Способ изготовления биметаллических труб из стали, плакированной медью

СОЮЗ СОВЕТСКИСС 11 ИЛЛИСТИЧЕСРЕСПУБЛИК 04987 А ид ВО и 5 ц 5 В 23 К 20/04 ОБРЕТЕН ПИСАНИ атки наблюдаем больше, чем ГОСУДАРСТВЕННЬй КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР РСКОМУ СВИДЕТЕЛЬС(71) Днепропетровский металлургическийинститут и Всесоюзный научно-исследовательский и конструкторско-технологический институт трубной промышленности(56) Авторское свидетельство СССРМ 1139595, кл. В 23 К 20/04, 1988,. (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ БИМЕТАЛЛИЧЕСКИХ ТРУБ ИЗ СТАЛИ, ПЛАКИРОВАННОЙ МЕДЬЮ Изобретение относится к способам обработки металлов давлением и может быть использовано при производстве биметаллических труб иэ стали, плэкированной медью.Известен способ изготовления биметаллических труб из стали, плакированной медью или сплавами на ее основе, включающий коаксиальную сборку слоев с подготовленными поверхностями, деформацию в холодном состоянии до плотного соприкосновения слоев, нагрев заготовки до 400550 С и прокатку, в процессе которой заготовку вначале подвергают деформации по диаметру со степенью деформации 18- 30)ь, а затем деформируют совместно по диаметру и толщине стенки, при этом стенку уменьшают на 45-60, а внутренний диаметр на 5-157 ь.В процессе таплой прокется охлаждение заготовки т(57) Изобретение относится к способал 1 обработки металлов давлением и может быть использовано при производстве биметаллических труб иэ стали, плакирооанной медью. Цель изобретения - повышение выхода годного. Подготавливают контактнье поверхности труб-слоев, собранную заготовку нагревают и деформируют. Деформацию осуществляют за два этапа. Величину подачи, температуру нагрева выбирают такими, чтобы отношение произведения толщины стенки заготовки, величины ее подачи, температуры нагрева к д 1 ал 1 етру заготовки находились в диапазоне 0,21,0 С.м, Такой режим прокатки исключает расслоение и складки на плакирующем слое. 1 табл. меньше величина подачи заготовки о стан ХПТ. Снижение температуры до 350 С и ниже приводит к нарушению сварки и появлению брака - расслоению, что обьяснястся ростом разницы о механических характеристиках стального и медного слоев. С увеличением величины подачи уменьшается врел 1 я процесса и соответственно увеличивается температура конца прокатки, о тп же вреля возрастает величина разовой деформации, при достижении критического значения которой на плакирующел 1 слое образуются складки и задиры. Таким образом, при одной и той же сулфмарной Лефцрл 1 ации можно иметь сооервенно различный конечный результат: получить качсственную биметаллическую трубу. разрушить дп,Фузионное соединение слоев, ухудшить гсо. матрию и состояние ону 1 рсннао плакирующйо слоя.1 О 50 55 Следовательно, укаэанный в прототипекомплекс технологических пдрдмстроо недостаточен для получеггия качественногосоединения слоев во всем рско ендооднггом диапазоне их изменения.Целью изобретения является повышение выхода годного путем сокраогения брака по расслоению и складкам наплакирующсм слое,Постаолвгндя цель достигается тем, чтов способе изготовления биметаллическихтруб из стали, плакировагнюй медью илисплаодлги нд сс основе, вкл 1 очдющем коаксидльную сборку слоев с подготовленнымипоэерхностями, дсформациго о холодномсостоянии до плотного соприкосновенияслоев, пагрео заготовки до 400-550 С ипрокатку, о процессе которой заготовку вначале подвергают дсфорлгации по диаметрусо степенью дсфорглации 18-30 а здтеглдеформируют совместно по диаметру и толщине стенки, при этом стенкууменьшдют на45-60 Д. а внутренний диаметр а 5-15;,прокатку заготовок производят при отношении произведения толщггны стенки заготооки, величины подачи и температуры нагревак диаметру заготовки, равном 0,2.1,0 С м,Укаэднггос отношение произведениятолщины стенки заготовки, величины подачи и телгпердтуры нагрева к диаметру заготовки определяет как температуру концапрокатки, так и ту предельную подачу, прикоторой еще не происходит образованиескладок на плакирующем слое,Рекомендуемое соотношение являетсяэкспериментальным и получено в результате проведения большого комплекса исследований нд основных типоразмерах становХИТ по получсггию прочного диффузионного соединения труб из углеродистой стали,плакирооанных медью или сплавами гга ееоснове. Оизичскийг смысл нижней границысоотношения заключается в том, что теплосодерждние трубы может оказаться такиглнизким, что диффузионное соединение уженевозможно, несмотря на высокие контактные давления, характерные для процессапрокатки нд стане ХПТ. 8 ерхняя границасоотношения определяется устойчиоостьютонкостенной цилиндрической оболочки,каковой является гледныг 1 плакирующийслой. Это подтверждается результаталгиопытной прока;ки труб из стали О, плдкировднной изнутри медью, на всех типоразмерах станов ХПТ. Результаты прокаткисведены о таблицу,При отношении произведения толщиныстенки здготоа.;и, осличини пода пг и температуры ндгрсод к диаметру заг отооки менее 15 20 25 30 35 40 45 0,2" С г наблодасгся расслоение, вызванное низкой температурой конца прокдтки, а при отношении, бол шсм 1,0 С м, нд плдокирующсм слое обрдзуотся складки,В дидпдзоне отношения 0,2впгг/О 1,0 С и между слоями биметаллической трубы образуется прочное соединение, выдержиоающсс примснязмыс о ссответствиис ГОСТ испытания нд сплющивание колец от труб без расслоения, т с. предлагаемыйспособ изготовления биметаллических труб иэ стали, плакирооанной медью или сплаоалги на се основе, позволяет достичь постаолегнгую цель - пооышение выхода годного.Способ изготовления биметаллических труб иэ стдли, плакирооднной медью, осуществляют следующим образом,Производят подготовку контактных поверхностей наружного и внутреннего труб- слоев, например обезжириоают, травят, омедняют, обрабатывают в хромооосернокислом растворе, промывают из брандспойта и о ваннах с холодной и горячей водой, зателг осуществляют коаксидльную сборку слоео о двухслойную заготовку и производят ее деформацию, например, сошгестной раздачей до полного соприкоснооения слоев, собранную заготовку нагревают в индукторе до 400-550 С и прокдтывают нд стане ХПТ, при этом на первом этапе редуцируют со степенью деформации 18 - 30, д на втором дефорглируют по онутреннему диаметру со степенью деформации 5-15, и по толщине стенки 45-60 оь.Величину подачи, теглпературу нагрева выбирают таким образом, чтобы отношение произведения толщины стенки заготовки, величины сс подачи, теглпердтуры нагрева к диаметру заготовки находилась в диапдзоне 0,21,0 С гл, В этом случае обеспечивается необходимый режим прокатки, исключающий расслоение и складки на плдкирую цем слое, увеличивается оыход годного,Предлагаемый способ был реализован при прокатки биметаллических труб из стали 10, плакированных изнутри гледью МЗР. В качестве бислойной заготовки исследованы трубы диалгетром 65 х 9 л 1 м, Нагрев проводили о индукторс до 410 С и прокатывали на стане ХПТ 55-3 по маршруту 65 х 9 глл 1 - 40 х 4,5 лгл с рсдуцирооднисм 20;ь и обждтггсм по толщина стенки 50;4.,величина подачи 6 лгм. Полученные трубы илгслгг прочную сварку по оссй ггдосрхности. Прочность Сварки нд срез колсбалдсь о пределах 190- 210 МПд. Дс 1 екты на наружной поосрхности отсутствовали,1704987 Типоразмер станов ХПТ Диаметрзаготовки,мм (б) Толщинастенки,Температура нагрева, С (т) Величина Отношеподачи за- ние,готовки, в 1 гпlбмм гп С м Качество биметалческой трубы мм (д) 46 400 0,182 400 450 500 550 8 7 9 11 46 46 22 22 0,208 0.205 0,654 1,1 ХПТ 32 65 73 9 41 40я 15 Тираж Подписноео изобретениям и открытиям при ГКПП СС35, Рэушскдя ндб., 4/5 ИП 1 Го упд венного комитета113035, Москва, Ж зводсднно-издд 1 ельский комбинат "Патент", г, ужгород, ул.Гдгдринд, 101 Отношение произведения толщины стенки заготовки, температуры нагрева, величины подачи к диаметру заготовки составило 0,34. При этом процесс брака, связанный со снижением прочности сварки и образовднисм складок на плакирующем слое, снизился с 15,С до 5 по сравнению с прокаткой труб по способу-прототипу. Формула изобретенияСпособ изготовления биметаллических труб из стали, плакированнзй медью, включающий коаксиальную сборку слоев с подготовленными поверхностями, деформацию до плотного соприкосновения слоев, нагрев заготовки до 400-550 С и г 1 рокатку, в процессе которой заготовку вначале подвергают деформации по диаметру со сте пенью деформации 18-30а затемдеформируют совлестно по диаметру к толщине стенки, при этом стенку ул 1 еньшают на 45-60;4, а внутренний диаметр нд 5-15 оь.о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью 10 повышения выхода годного, прокатку заготовок проводят при отношении произведения толщины стенки заготовки, величины подачи и температуры нагрева С к диаметру заготовки, равном 0,2-1,0 С м. Слабая сварка, пр ваты Прочная сварка Прочная сварка Прочная сварка Сварки нет. склад на плакировднно слоеПрочная сваркаварка отсутствуерасслоениеПрочная сваркаПрочная сваркаварка отсутствуекладки на плакирванном слое Слабая сварка расслой ПРочная сварка Прочная сварка Сварка отсутстиуе кладки на ллаки ванном слое