Способ винтовой прошивки

(45) Дата опубликования описания 07.03.81",ударственный комитет СССР ле ледам изобретений и открытий(54) СПОСОБ ВИНТОВОЙ ПРОШИВКИ 1Изобретение относится к обработке металлов давлением и касается технологии трубопрокатного производства.Известен способ винтовой прокатки, включающий деформацию нагретой заготовки рабочими валками на короткой оправке и подачу охлаждающей жидкости на внутреннюю и наружную поверхности гильзы из внутреннего и наружного спрейеров 11, Это обеспечивает равномерное охлаждение трубы после стана и положительно влияет на структуру металла гильзы.При прошивке металлов и сплавов с высоким сопротивлением деформации, а также склонных к налипанию на инструмент, значительно возрастает усилие на оправку, ухудшаются условия трения на контакте оправка - металл, что приводит к снижению стойкости оправок.В то же время при прокатке металлов и сплавов, склонных к налипанию (например, титановые сплавы), схватывание прошиваемого металла с оправкой приводит к образованию на ней наростов, налипов, в результате чего для следующей прошивки необходимо менять оправку.Наиболее близким по технической сущностиу к предложенному из числа известных является способ винтовой прошивки, включающий деформацию нагретой заготовки 2рабочими валками на короткой оправке иподачу охлаждающей жидкости на наружную и внутреннюю поверхности заготовкигильзы в течение всего процесса прошивки2. С помощью воды высокого давления,разбрызгиваемой из форсунок, происходитудаление окалины с поверхностей вращаемой трубы.Однако при прошивке заготовок поверх 10ность оправки нагревается до высоких температур. 11 оэтому при заполнении и освобождении очага деформации охлаждающаяжидкость попадает на поверхность валкови оправки, температура которой составляет15500 - 600 С и в результате резкого перепада температур и возникающих термическихнапряжений на поверхности оправки, обладающей высокой твердостью, а следовательно, низкой пластичностью, образуетсясетка термических трещин. В дальнейшемэти трещины развиваются и приводят кразрушению оправки,Цель изобретения - повышение качестваповерхности путем повышения стойкостирабочего инструмента.Поставленная цель достигается тем, чтов способе винтовой прошивки, включающемдеформацию нагретой заготовки рабочимивалками на короткой оправке и подачу на30 наружную и внутренюю поверхности гиль 810312зы охлаждающей жидкости, согласно изобретению, охлаждающую жидкость подают с момента выхода переднего торца гильзы из валков до момента входа заднего торца заготовки в валки. Это предотвращает растрескивание инструмента.Процесс винтовой прошивки осуществляется следующим образом. Нагретая заготовка подается в очаг деформации прошивного стана. Захват заготовки валками и заполнение очага деформации осуществляется без подачи охлаждающей жидкости, После того, как оправка полностью внедрится в заготовку и передний торец гильзы выйдет из валков, прокатку ведут с подачей охлаждающей жидкости на наружную и внутреннюю поверхности заготовки-гильзы. При этом жидкость, поступающая на наружную поверхность заготовки-гильзы, не попадает на наружную поверхность оправки. В то же время охлаждающая жидкость, подающаяся на внутреннюю поверхность гильзы через отверстия вблизи носка оправки, практически мгновенно испаряется, создавая вокруг носка оправки паровую рубашку и препятствуя непосредственному контакту охлаждающей жидкости с наружной поверхностью оправки на рабочем и раскатном участках. Наблюдения показывают, что именно на этих участках наиболее часто образуется сетка термических трещин при прошивке.Установившуюся стадию процесса прошивки ведут с подачей охлаждающей жидкости в очаг деформации на наружную и внутреннюю поверхность заготовки-гильзы. Причем подача жидкости на внутреннюю поверхность гильзы позволяет за счет образования паровой рубашки у носка оправки снизить осевое усилие на оправку и повысить скорость прошивки, а подача охлаждающей жидкости на наружную поверхность заготовки-гильзы способствует сбиву окалины с заготовки и охлаждению рабочих валков,После того, как задний торец заготовки войдет в валки, прокатку ведут без подачи охлаждающей жидкости на наружную и внутреннюю поверхность заготовки-гильзы. Тем самым при выходе оправки из металла на ее наружную поверхность, разогретую в процессе прокатки до температуры 500 -600 С, не попадает охлаждающая жидкость. Это предотвращает возникновение тер мических напряжений и способствует повышению стойкости оправок.5 П р и м е р. На агрегате винтовой прокатки 40-80 осуществляли прошивку заготовок из титанового сплава ВТ 1-0 на оправке из стали ЗХВВ 8, подвергнутой упрочняющей термообработке (закалка). Прошивку 10 вели по двум вариантам: с постоянной подачей охлаждающей жидкости на наружную и внутреннюю поверхность заготовки- гильзы и с подачей охлаждающей жидкости с момента выхода переднего торца гильзы 1 д из валков до момента входа заднего торцазаготовки в валки.Анализ стойкости оправок показал, чтопри прошивке по первому варианту после прошивки 10 - 15 заготовок на поверхности рабочего и калибрующего участков оправки образовалась сетка разгара. В то же время стойкость оправок при прошивке по второму варианту составляла более 250 заготовок.Таким образом, использование предлагаемого способа позволяет при прошивке труднодеформируемых сталей и сплавов, а также сплавов, склонных к налипанию, повысить стойкость оправок в несколько раз, что приводит к производству гильз с наружной и внутренней поверхностью высокого качества. Формула изобретения35Способ винтовой прошивки, включающийдеформацию нагретой заготовки рабочимивалками на короткой оправке и подачу нанаружную и внутреннюю поверхности гиль 4 О зы охлаждающей жидкости, о т л и ч а ющи й с я тем, что, с целью повышения качества поверхности путем повышения стойкости рабочего инструмента, охлаждающуюжидкость подают с момента выхода перед 4 него торца гильзы из валков до моментавхода заднего торца заготовки в валки.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРд382697, кл. С 21 Р 1/02, 1973.2. Патент Японии18235, кл. 12 С 231.4,опублик. 1967 (прототип),