Способ холодной прокатки труб

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК В 21/00 ГОС ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ У 2 учно- ско-т следователь- нологический нно р омыть В.Вол ович,в, И.М.Об.Шахо етельство СС В 21/00, 197 АРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛ(54) СПОСОБ ХОЛОДНОЙ ПРОКАТКИ ТРУБ(57) Изобретение относится к областиобработки металлов давлением и наиболее эффективно может быть использовано при производстве холоднодеформироганных труб на станах ХПТ и ХПТР сдвумя рядами валков или роликов. Цельизобретения - увеличение производительности. Способ холодной прокаткитруб включает деформацию заготовки 1двумя последовательно установленнымипарами валков 2 и 3 при их воэвратнопоступательном перемещении. При этомперед деформацией второй парой валковзаготовку овализуют с коэффициентомовализации 1,05-1, 12 и коэффициентомдробности 2-5. 1 ил., 3 табл.Изобретение относится к обработкеметаллов давлением и наиболее эффек- .тивно может быть использовано припроизводстве холоднодеформированныхтруб на станах ХПТ и ХЛТР с двумя рядами валков или роликов.Цель изобретения - увеличение производительности.На чертеже представлена схема реа Олизации способа.Способ холодной прокатки трубвключает периодическую подачу заготовкив очаг деформации, образованный последовательно установленньпчи 15парами валков 2 и 3, и деформацию заготовки валками при их возвратно-поступательном перемещении на коническойоправке 4.При этом заготовка на части 1 редг 20редуцируется по диаметру участкамиадручьев валков 2 первой пары, начасти 1 - обжимается по диаметру итолщине стенки участками ф ручьеввалков 2. 25На части,1 ьезаготовка редуцируется по диаметру участками 6 ж ручьеввалков 3 второй пары, на части 1 озобжимается по диаметру и толщинестенки участками зс ручьев валков 3, 30на части 11 - калибруется участками.ц. ручьев валков 3,На части 1 о заготовка не обжимается валками по диаметру и стенке, аподвергается овализации участками35валков 2 первой пары и е валков 3второй пары с коэффициентом 1,05-1, 12и коэффициентом дробности 2-5. Коэффициент овализации определяется отношением ширины ручья к его высоте 40на участках 8 й и Я ручьев валков,Коэффициент дробности деформацииопределяется отношением длины участкаовализации к произведению коэффициента вытяжки при деформации первой парой валков на величину подачи.При этом возможны случаи: 11 = 1 е. Калибровку участков 5.и е выполняют одинаковой. Оба этихучастка контактируют с заготовкой наодном,и том же участке очага деформации 1 ггв, ио в разные периоды цикла:участок 6 - в начале прямого и конце обратного ходов валков 3, а участок 1 г - в конце прямого и начале об ратного ходов валков 2. Так как между этими периодами происходит осевоеистечение металла от деформации впервом ряду валков, а также в связи с кантовкой заготовки и упругой деформацией валков и других элементовклети от давления металла на валки,на участке 1 р происходит овализациязаготовок как под действием участка1 г валков 2 первого ряда, так и поддействием участка Я валков 3 второго ряда валков.Таким образом, эоны, где происходит овалиэация заготовки первым ивторым рядами валков, полностью перекрываются. 1 р = 1 1 уЕ . Зоны, гдепроисходит овализация заготовки первым и вторым рядами валков, являютсяпродолжением друг друга: 16 е1 ов62 + 1 е или 1 уе 4 1 оВ С 162 ф 1 еЗоны, где происходит овалиэациязаготовки первым и вторым рядами валков, частично перекрываются, На участке полного перекрытия овализация заготовки осуществляется обоими рядамИ:1 = 0 или 1 е = О, Овализация заготовки осуществляется лишь одним рядомвалков,Овалиэация трубы между парами валков имеет знакопеременный характер всвязи с поворотом заготовки за каждыйдвойной ход валков. Знакопеременнаяовализация при одновременном действииосевой знакопеременной деформации,имеющей место при двухрядной прокаткетруб, приводит к эффективному раз",упрочнению металла, деформированногов первом ряду валков.Знакопеременный характер деформации инициирует развитие процессов ди-,намического отдыха металла, что приводит к значительному разупрочнениюметалла вплоть до его рекристаллиэации, Эффективность знакопеременнойдеформации во многом обусловлена параметрами знакопаременного нагружения, такими как амплитуда, количествоциклов, структурное состояние металла.В предложенном способе амплитудупеременной деформации обуславливаеткоэффициент овалиэации.В табл. 1 приведены экспериментальные данные влияния коэффициентаовализации на прочностные свойстваметалла и особенности процесса прокатки (трубы из стали ЭИпрокатывались по маршруту 42 х 5-18 х 1,5 мм).Как видно из табл. 1, лишь призначениях коэффициента овалиэации 1,05-1,12 процесс прокатки удовлетворителен. Это объясняется тем, что пристс утГтцовалзаЕЕ 11 (ко 1 ФФЕ 1 ент овалзац 11 ранец 1) и м,1 ых его зцачецяк (менее 1,О.) це происходит достаточене разупрочцеце ц,злзепаццо 5 го в ервом ряпу валков металла, а при большх его значецях (более 1,12) на внутренней и наружной поверхностях труб металл получает значительеую дополнительцую деформацЕею (от изгиба стенки трубы), что лрводит к его разрушени 1 о.Экспериментальные данные, полученные при прокатке труб из Г.тали ЭИпо марируту 42 х 5-18 х 1 5 мм покаФ 1 15 зынающих эанцсимость мехацическх свойств прокатацных труб от коэффициента дробности деформации ца участке овализации, приведены в табл. 2.Как следует из данных табл. 2, процесс прокатки без онализаци протекал неудовлетворительно - Г.опронождался налипанием металла на прокатный инструмент и растрескинанием концов труб, что связано с сильным уп рочнением металла.Операция онализации с коэффициентом дробности равным 1 не привела к улучшению процесса прокатки, а при дальнейшем увеличении до 5 наблюдалось уменьшение прочностных и понышение пластических свойств металла, что обусловило нормальное протекание процесса. Дальнейшее увеличение коэффициента дробности привело к растрескиванию концов труб при прокатке несмо 35 тря на более благоприятный уровень механических свойств металла труб в сравнении с изнестным процессом. Это объясняется возникновением микро 40 трещин при многократном знакопеременном изгибе стенки трубы при овализации.Из приведенных данных видно, что коэффициент овализации и коэффициент дробности на участке онализации вли 5 вяют на прочностные и пластические свойства прокатываемого металла, которые определяют особенности процесса прокатки. Высокий уровень прочностных свойств (с 1, О , тнердос.ть, ширинаа френтгеновских линий) и соответственно низкий уровень пластических свойств (с) обуславливают разрушение и нали 1 ". 1 с металЗа ц Гррачеает ГтРп 141 рлЕн (1 а прсход) .ск.1 нчатепе.цьп 1 вь 1 гс р опт ма тьцых зц;ецй коэффициента опали 1 эцико 1 ффициецта лробцост, ос 1-сеее ива" шцх увеличение ст е 1 е цр т о с и;ееф тЕ 1- маци без разрушс 111:. ц 1, ь 1 Гния ца ицс трумент прока ь с"па может быть сдел:, 1 ц:абл, 3, в которой приьспецыпер:ментальные данные, полученные прсрок-.тке с различными степенями деформации.Таким с,бразом, 11 11 о.те эоваци предложенного способа позволяет цее 1 ысит;, степень разовых деформаетй за про.за счс.т уменьш. ния упрочивя металла и увеличения пластичГГти перед деформацией во второй паре валков. Это позволяет сократить числс циклов холодного передела при производстве труб с сопутствующими операциями, что обусловлено тем, что при прокатке труб в двух парах валков эакоп;.ременная деформация, вс зникающая при онализации и осевом взаимодействии мгновенных очагон, действует на уже сформировавшуюся н процессе деформации н первой паре дислокационцую структуру, упорядочивая ее, приводи к интенсивному развитию релаксационных процессов, следствием чего является снижение упрочнения металла и в конечном счете повышение разовых степеней деформации, а значит про:".зводительности.Формула и з о б р е т е н и яСпособ холодной прокатки труб, ВКЛЮ ЕаЮЩИЙ ПОРЦИОЦЦУЮ поДачу ЗаГОт Овки в очаг деформации, образованный двумя парами валков, и деформацию поданной порции последовательно первой и второй парами валков при их ноз: нратно-поступательном перемещении на неподвижной оправке, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью увеличения производительности, перед деформацией второй парой валков заготовку онализуют с коэФФициентом овализации 1,05-1, 12 и с кс 1 зффициентом дробности 2-5.1,ОО Зб 00 32 Налипание металла на инструмент, растрескиэание концов труб 32 То же 1,03 3570 1,05 3100 30 Технологических неполадок нет То же 3050 29 1,071, 12 2700 26 3200 1,15 Образование микротрещин Способ 2 и 7 с зап 1 едельными значениями параметров,Таблица 2 Механические свойства труГ Ши ге Способ Коэффиентобно 8 Псти д ормаци Извес ный 1 1200 Налипаталла ме- инси 2 0 1000,5 03 ехнол их не ичес- ладок 1000 То ж 9 3 Растрескивантруб 9 931 и 6 г запредельными значениями параметров. Спо Предлагаемый3 2ПредлагаемьЙ 3 струмен трескив концовТо же1409358 Т а б л и ц а 3 Коэффи- Максимальциент ная допусдроб- тимая стености пень деформации, Х Способ Коэффициент овалиМаршрут прокатки, мм зации Известный1 35 х 5-18 х 2,4 35 х 5-18 х 2,35 38 х 5-18 х 2,0 42 х 5-18 х 1, 7 42 х 5-18 х 1, 5 38 х 5-18 х 1, 9 38 х 5-18 х 1, 7 35 х 5-18 х 2,535 х 5-18 х 2,8 35 х 5-18 х 2,8 1,00 О 75,0 2 Предлагае-. ььй 3 75,5 80,6 1,05 2 85,0 1,09 5 86,6 6 81,5 7 1, 12 83,2 71,6 1 О 1, 15 71,6 35 х 5-18 х 3,3 67,7 Способ 2,8-1 1 с запредельными значениями параметров. Составитель Н.УмнягинаТехред Л,Олийнык Корректор Л.Патай Редактор М.Недолуженко Заказ 3438/11 Тирак 467 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб д, 4/5