилиндричес.кой, а на контактной поверхности внутренней трубы выполнены продольные и поперечные выточки глубиной 0,03-:

0,07 диаметра цилиндрического участка З0

d контактной поверхности, и шириной

0,12-. 0,28 указанного диаметра. При этОм твердость материала внутренней трубы больше твердости материала наружной трубы.

На фиг. 1 изображена предлагаемая заготовка, продольное сечение, на фиг. 2 — внутренняя труба, на фиг. 3— разрез A-A на фиг. 2, на фиг. 4 разрез Б-Б на фиг. 2.

Заготовка состоит из наружной трубы 1 и внутренней плакирующей трубы 2 из более. твердого материала.

На трубе 2 выполнены продольные

3 и поперечные 4 выточки глубиной

0.,03-0,07 и шириной 0,12-0,28 диаметра цилиндрического участка d контактной поверхности.

В начале прокатки по мере обжатия переднего конца заготовки с конической контактной поверхностью между слоями последняя предотвращает преждевременный отрыв внутреннего плакирующегс слоя 2 от наружного 1, При койусности меньше 1:10 вследствие действия на наружный слой 1 заготовки больших тянущих сил со стороны валков и на внутренний плакирующий слой 2 направленной в противоположную сторону силы трения со стороны оправ963763 ки (особенно если твердость материала внутреннего слоя значительно превышает твердость материала наружного слоя) может произойти выдавливание внутренней трубы 2 из наружной 1.

Большая конусность контактной поверх-, 5 ности нецелесообразна из-за сильного утонения стенки переднего конца наружной трубы 10 которое может привести к смятию и отрыву наружного слоя 1 заготовки во время захвата валками. Длина конического участка контактной поверхности выбрана, исходя из длины участка неустановившегося процесса прокатки, которая примерно равна наружному диаметру заготовки.

В процессе прокатки металл наружного слоя 1, как более мягкий и под|вергающийся более интенсивной раскатке со стороны валков, затекает внутрь продольных 3 и поперечных 4 выточек на контактной поверхности внутреннего слоя 2, которые, таким образом, устраняют неравномерность продольного и поперечного течения металлов слоев.

Оптимальная глубина выточек зазисит от соотношения твердостей конкретных материалов наружного 1 и внутреннего 2 слоев, но в среднем не должна превышать 0,07 диаметра цилиндрического участка d контактной поверхности, в противном случае металл наружного слоя 1 не заполнйт выточки полностью и между слоями останутся пустоты, что отрицательно скажется на прочности полученной биметаллической гильзы.

Глубина выточек, меньшая 0,03 d приведет к сдвигу наружного слоя 1 относительно внутреннего 2 вследствие40 превышения тангенциальных сил, действующих на слой 1 заготовки со стороны валков, над силами трения, возникающими в результате затекания металла наружного слоя в выточки внут- 45 реннего. По этой же причине нецелесообразно ширину выточек выполнять меньше четырехкратной глубины их (0,12-;0 28).

Увеличение ширины выточек ведет к усложнению и удорожанию механической обработки внутреннего слоя 2 заготовки, 1

Пример. На двухвалковом стане винтовой прокатки с бочкообразными валками осуществляли раскатку биметаллических заготовок с наружным слоем из стали ЗОХН2МФА и внутренним из Х12КбОВ14Н11 на конических оправках диаметром 29 мм. Угол подачи со- 6О ставлял 15, обжатие в пережиме 15%, коэффициент овализации — 1,1.

Размеры заготовок: наружный диаметр 80 мм, внутренний диаметр 20 мм, диаметр и длина цилиндрической части контактной поверхности соответственно 80 и 200 мм, общая длина заготовки 250 мм, конусность конической части контактной поверхности 1:10.

Были прокатаны три партии заготовок. На контактные поверхности внутренних труб заготовок первой партии были нанесены продольные и поперечные выточки глубиной 2 мм (," 0,03 диаметра цилиндрической контактной поверхности заготовки, равного 60 мм) и шириной 8 мм (, 0,12 диаметра).

Глубина выточек на заготовках второй партии составляла 3 мм (0,05 диаметра) и ширина 12 мм (0,2 диаметра).

Глубина выточек на заготовках третьей партии составляла 4 мм

0 07 диаметра) и ширина 16 мм (л 0,28 диаметра), Контактные поверхности заготовок предварительно обезжиривали, протравливали и наносили защитный подслой, затем нагревали в камерной .печи до

1200 С и после выравнивания температуры по сечению заготовок прокатывали. После охлаждения несколько полученных биметаллических гильз из каждой партии прострогали вдоль сечения для обнаружения дефектов сварки.

Отрывы и трещины между слоями отсутствовали. Процесс захвата и раскатки осуществлялся стабильно.

Описанная заготовка повышает качество сварки слоев за счет исключения скручивания и сдвигов внутреннего слоя относительно наружного.

Формула изобретения

Заготовка для изготовления биметаллических труб, состоящая из двух установленных одна в другую труб с контактными поверхностями .одинаковой конфигурации, о т л и ч à ю щ.ая с я тем, что, с целью повышения качества сварки слоев эа счет исключения скручивания и сдвигов внутреннего слоя заготовки относительно наружного при деформировании заготовки, контактные поверхности внутренней и соответственно наружной труб с одного конца выполнены коническими на длине, равной наружному диаметру заготовки с конусностью 1:10 на остальной длине цилиндрической, а на контактной поверхности внутренней трубы, выполнены продольные и поперечные

1 выточки глубиной 0,03-0,07 диаметра цилиндрического участка с(контактной поверхности и шириной 0,12-0,28 указанного диаметра, при этом твердость материала внутренней трубы больше твердости материала наружной трубы.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 536034, кл. В 23 Р 3/О, 1976 (прототип).

9б3763

Ж усжжмь У Ю

Заказ 318/4 Тираж 1153

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Рауыская наб., д. 4/5

Подписное

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Составитель И. Ковригина

Редактор Л. Утехина Техред И.Гергель Корректор A. Дзятко