Способ холодной пилигримовой прокатки профильных труб

 

Изобретение относится к трубопрокатному производству, в частности к прокатке профильных труб на станах ХЛТ. Цель изобретения -улучшение качества профильных труб. Цилиндрическую заготовку 4 подают в ручьевой калибр, образованный перемещаемыми возвратно-поступательно валками 2 и неподвижной оправкой 3 переменного по длине сечения. По ходу прокатки калибр изменяется от круглого до профильного. Валки ручьями 1 переменного сечения вначале обжимают заготовку по диаметру до соприкосновения ее внутренней поверхности с оправкой, а затем подлине рабочего конуса - по диаметру и толщине стенки до готовой трубы 5. Профилирование выполняют на длине очага деформации, составляющей 0,3-0,4 длины его зоны обжатия. На участке профилирования обжатие трубы по толщине стенки составляет 13-23%. Соблюдение указанных параметров позволяет получать профильные трубы без складок и утяжин в местах ребер. 5 ил., 1 табл.(ЛМФие.!

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4673992/02 (22) 04,04,89 (46) 30.01.92. Бюл, ¹ 4 (71) Всесоюзный научно-исследовательский и конструкторско-технологический институт трубной промышленности (72) Э. В. Никулин, А. А. Павлов, Е, Н. Алпатов, А, П. Усенко, Л. М. Шлосберг, В. И.

Ребрин, К. M. Бильдин и Е. Б. Исаков (53) 621,774.36(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 403456, кл, В 21 В 25/00, 1974.

Авторское свидетельство СССР № 325057, кл, В 21 В 21/00, В 21 В 37/20, 1972. (54) СПОСОБ ХОЛОДНОЙ ПИЛИГРИМОВОЙ ПРОКАТКИ ПРОФИЛЬНЫХ ТРУБ (57) Изобретение относится к трубопрокатному производству, в частности к прокатке профильных труб на станах ХПТ. Цель изо,, Ж, „1708454 Al (я)з В 21 В 21/00, В 21 С 37/15 бретения — улучшение качества профильных труб. Цилиндрическую заготовку 4 подают в ручьевой калибр, образованный перемещаемыми возвратно-поступательно валками 2 и неподвижной оправкой 3 переменного по длине сечения. По ходу прокатки калибр изменяется от круглого до профильного. Валки ручьями 1 переменного сечения вначале обжимают заготовку по диаметру до соприкосновения ее внутреннсй поверхности с оправкой, а затем по длине рабочего конуса — по диаметру и толщине стенки до готовой трубы 5. Профилирование выполняют на длине очага деформации, составляющей

0,3 — 0,4 длины его зоны обжатия, На участке профилирования обжатие трубы по толщине стенки составляет 13 — 23%. Соблюдение Б указанных параметров позволяет получать профильные трубы без складок и утюкин в местах ребер. 5 ил., 1 табл.

1708454

10

Изобретение относится к трубопрокатному производству и может быть использовано при изготовлении профильных труб из полой цилиндрической заготовки на пилигримовых станах холодной прокатки труб (на станах ХПТ).

Цел ь изобретения — улучшение качества профильных труб.

Поставленная цель достигается тем, что в способе холодной пилигримовой прокатки профильных труб, включающем порционную подачу цилиндрической заготовки в ручьевой калибр, образованный перемещаемыми возвратно-поступательно валками, имеющими на периметре ручья профильный участок, и неподвижн ой оправкой переменного по длине сечения с профилем от круглого до профильного, и изменение размеров заготовки в очаге деформации с формированием профиля, причем профилирование заготовки выполняют на длине очага деформации, составляющей 0,3 — 0,4 длины его зоны обжатия, и обжатие по толщине стенки на этом участке составляет 1323%

На фиг. 1 показана схема прокатки (1юж. — длина обжимной зоны,!пр0ф. длина зоны профилирования); на фиг, 2 — валок стана

ХПТ дпя прокатки, например, шестигранных труб; на фиг. 3 — сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 4 — сечение Б-Б на фиг.; 1; на фиг, 5 — сечение В-В на фиг, 2, Способ осуществляют следующим образом.

В калибр, образованный ручьями 1 валков 2 и оправкой 3, подают порцию металла заготовки 4 с одновременным фиксированным поворотом заготовки вместе с оправкой (при прокатке шестигранных труб, например, фиксированный угол поворота составляет 600). Перемещаемые возвратнопоступательно валки 2 ручьями переменного сечения вначале обжимают заготовки по диаметру до соприкосновения ее внутренней поверхности с оправкой, а затем по длине рабочего конуса — по диаметру и толщине стенки до готовой трубы 5, При этом профилирование осуществляют на завершающем участке обжимной зоны (1пр,ф. на фиг. 1).

Экспериментально установлено, что оптимальными параметрами профилирования являются участок профилирования длиной

0,3 — 0,4 длины обжимной зоны и обжатие по толщине стенки 13 — 23%. При соблюдении указанных параметров трубы имеют полностью сформированный профиль без складок и утяжек в местах ребер, Дпя сравнения предлагаемый и известный способы опробованы при изготовлении

55 образцов шестигранных труб размером

"под ключ" 44х1,0 мм из нержавеющей стали ОХ18Н10Т. Прокатку труб осуществляли на стане ХПТРЗО-60, оснащенном рабочей валковой клетью вместо роликовой клети.

Механизм подачи-поворота заготовки в этом стане позволяет выполнять фиксированный поворот заготовки. Для прокатки применяли кольцевые ручьевые валки диаметром 250 мм, шириной 140 мм. Число двойных ходов — 60 в 1 мин, длина обжимной зоны равна 450 мм.

При опробовании предлагаемого способа в качестве исходной заготовки использовали трубы размером 65х3,0 мм. В качестве рабочего инструмента применяли валки с ручьями уменьшающегося в направлении прокатки сечения и конусные оправки, Завершающие участки обжимной зоны инструмента выполняли профильными.

Конусность оправок (2 tg а) составлялэ примерно 0,03. Зоны профилирования нэ рабочем инструменте изготовляли длиной от 0,2 до 0,5 длины обжимной зоны, Суммарная деформация в конце конусной части калибра(до профилирования) составляла 65 — 68%.

Профилирование осуществляли с деформацией по толщине стенки от 9 до 26%. Параметры профилирования изменяли путем соответствующей настройки стана. Образцы труб после прокатки подвергали термообрэботке при 1050 — 1080 С, с выдержкой до5мин,.

Для реализации известного способа (прототипа) применяли валки с постоянным профильным поперечным сечением ручьев.

Размеры сечения соответствовали размерам готовой шестигранной трубы. Прокатку при указанных параметрах проводили на расширяющейся по ходу прокатки профильной оправке. Использование расширяющейся оправки при прокатке профильных труб вызывает появление значительных осевых усилий, из-за чего при стыковке заготовок их концы сминаются и врезаются друг в друга. Это ограничивает величину деформации за проход. В связи с этим, в качестве заготовки для прокатки шестигранных труб согласно прототипу использовали заготовку размером 44х1,5 мм. Результаты опытной прокатки образцов шестигранных труб приведены в таблице.

Как следует из приведенных в таблице опытных данных оптимальными параметрами прокатки профильных труб согласно предлагаемому способу являются длина участка профилирования, равная 0,3 — 0,4 длины обжимной зоны, и обжатие по толщине стенки при профилировании в интервале

13 — 23% (ММ 7 — 9 и 12 — 14).

1708454

Величина зерна, балл.

Обжатие по

Примечание

1г!! опытной прокатной

Хя ра кте рис ти ка и рофи ля готовой трубы толщине стенки при профилировании, 4

В зоне ребра

В середине грани

-6 . i7 !!

На внутренней поверхности под ребрами острые складки

8-6

9-10

0,25 10

Предлагаемый способ: вытяжка за проход

3,92

9-10

9-10

0,25

23 9-10

9-10

То же, плюс отдельные продольные трещинки на гранях у вершин ребер

9-10

9-10

8-5

0,30

9-10

Ребра скруглены, под ребрами на внутренней поверхности утяжки в виде скругленных продольных складок

8-10

9-10

Профиль имеет правильную форму, без дефектов

9-10

9-10

10

9-10

23

9-10

9-10

9-10

Профиль имеет правильную форму, но под ребрами образовались острые складки

При соблюдении этих параметров профиль труб имеет правильную геометрическую форму без дефектов, в виде утяжек и складок, а величина зерна в местах ребер и граней практически одинакова. Если при оптимальной длине участка профилирования обжатие по. толщине стенки меньше

13, например 10 (ММ 6, 11), профильный калибр не заполняется металлом, под ребрами образуются продольные утяжки,. а . величина зерна в средней зоне граней больше, чем в местах ребер. Если же обжатие по . стенке больше 23, например, 25 (ЬНФ

10, 15), иэ-эа "переполнения" калибра металлом под ребрами образуются острые продольные складки, При отклонении от оптимальной длины участка профилирования в меньшую или большую сторону, при различной величине обжатия по толщине стенки при профилировании (hLhb 1-5 и 16 — 21), наблюдается либо образование дефектов в зонах ребер, либо формирование в металле при термообработке разной величины зерна по периметру труб.

В образцах профильных труб, изготовленных по известному способу, наблюдается различие в величине зерна по периметру труб и, кроме того, известный способ характеризуется низкой эффективностью с точки зрения его производительности (вытяжка за проход 1, 3).

5 Таким образом, использование предлагаемого способа по сравнению с известным позволяет повысить эффективность процесса прокатки и улучшить качество профильных труб (улучшить равномерность

10 микроструктуры металла труб).

Формула изобретения

Способ холодной пилигримовой прока1 ки профильных труб, включающий порционную подачу цилиндрической заготовки в

15 ручьевой калибр, образованный перемещаемыми возвратно-поступательно валками; имеющими на периметре ручья профильный . участок и, неподвижной оправкой переменного по длине сечения с профилем от круг20 лого до профильного, и обжатие заготовки в очаге деформации с .формированием профиля, отличающийся тем,чтo,сцелью улучшения качества труб, профилирование заготовки выполняют на длине очага дефор25 мации, составляющей 0,3-0,4 длины его зоны обжатия,.и обжатие по толщине стенки на этом участке устанавливают равным 1323 .

1708454

;3 !

7

--; — — 6- ..

8-5

9-10

0,40

8-9

9-10

9-10

9 10

13

9-10

23

9-10

9-10

9-10

8-10

7-5

8-6

13 l 8

9-10

17

8-6

9-10

8-7

9- i 0

8-9

9-10

0,85

9-10

Известный способ:

7-5

0,40 10

0,45 10

Ребра скруглены, на внутренней поверхности под ребрами утяжки в виде продольно скругленных складок

Профиль правильной формы, без дефектов

На внутренней поверхности под ребрами острые продольные складки

Ребра скруглены, на внутренней поверхности под ребрами утяжки

Ребра сформированы почти полностью, под ребрами утяжки

Профиль имеет правильную форму, без дефектов

Продолжение таблицы вытяжка ,ф= 1,34

1 -- ---- —---1708454

Составитель В.Мазов

Редактор И.Касарда Техред М.Моргентал Корректор Л.Бескид

Заказ 38 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101