Способ прокатки заготовок

/23-027О, Бюл, М 29рский научно-иссле нологиче оектно оях эаг з т от ис ков. Экономическииования изобретениякономии металла путой обрези на 3-4%,ладывает с онм снижения э.п. ф-лы Ц 2 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР и ститут машиностроения2) М.Я. Бровман(56) Заявка Японии У 60-38201, кл, В 21 В 1/02, опублик. 85.08,30,Авторское свидетельство СССР 9 1509142, кл. В 21 В 1/26, 1986. (54) СПОСОБ ПРОКАТКИ ЗАГОТОВОК (57) Изобретение относится к прокатному производству, а именно к изготовлению заготовок большой толщины, Цель изобретения - экономия металла путем снижения концевой обрези. Способ включает профилирование концов заготовки перед прокаткой по всей ее длине посредством сжатия невращающимися валками в этой же клети. Изобретение относится к прокатному производству, конкретно к изготовлению заготовок большой толщины.Цель изобретения - экономия ме- талла путем снижения концевой обрези.На фиг1 изображена начальная стадия профилирования переднего конца заготовки невращающимися валками; на фиг. 2 - конечная. стадия вдавливания невращающихся валков в деформируемую заготовку вблизи ее концов.Сущность способа заключается в том, что при профилировании концы заготовок сжимают невращающимися валками, начиная вдавливание валков на расСжатие проводят при регламентированном расстоянии центров валков относительно концов заготовок, равном0,4-0,5 ее толщины, до достижениядлины зоны деформации 0,4-0,45 толщины заготовки, При этом сжатиеосуществляют эа несколько стадий,чередуя каждую промежуточную стадиюс разгрузкой, при которой перемещаютзаготовку к центрам валков. Это позволяет посредством создания благоприятной и однородной деформации концов заготовки снизить величину локальной деформации и растягивающиенапряжения в центральных сл отовки, уменьшить динамические нагрузки при захвате и выходе заготовок и стояниях, равных 0,40-0,50 толщины заготовок, от торцовой ее части до линии, соединяющей центры валков, и достижения длины зоны деформации, равной 0,4-0,45 толщины заготовки,Сжатие концов заготовок невращающимися валками позволяет в два раза увеличить длину зоны деформации по сравнению с прокаткой (при равных обжатиях), что снижает величину локальной деформации торцовых поверхностей и растягивающие напряжения в центральных слоях заготовки. Проводя вдавливание валков настоянии их центров от концов заготовок, равном 0,40-0,50 толщины, можно предотвратить образование выступов на торцовых поверхностях, а осуществление обжатия до длины дуги эах 5 вата, равной 0,40-0,45 толщины заготовки, предотвращает расслоение ее концов.П р и м е р. Непосредственно перед прокаткой профилируют конец заготовки 1 в невращающихся рабочих валках 2 путем его сжатия, а затем в этих же валках проводят прокатку при их вращении. Это позволяет создать благоприятную и однородную схему деФормации концевых участков эагототзок.Первая операцияспособа состоит в нагреве заготовок для стали до 1200-1250 С. После этого осуществляют вторую операцию - транспортировку заготовки по рольгангам к обжимаемой клети, к которой они поступают при 1150-1200 С. Третья операция состоит в том, что невращающимися валками при выключенном (заторможенном) 25 приводе валков осуществляют сжатие концов заготовки при помощи нажимных устройств. Температура при этом 1130- 1180 С. Напряженное и деформированное состояния зависят при прокатке от 30 отношения длины зоны деформации 11 к средней толщине за готов ки Й: гп =ЬПри тп (1,0 в центральных слоях заготовки имеют место растягивающие на 35 пряжения, а при гп (0,5 происходит формирование двойного выступа на торцовой поверхности заготовки РЕ.Далее вдоль торцовых поверхностей возникают закаты, которые удаляют в обрезь. При осуществлении вдавливания в заготовку 1 невращающихся валко:в 2 ртпина зоны деформации равна не 1 =ГКДГ, как при прокатке, а 21 Б.дЬ, где к - радиус валков; йЬ - обжатие. Увеличение тп в два раза резко снижает растягивающие напряжение в центральных слоях заготовки 1 и формообразование двойного выступа на поверхности 0 Е. Это приводит к уменьшению потерь металла на обрезь по торцовым поверхностям.Сжатие необходимо осуществлять до тех пор, пока отношение тп = 1 В пе превысит 0,5, когда образование двойного выступа (при ш ) 0,5) прекратится. Когда точки С и 0 совпадут длина хорды ВС равна 11= 1 ГЮЬ где 1 т - длина горизонтальной проек.ции АВ. ПосКольку при совпадении точек С и Л, а = 1, и следует обеспечить условие 1 2 а агп = -" = -= --- ) 0 5 (1) 1 т Ъ-Д 1 т 1 т(1-0, 5 Я)т должно иметь место неравенство а 7 0,5 Ь(1-0,5 Г), где с" - относительное обжатие, равное при горячей прокатке 0,1-0,4, а )(0,400-0,475).С некоторым запасом примем а(0,40-0,50), т.е. в течение осуществления третьей операции валок 2 вдавливают в заготовку 1 на расстоянии осей валков от концов заготовки равном 0,40-0,50 ее толщины,После достижения параметров а = = ГЖ или обжатия а (016-От 25)ЬЕ К(3) Р - 23 1 пЬ дальнейшее вдавливание валков происходит при 1, (1и имеют место уженапряжения сжатия в центральных слоях заготовки,Осуществляют сжатие невращающимися валками обоих концов заготовки 1,после чего осуществляют ее прокатку,т.е. четвертую операцию.Для сортовых заготовок производятсжатие каждого конца в двух взаимноперпендикулярных направлениях, азатем и прокатку осуществляют с кантовками заготовки и обжатием ее по двумнаправлениям (или с обжатием в вертикальных и горизонтальных валках). Четвертую операцию прокатки до заданныхразмеров заканчивают при 250-1000 С,и транспортируют заготовку на складдля охлаждения, зачистки дефектныхучастков резки на мерные длины, чтоявляется последней пятой операцией.Сжатие концов заготовки с обжатием, определенным по формуле (2), чтобы обеспечить условие (1), можетоказаться осуществимым только эа несколько обжатий с разгрузками и перемещением заготовки в валках (влево,Фиг. 1, 2), В первом обжатии выборвеличины а должен предотвратить образование выступов на торцовой поверхности у граней. При движении валка 2(фиг. 1) со скоростью 7 сила равномерного сжатия Р = 2 К(21)п 6 (на единицу ширины) илигде 6 - предел текучести при растятженин-сжатии;К - предел текучести при сдвиге;1 - размер на фиг. 1;и Ь - коэффициент напряженногосостояния, равный при малых1 на начальных стадиях вдавливания валков в заготовку(при(0,12)п 8= 2,57,21Возможна и другая схема движения жесткой зоны АРЕ вместе с валком и скольжение со скоростью Ч под углом с к горизонтали, Ч з 1 п с= 7, дпиа+1на АЕ составляет -- и мощность. соя- деформации с развитием выступа вдольК 70 (а+ 1.)ВЕ, составит И = -т она имез 1.дассо за ет минимум при 0= 45 и сила приоэтом равна 5 Р, = 2 КЧд (а+1) = 1,156,Ч(а+1).(4)25 Если (4) превышает (3), то развитие выступа не произойдетЕсли уменьшить длину деформации(менее 0,42), имеет место т,енденцияк расслоению, браку и потерям металла, а превышение верхнего предела,равного 0,45, излишне в связи с уменьшением производительности, котораяпри сжатии заготовки невращающимисявалками ниже, чем при прокатке во35вращающихся валках.П р и м е р. Осуществляют прокаткулитых слябов толщиной 400 мм, шириной1500 мм из стали 55 С 2, для которойиз условий пластичности обжатие припрокатке не должно превышать 30 мм.Радиус рабочих валков К = 400 мм,температура начала прокатки 11500 С.Сжатие концов заготовки валкамиосуществляют без их вращения на расстоянии осей валков от концов заготовки, равном 0,45 ее толщины, т.е,0,45 х 400 = 180 мм. При вдавливаниина 30 мм длина зоны деформации составляет не ГРсВ = 110 гм, как при обычной прокатке, а 2 БА = 220 мм,1Отношение ш = - = 0,57, что превьппает регламентированную величинупри которой может возникнуть двойнойвыступ на торцовых поверхностях,После вдавливания на 30 мм расстояние СЭ (фиг. 1) равно 180-110 =70 мм. Затем отводят валки, перемешают заготовку влево (фиг. 1, 2) к центрам валков на 50 мм и осуществляют второе сжатие, вдавливая валки в заготовку на 45 мм, После этого 1 длина (номинальная ее величина) 1134, а фактическая величина равна 230 мм, что обеспечивает деформацию концов заготовки при ш =2,30- 0 61 Р 0 50,377,5После сжатия обоих концов заготовки осуществляют ее прокатку, Прокатка заготовки с предварительно спроФилированными передним и задним концами снижает динамические нагрузки при захвате и выходе.Предлагаемый способ исключает неизбежное при прокатке без профилирования с рекомендованными параметрами сжатия заготовка уменьшение лЛины зоны деформации (при входе в валки увеличение от нуля до номинальной величины, при выходе из валков заднего конца заготовки уменьшение от но - минальной величины - до нуля), что снижает потери металла на обрезь и растягивающие напряжения в центре заготовкиЗкономический эффект от испсльзования предлагаемого способа заключается в повышении выхода годного проката путем снижения концевой обреэи на 3 - 4%.Формула изобретения1, Способ прокатки заготовок, включающий профилирование концов заготовок посредством сжатия невращающимися валками при регламентированном расстоянии центров валков относительно концов заготовок с приложением усилия сжатия от нажимного устройства прокатной клети и последующее обжатие по всей длине заготовки в этой клети при вращающихся валках, о т л и ч аю щ и й с я темчто, с целью экономии металла путем снижения концевой обрези, при профилировании торец конца заготовки устанавливают от центра валков на расстоянии 0,4-0,5 ее толщины, а сжатие проводят до достижения длины зоны деформации 0,40-0,45 толщины заготовки и осуществляют его на обоих концах заготовки,е2. Способ по и, 1, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что сжатие проводят за несколько стадий, чередуя каждуюПромежуточную стадию с разгрузкой, при которой перемещают торец заготовзи к плоскости валков.3. Способ по п, 1, о т л и ч а - ю щ и й с я тем, что сжатие каждого конца проводят в двух взаимно перпендикулярных направлениях, а последующую прокатку осуществляют с кантовками заготовки и обжимают ее в указанных направлениях