Устройство для термомеханической обработки

ОЮЗ СОВ.:ТСНИХОЦИАЛИСТИЧЕСНИРЕСПУБЛИН 9) . (Н 1 Уо з(50 С ГОСУДАРСТВЕННЬ 1 Й НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕ Н АВТОРСКОМУ ТЕЛЬСТВУ(71) Всесоюзный ордена ТрудовКрасного Знамени. научно-исслетельский и конструкторско-техческий институт трубной промышлности(54) 5 ЧЕСКОЧ ную оп ней.дл вочный о т л с цель издели надежн не опр ла опр ванию. 7) УСТРОЙСТВО ДЛЯОБРЛБОТКИ, содержравку с каналом ия охлаждаюцей жидкстержень-спрейеричающеес.яю повышения качестй с одновременнымости устройства, кавки выполнен тупиавки ориентированы ТЕРМОМЕХЛНИашее конуссоплами вости и опрас соплами,тем, что.,ва обработкповышениеманал в вершковым, а сок ее осноИзобретение относится к термической обработке и обработке металла давлением и может быть использовано для термомеханической обработки длин- номерных полых цилиндрических иэде- лий, например труб. 5Цля термомеханической обработки труб в потоке, представляющей собой раскатку стенки, совмещенную с термическим упрочнением металла трубы, удельные давления на рабочей поверх ности оправки значительно (в 2-3 ра- за превышают обычные, что приводит к интенсивному разогреву и, следовательно, износу оправок. Поэтому уровень разогрева рабочей поверхнос ти в процессе работы оправки предопределяет ее работоспособность,Известно устройство для термохимической обработки, выполненное в виде двухконусной оправки 1 .20Недостатком данного устройства является низкая стойкость оправки, связанная с перегревом ее рабочей поверхности, испытывающей повышенные температурно-силовые нагрузки. в процессе термомеханической обработки труб, приводящие к повышенному ее износу. Повышенный расход оправок вследствие износа и частая замена их резко снижают производительность процесса раскатки и повышают эксплуатационно-технологические затраты.Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для термомеханической обработки, содержащее конусную 35 оправку с каналом в ней для охлаждающей жидкости и оправочный стержень-спрейер с соплами 123.Стойкостьоправки в указанном устоойстве превышает стойкость оправки, описанной выше, так как она выполнена водоохлаждаемой. Однако ис" пользование данного устройства при термомеханической обработке труб приводит к нестабильности обработки. Это связано с тем, что вода, поступающая для охлаждения оправки, выходит через отверстия у носика оправки и попадает в очаг деформации трубы, частично подстуживая ее до окончания .процесса раскатки. Последнее приво дит, с одной стороны, к появлению недопустимой раэностенности, поскольку различные участки трубы от попадания воды в очаг деформации раскатываются при разных температурах, а с другой стороны, к появлению в металле труб структур неполной закалки, поскольку охлаждение под закалку после окончания раскатки для некоторых уже подстуженных эон трубы 60 начинается при температуре межкритического интервала. Это обстоятельство резко снижает положительнйй эффект термомеханической обработки, приводя к получению неравномерной 65 структурыи свойств металла трубы как по длине, так и периметру.Кроме того, водоотводные кандалы, расположенные в наименее нагруженной входной части оправки (носике), незначительно влияют на охлаждение наиболее нагруженной конической рабочей части оправки. Отсутствие интенсивного охлаждения этой части приводит к повышенному ее износу, что значительно снижает эксплуатационную стойкость оправки.Цель изобретения - повышение качества обработки изделий с одновременным повышением надежности устройстваПоставленная цель достигается тем, что в устройстве для термомеханической обработке, содержащем конусную оправку с каналом и соплами в ней для охлаждающей жидкости и справочный стержень-спрейер с соплами, канал в вершине оправки выполнен тупиковым, а сопла оправки ориентированы к ее основанию.На чертеже представлено устройство для термомеханической обработки длинномерных изделий.Устройство включает оправочный стержень-спрейер 1 с соплами 2 и установленной на наконечнике 3 стержня конусной оправкой 4, находящейся в валках 5 раскатного стана. Оправка 4 снабжена каналом 6 для подачи охлаждающей жидкости иэ полости стержня 1 .чер"з проточку в наконечнике 3. В вершине носика 8 оправки 4 в канале б выполнен тупиковый канал, от которого в теле оправки вдоль поверхности ее конической части 9 выполнены сопла 10, соединенные с каналом б и сориентированные к ее основанию аналогично соплам 2 стержня-спрейера.Устройство работает следующим образом.В процессе горячей раскатки трубы 11 в валках 5 раскатного стана осуществляется заданная деформация трубы на рабочей конической части 9 оправки 4. По мере смещения вращающейся трубы с оправки участки ее, на которых деформация металла полностью закончилась, подвергаются струйной закалке.Подача воды для струйного охлаждения трубы осуществляется через основные сопла 10 и сопла 2, являющиеся вспомогательными, Сопла 10 являются основными, поскольку обеспечивают заданную скорость охлаждения металла в первый основной период закалки. Вода к соплам 10 поступает иэ полости стержня-спрейера 1 через проточку 7 в наконечнике 3 и канал 6 тупика в носике 8 оправки 4, откуда, изменяя направление, по соплам 10, выполненным .вдоль рабочей кони,Эаказ 660/24 Тираж 540 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул, Проектная, 4 ческой части 9 в теле оправки 4,попадает на разогретую поверхностьВтрубы непосредственно за очагом еедеФормации (участок А). Дальнейшееохлаждение трубы в процессе переме,щения ее через раскатной стан осуществляется при помощи вспомогательных сопел 2. Отработанная водаотводится по ходу продольного перемещения трубы в зазоре между ней истержнем 1,По мере винтообразного перемещения трубы через раскатной стан осуществляется поэлементная непрерывнаятермомеханическая обработка трубы.В зоне А осуществляется непрерывная 35поэлементная деформация трубы. Вследза этим (последовательно) в зоне Бпроизводится непрерывная поэлементная струйная закалка трубы.При этом струйная подача воды 20полностью осуществляется на металлнепосредственно сразу после окончания деформации, что в значительноймере способствует повышению эффектатермомеханической обработки. Крометого, постоянное омывание водой 4рабочей конической части 9 оправки изнутри при непрерывной подачеохлаж дающей воды через сопла 10 обеспечивает равномерное охлаждение оправки, в особенности ее рабочей поверхности, и, следовательно, повышение ее износостойкости.Таким образом, использование предлагаемого устройства позволяет повысить стабильность термомеханической обработки, так как в результате подачи охладителя на трубу через сопла, проходящие в теле оправки, сориентированные аналогично соплам стержня-спрейера, исключается попадание охладителя в зону деформации и неблагоприятное подстуживание трубы и обеспечивается активное струйное охлаждение трубы сразу после окончания деформации, что подавляет процессы разупрочнения и повышает эффект термомеханической обработки. При этом повышается стойкость оправок, так как предла" гаемое распределение сопел по всей. массе оправки способствует .равномерному теплоотводу при ее разогреве.