Способ изготовления полуфабрикатов для прессования биметаллических труб

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК АЗ С 2 04 В 21 Л ИИ ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ре ИЯ ПОЛУФАБРИБИМЕТАЛЛИЧЕС КИХ ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ССПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ(75) Хесус Мария Бильбао Еи Хосе Игнасио Мартинес ГаЛаскано (ЕЯ)(56) Патент США Мф 3376118,кл. 29-183.5, 1968.(54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНКАТОВ ДЛЯ ПРЕССОВАНИЯТРУБ(57) Изобретение относится к обра-ботке металлов давлением и может использоваться при изготовлении биметаллических труб. Цель изобретения "повышение качества биметаллическихтруб благодаря надежному "металлургическому" соединению внутренней облицовки трубы с ее стенкой, а такжеуменьшение трудоемкости подготовимтельных работ при изготовлении составного полуфабриката для пресса. ния. В качестве исходной заготовки используют слиток квадратного сечения с закругленными кромками, в кстором выполнено осевое отверстие, В это отверстие вставлен цилиндричес - кий сердечник из специального сплава. Такую составную заготовкуосаживают в контейнере круглого сечения до получения цилиндрической формы наружной поверхности заготовки, которую затем в том же контейнере подвергают закрытой прошивке. В результате укаэанных операций получают полый полуфабрикат с надежным "металлургическим" соединением, Отсюда - повышение качества биметаллической трубы, прессуемой затем иэ этого полуфабриката. Допустимое соотношение сопротивления , деформации материалов элементов составной заготовки не превышает 2,5:1, а длина заготовки превышает диаметр прошивного пуансона не более чем в 1 О раз. 2 з.п.ф-лы, 10 ил.Изобретение относится к обработкеметаллов давлением и может использоваться при изготовлении биметаллических труб,Целью изобретения является повышение качества изготавливаемых биметаллических труб благодаря надежному соединению (по типу диффузионной сварки) между оболочкой и сердечником полого полуфабриката для прессования трубы, а также сокращение трудоемкости подготовительг,х работ за счет исключения тщательной подготовки элементов составной заготовки кпрошивке.На фиг, 1 показан; слиток квадратного сечения с центральным круглымотверстием; на фиг. 2 - цилиндрический сердечник из специального сплава, 2 Овыполненный по размерам отверстияслитк а; на Фиг, 3 - со ст авная з аготовка квадратного сечения в видеоболочки с центральным сердечником;на Фиг. 4 - контейнер с уложенной 25в него составной заготовкой до начала ее деформирования, поперечное сечение; на Фиг. 5 - контейнер с составной заготовкой после ее осадки,продольное сечение; на Фиг, 6 - сече Оние А-А на Фиг. 5; на фиг. 7 - схемыразличных вариантов (а, , в ) соотнзшения между диаметром сердечникаосаженной заготовки и диаметром прошивного пуансона; на Фиг, 8 - процесс прошивки составной заготовки в контейнере; на Фиг. 9 - коптейнер с изготовленным полуфабрикатом после прошивки, продольное сечение; на Фиг.10сечение Б-Б на фиг. 9.40Способ осуществляется следующимобразомВ качестве исходной заготовки используют обычный стальной слиток квадратного сечения с закругленными кромками, в котором выполняют продольное осевое цилиндрическое отверстие (Фиг. 1), В это отверстие внутрь слитка вводят круглый ц"чьнометаллический сердечник (Фиг. 2) из специ 50 альной стали или сплавз., который полностью заполняет отверстие внутри слитка, при этом концы заготовки и сердечника тщательно заваривают с помощью электросварки, в результате чего образуется единая конструкция со 55 ставной заготовки квадратного сечения (Фиг, 3) в виде оболочки 1 с сердечником 2. После окончания сборки заготовки ее помещают в круглый контейнер пресса, приспособленного дпя осадки. 1(вадратное сечение заготовки до начала осадки не заполняет полностью внутреннее пространство контейнера (Фиг. 4), т,е. имеются свободные пространства между четырьмя гранями слитка и внутренней цилиндрической поверхностью контейнера. В процессе осаживания заготовки указанные пространства заполняют металлом, в результате чего квадратная заготовка с помещенным в ней сердечником превращается в сплошное цилиндрическое тело, плотно сидящее в контейнере 3 (фиг. 5 и 6), при этом достигается плотный контакт внутренней поверхности оболочки 1 с поверхностью находящегося внутри нее сердечника 2. Зта операция осадки квадратной составной заготовки представляет сооой основное условие достижения требуемого качества соеди - нения составных элементов изготавливаемого полуфабриката, Вместе с тем, в процессе осадки изменяется сечение сердечника по отношению к поперечному сечению прошивного пуансона для следующей операции прошивки в зависимости от разницы в значениях сопротивления деформации (в горячем состоянии) материалов оболочки и сердечника, а также в зависимости от требуемой толщины внутренней облицовки изготавливаемой прессованной трубы.Последующая обработка составной заготовки после осадки заключается в горячей прошивке, на успешное осуществление которой влияют такие факторы, как диаметр прошивного пуансона, прочность (сопротивление деформации) составных элементов заготовки в горячем состоянии и т.д. Максимально до-. пустимое соотношение прочностей (сопротивлений деформации) составных элементов при температуре прошивки ,должно составлять 2,5 ; 1 в зависимости от конкретных свойств используемых материалов. Максимально допустимое соотношение между длиной квадратного слитка и диаметром прошивной оправки (прошивного пуансона) составляет 10Соотношение между диаметром прошивного пуансона 4 и сердечника 2 из специальной стали или сплава после окончания осадки должна соответс-.вовать разнице значений прочности (сопротивления деФормации) сплавов оболочки и сердечника. Диаметр прошивного пуансона может быть равен, больше или меньше диаметра сердечника после операции осадки (фиг. 7) и даже может быть меньше того значения, какое диаметр сердечника имел до начала осадки заготовки. Величина диаметра прошивного пуансона выбирается лишь в логической зависимости от требуемой толщины внутренней облицовки трубы.Таким образом обеспечиваются широкие возможности варьирования вели чиной диаметра прошивного пуансона. Кроме того, после операции прошивки в полученном полуфабрикате достигается прочное металлургическое соединение между внешней оболочкой 5 и внутренней облицовкой 6 из специальной стали или сплава (фиг. 9, 10), так как в процессе прошивки (фиг. 8) происходит, по существу, диффузионная сварка давлением элементов 1 и 2 составной заготовки. загем подвергается закрытой прошивке в том же контейнере с помощью прошивного пуансона диаметром 60-300 мм в зависимости от мощности пресса.Изготовленный в результате прошивки полый полуфабрикат используется для прессования биметаллической трубы. Толщина внутренней облицовки биметаллической трубы с толщиной стенки 3-60 мм может изменяться в пределах от минимального значения, равногомм ипи 107 толщины стенки трубы, до максимального значения, равного 502 толщины стенки трубы после экструзии (прессования через очко. При этом обеспечивается надежное металлургическое соединение внутренней облицовки трубы с ее внешней оболочкой без тщательной подготовки поверхностей элементов составной заготовки, В результате повьшается эксплуата" ционная надежность прессованных биметаллических труб. Формула изобретенияЗатем полый полуфабрикат подвергают экструзии (лрессованию через очко); в результате чего получают готовую продукцию - биметаллическую трубу с внешней оболочкой из обычной стали и внутренней облицовкой из специальной стали или сплава.П р и м е р. Используют стальной слиток длиной 750 мм или 980 мм квад ратного сечения с радиусами закругления 40-45 мм, в котором выполняют центральное осевое отверстие с тем, чтобы поместить в него цилиндрическийн40 сердечник из специальнои стали или сплава, заполняющий полностью пространство отверстия в слитке. Полученную таким образом составную заготовку нагревают и помещают в контейнер прес 45 са, который, используется также и для последующей прошивки. Затем заготовку осаживают в этом контейнере, в результате заполняются пространства между боковыми гранями слитка и внутренней поверхностью контейнера вплоть 50 до получения круглого сечения заготовки. При этом заполняется полностью внутреннее пространство контейнера и вместе с тем достигается надежная связь всех находящихся в контакте по верхностей оболочки и сердечника. Полученная биметаллическая заготовка 1. Способ изготовления полуфабрикатов для прессования биметаллических труб из композиционных материалов, заключающийся в том, что в слитке выполняют центральное осевое отверстие, помещают в него цилиндрический сердечник, выполненный из коррозионностойкой стали по размерам отверстия слитка, и подвергают полученную составную заготовку закрытой прошивке пуансоном в контейнере круглого сече" ния, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения качества получаемых иэделий и сокращения трудоемкости подготовительных работ, ис"пользуют слиток квадратного поперечного сечения, а перед прошивкой составную заготовку осаживают в том же контейнере до получения цилиндричес-, кой формы ее наружной поверхности,2. Способ по и. 1, о т л и ч аю щ и й с я тем, что используют слиток длиной, превышающей диаметр про" шивного пуансона не более чем в 10 раз.3. Способ по п. 1, о т л и ч а - ю щ и й с я тем, что максимально до- пустимое соотношение сопротивления деформации материалов слитка и сердечника при температуре прошивки составляет 2,5 : 1.ставитель Ю. Марко хред Л.Олийнык Корректс ерни едактор М. Келеме Подписное Тираж 5 аказ 5356 ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 035, Москва, Ж, Раущская наб., д, 4/5