Способ продольной прокатки труб

Авторы патента:

Богатов Александр Александрович (RU)

B21B17/04 - для непрерывного процесса прокатки

Владельцы патента RU 2579857:

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина" (RU)

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при прокатке труб в станах продольной прокатки. Способ включает прокатку гильзы-трубы в валках с калибрами, придание гильзе овальной формы непосредственно перед валками стана продольной прокатки труб. Повышение равномерности заполнения калибра в процессе продольной прокатки на короткой цилиндроконической оправке, уменьшение утолщения стенок гильзы-трубы в выпусках калибра обеспечивается за счет того, что гильзу-трубу овализуют, при этом отношение большей оси овального сечения гильзы трубы к меньшей должно находиться в диапазоне от 1,15 до 1,25. При прокатке большая ось овального сечения гильзы-трубы проходит через вершины калибров. 1 ил.

Настоящее изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при прокатке труб в станах продольной прокатки (СПП).

Из существующего уровня техники известен способ производства труб на трубопрокатном агрегате с двумя последовательно расположенными раскатными станами продольной прокатки (тандем) либо с автомат-станом. Способ включает в себя прокатку гильзы-трубы в два прохода в валках с калибрами на короткой цилиндроконической оправке. Коэффициент вытяжки при прокатке гильзы-трубы в первом проходе составляет λ₁=1,12÷1,50, а во втором - λ₂=1,07÷1,15 [ТИ 161-Т2-1542-2008 «Изготовление горячедеформированных труб на ТПА-140»].

Недостатком такого способа продольной прокатки труб являются сравнительно низкие коэффициенты вытяжки при прокатке труб на короткой цилиндроконической оправке. Кроме того, в процессе прокатки происходит утолщение стенок гильзы-трубы в выпусках калибра. Причиной тому является интенсивное затекание металла в выпуски калибра при обжатии трубы. Это приводит к снижению точности труб по толщине стенки.

Известен способ раскатки гильзы-трубы в два прохода в валках с многогранными калибрами на короткой цилиндроконической оправке (патент РФ №2332271, опубл. 27.08.2008). Коэффициент вытяжки в первом проходе составляет λ₁=1,20-1,90, во втором - λ₂=1,00-1,07, то есть больше, чем у аналога.

Недостатком такого способа продольной прокатки труб является то, что коэффициент вытяжки во втором проходе имеет низкие значения - 1,00÷1,07.

Изготовление валков с многогранной калибровкой затруднено. Это сдерживает внедрение изобретения.

Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является увеличение суммарного коэффициента вытяжки при прокатке труб на стане «тандем» или автомат-стане, а также повышение точности труб за счет уменьшения утолщения стенок гильзы-трубы в выпусках калибра.

Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором изображено:

Фиг. 1 - схема процесса продольной прокатки с овализацией гильзы непосредственно перед валками СПП.

Способ продольной прокатки труб осуществляют следующим образом: гильзе 1 (фиг. 1,а) непосредственно перед валками 3 стана продольной прокатки на короткой цилиндроконической оправке 4 придают овальную форму, при этом отношение длин большей оси овального сечения гильзы (АВ) к его меньшей оси (CD) находится в диапазоне от 1,15 до 1,25, а большая ось овального сечения гильзы проходит через вершины калибра (фиг. 1,б), что улучшает захват заготовки, обеспечивает равномерное заполнение калибра и минимизацию разностенности трубы после прокатки. По предлагаемому способу продольной прокатки коэффициент вытяжки в первом проходе составляет λ₁=1,50÷2,00, а во втором - λ₂=1,07÷1,15.

Предлагаемый способ продольной прокатки труб был исследован с помощью программного комплекса «DEFORM-3D» при компьютерном моделировании процесса. Проведено исследование формоизменения заготовки при овализации и прокатке трубы на короткой цилиндроконической оправке. В результате было установлено, что овализация гильзы-трубы непосредственно перед обжатием в валках с калибрами на короткой цилиндроконической оправке в первом проходе позволяет повысить коэффициенты вытяжки до 2,00 и снизить утолщение стенки гильзы-трубы в выпусках калибра. При этом не требуется уменьшать коэффициент вытяжки во втором проходе. Также было установлено, что утолщение стенки в выпуске калибра в первом проходе значительно уменьшается при использовании коэффициента овализации заготовки от 1,15 до 1,25. При коэффициенте овализации гильзы-трубы более 1,25 нарушается первичный захват, а при коэффициенте овализации менее 1,15 уменьшается предельно допустимый коэффициент вытяжки в первом проходе с 2,00 до 1,55.

Технический результат, достигаемый применением предлагаемого способа прокатки труб, заключается в повышении точности труб за счет уменьшения утолщения стенок гильзы-трубы в выпусках калибра.

Способ продольной прокатки труб, включающий прокатку гильзы-трубы в два прохода в валках с калибрами на короткой цилиндроконической оправке, отличающийся тем, что гильзе-трубе непосредственно перед прокаткой придают овальность с отношением большой оси овального сечения к его меньшей оси в диапазоне от 1,15 до 1,25, при этом прокатку производят с прохождением большей оси овального сечения гильзы-трубы через вершины калибров с коэффициентом вытяжки в первом проходе λ₁=1,50÷2,00, а во втором - λ₂=1,07÷1,15.

Изобретение относится к трубопрокатному производству и предназначено для производства горячекатаных труб со сниженным уровнем дефектности на их внутренней поверхности диаметром 114 мм из непрерывно-литой заготовки диаметром 150 и 156 мм.

Способ изготовления горячекатаных бесшовных труб // 2505365

Изобретение относится к трубопрокатному производству, а именно к способу изготовления горячекатаных бесшовных труб с использованием материалов, предназначенных для обработки внутренней поверхности гильз.

Способ прокатки и продольный многоклетьевой прокатный стан с удержанием оправки для непрерывной прокатки полых заготовок // 2500491

Изобретение относится к способам продольной прокатки полых заготовок с удержанием оправки в виде стержня на продольном многоклетьевом прокатном стане непрерывной прокатки.

Агрегат для производства бесшовных труб // 2483816

Изобретение относится к области трубопрокатного производства и касается усовершенствования агрегатов для производства бесшовных труб с раскатным станом продольной прокатки, содержащим две последовательно установленные клети.

Способ продольной прокатки труб на оправке // 2438808

Изобретение относится к области обработки металлов давлением и касается производства труб посредством горячей прокатки. .

Прокатный стан для изготовления бесшовных труб и способ эксплуатации прокатного стана // 2379141

Изобретение относится к прокатному стану для изготовления бесшовных труб, в особенности стальных. .

Способ удлинительной прокатки с использованием стана для прокатки бесшовных труб на оправке // 2357815

Изобретение относится к обработке металлов давлением, а именно к прокатке бесшовных стальных труб на оправке. .

Способ производства бесшовных горячекатаных труб // 2332271

Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к трубопрокатному производству. .

Способ продольной прокатки труб // 2296636

Изобретение относится к трубопрокатному производству, а именно к способу продольной прокатки труб на оправке с использованием технологической смазки. .

Многоклетьевой прокатный стан // 2266795

Изобретение относится к многоклетьевым станам продольной прокатки. .

Способ изготовления горячекатаных бесшовных труб // 2587610

Изобретение относится к области производства горячекатаных бесшовных труб с использованием материалов, предназначенных для обработки внутренней поверхности гильз. Способ включает обработку внутренней поверхности гильзы путем вдувания смазочного материала газом и деформацию нагретой гильзы. Снижение коэффициента трения на контактной поверхности «оправка - деформируемый металл», повышение качества изделий обеспечивается за счет того, что вдувание осуществляют под острым углом к продольной оси гильзы в направлении пересечения верхней образующей с краем гильзы при ее вращении. Распределение смазочного материала по внутренней поверхности гильзы осуществляют вихревым потоком газа в направлении, предпочтительно противоположном направлению вращения гильзы, при этом вихревой поток газа подают после вдувания смазочного материала. Расход смазочного материала при вдувании составляет от 60 до 160 г/м2, величину давления газа при вдувании и распределении смазочного материала дифференцируют в зависимости от его плотности и размеров гильзы, а общее время транспортировки и вдувания смазочного материала регламентировано. 3 з.п. ф-лы, 2 табл.

Способ изготовления горячедеформированных изделий // 2602212

Изобретение относится к металлургическому производству, а именно к способу изготовления горячедеформированных изделий и может быть использовано при обработке наружной поверхности заготовки перед различными видами деформирования. Способ изготовления горячедеформированного стального изделия включает нагрев заготовки, обработку наружной поверхности нагретой движущейся заготовки защитным составом и ее деформирование наружным инструментом, при этом заготовку нагревают до температуры 500-1400°С, обработку наружной поверхности осуществляют путем подачи смеси плавкого дезоксидирующего продукта на основе щелочных фосфатов и транспортного агента под избыточным давлением, а интенсивность подачи Ρ дезоксидирующего продукта определяют из предложенной зависимости. Изобретение обеспечивает повышение стойкости рабочего инструмента и качества наружной поверхности готовой продукции за счет предотвращения образования окалины. 3 з.п. ф-лы, 1 пр., 2 табл.