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Procédé de fabrication de tubes sans soudure.
L'objet de l'invention est un procédé de fabrication de tu- bes sans soudure qui, en mettant partiellement à contribution les procédés connus jusqu' 3. présent, présente différents avan - tages vis-à-visde c eux- ci , en même temps qu'il permet d'éviter les inconvénients se manifestant lors de l'application des dits procédés. Afin de faire comprendre le progrès inventif ainsi réalisé, on décrira brièvement par la suite, de façon comparati- ve, les procédés en usage jusqu'à présent, en indiquant leurs caractéristiques et leurs inconvénients.
Dans la fabrication de tubes sans soudure d'après le pro - cédé du " pas de pèlerin " , le bloc à travailler est d'abord conduit, pour sa perforation, dans un train de laminoirs obli - que. Ce bloc éclate et se fend dans son noyau, au moment de 1' introduction dans les cylindres, et ceci, plus ou moins selon ses propriétés de dureté et de ténacité. Les fentes qui se sont
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formées, et qui sont parfois très importantes, se développent depuis le milieu du bloc jusqu'à la périphérie, en forme de rayons, et, lorsque le bloc passe sur le mandrin du train de laminoirs oblique, ne sont pas réobturées par soudure, mais bien, et ceci dans les cas les plus favorables, masquées ou recouvertes sous l'action de la chaleur de frottement du man - drin fixe.
Ces fentes sont le motif le plus courant des criques et des pailles dans le corps du tube dont le laminage se termine ultérieurement dans le train de pélerin.
Lors de la poursuite du laminage, dans le train de pélerin, du bloc creux obtenu dans le train de laminoirs oblique, on constate encore une perte relativement importante, causée par l'extrémité du tube, dite " bout de balai " , et par la tête de pélerin subsistant % l'extrémité du bloc creux. La tête de péle- rin n'est seulement travaillée qu'en partie, et ceci, uniquement dans les tubes à manchon, en vue d'obtenir le manchon élargi.
Dans toutes les autres sortes de tube, la totalité de la tête de pèlerin restante passe au rebut. Ainsi, l'ensemble du produit utilisable oscille, comme le montre l'expérience, entre 75 et 80 %, valeur rapportée à la matière première traitée.
Enfin, le procédé du pas de pèlerin exige un atelier de réparation important en raison de l'usure considérable due aux masses en mouvement.
Dans la fabrication de tubes sans soudure d'après le pro - cédé Ehrhardt , on constate également une grosse perte dans la production, causée par l'extrémité de départ massive et par le bout de queue (oreilles), ainsi que par l'obtention de tubes à épaisseur de paroi excentrique. Ainsi, l'expérience montre que l'on ne peut compter que sur 70 à 75 % de rapport utile, valeur calculée en comparai son de la matière première traitée.
Dans la fabrication de tubes sans soudure par le procédé connu en allemand sous le nom de " Stiefelverfahren " , la ma - tière du bloc à travailler éclate et se fend, comme on l'a déjà
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mentionné dans la critique du procédé du pas de pèlerin, lors de l'introduction dans les cylindres. Il est impossible d'otte- nir de grandes longueurs de Tubes ou de loupes, car la pointe du mandrin, dans l'appareil Stiefel , est rendue plastique, et s'émousse, en raison d'un échauffement relativement rapide. Les tubes ainsi obtenus, et relativement courts, exigent, lors de leur montage en tuyauteries, un nombre plus élevé de points de j onction.
Les inconvénients que l'on vient d'exposer sont évités, dans le procédé conforme à l'invention, par le fait que le per- çage et l'extension du bloc plein jusqu'à, approximativement, 1' ouverture du tube terminé, s'effectuent au cours d'au moins deux passes de travail indépendantes. C' est seulement alors que l'on procède à la poursuite du travail du tube, et à sa terminaison, dans un train de laminoir duo, ou réducteur, ou autre train ana- logue. Dans la première passe de travail, le bloc plein est perforé à un diamètre relativement faible, et c' est seulement dans une seconde passe, ou éventuellement dans d'autres passes ultérieures, que le produit intermédiaire obtenu est soumis à une extension jusqu' à sensiblement l'ouverture du tube terminé, en passant dans un train de laminoirs oblique.
Le perçage préa- lable peut être effectué, soit d'une façon analogue à celle uti- lisée dans le procédé Ehrhardt, par introduction d'un mandrin dans le bloc plein, soit également au moyen d'un train de lami- noirs oblique, comme il en est dans le procédé Stiefel ou Charnel
Les conditions de travail pourront être approximativement les suivantes . dans la première passe de travail , le bloc plein de forme ronde, est transformé en un produit intermédiaire en passant dans un train de laminoirs oblique, en subissant une réduction de moins de 10 % . Le diamètre extérieur de ce produit intermédiaire ne s'écarte pas de plus de 10 % de celui du bloc plein. L'ouverture du dit produit n'atteint que seulement 30 à
45 % du diamètre extérieur.
Dans la deuxième passe, la loupe
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tubulaire obtenue est travaillée dans un train de laminoirs o - blique avec une réduction normale de 25 à 35 %, si bien que l'on obtient un produit dont le diamètre extérieur, une fois encore, s' écarte de celui du produit de départ de 10 % au plus, mais dont la force des paroi s ne possède plus que 4 à 12 % du diamè - tre extérieur. Ce produit est seulement alors conduit à un train de laminoirs duo ou réducteur, en vue de sa finition.
On donnera ci-après un exemple coté d'application du pro- cédé faisant l'objet de l'invention.
Pour obtenir un tube de 100 millimètres de diamètre inté - rieur, de 3 1/4 millimètres d'épaisseur de paroi, et d'environ 12 mètres de long, on perce, dans un des trains de laminoirs obliques connus, un bloc rond d'environ 95 millimètres de dia - mètres, et d'environ 1,75 mètre de long. Toutefois, dans ce cas, le bloc rond ne reçoit pas une perforation correspondant à 1' ouverture désirée du produit final, par exemple 100 millimètres, avec une réduction de la matière du bloc entre les cylindres atteignant 30 %, comme à l'ordinaire, valeur à laquelle le bloc éclate et se fend à l'intérieur.
Au contraire, le bloc rond ne reçoit qu'un perçage d'environ 35 à 40 millimètres de diamètre, correspondant à une faible réduction de la matière du bloc, en- viron 5 % . Ainsi, le mandrin du train de laminoirs oblique n'a qu'à vaincre la résistance qu'oppose le bloc à sa traversée, comme il en est pour le poinçon dans la presse utilisée dans le procédé Ehrhardt ; en même temps, on conserve l'avantage fourni par le train de laminoirs oblique, consistant à assurer un trou concentrique dans la matière travaillée.
Le bloc intermédiaire ainsi obtenu, comportant un orifice de 35 à 40 millimètres de diamètre, est alors transformé en une loupe tubulaire d'environ 100 millimètres d'ouverture et 6 à 7 millimètres d' épaisseur de paroi, dans un second train de lami - noirs oblique, analogue à l'appareil Stiefel. Lors de son passai dans ce second train de laminoirs oblique, le bloc ne porte plus
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par sa section annulaire sur la pointe du mandrin, mais bien sur une zone plus forte du dit mandrin. Ainsi, la pointe du mandrin n'est plus exposée à l'échauffer et à s'émousser aussi rapidement ; le mandrin permet ainsi un laminage sur une lon - ueur plus importante, par exemple 6 mètres et plus.
La loupe tubulaire à paroi mince obtenue dans le second train de laminoirs oblique est alors finie par laminage dans le train de laminoirs duo connu, en quelques passes, pour don - ner le tube terminé de 100 millimètres de diamètre intérieur, 3 1/4 millimètres d'épaisseur de paroi, et environ 12 mètres de longueur. Le tube est soumis à la finition dans un laminoir de lissage et un laminoir de rectification.
Les tubes obtenus à l'aide du procédé conforme à l'inven - tion sont exempts de criques et de pailles, tant à l'extérieur qu'à l' intérieur. La perte aux extrémités des tubes est très réduite, car il n'existe pas de queue de balai, ni d'extrémités d'épaisseur anormale. Cette perte atteint environ 2 à 4 % . Le rendement est notablement accru, qu'il soit rapporté à la ma - tière première utilisée, ou à la main d'oeuvre nécessaire. En outre, l'usure de l'appareillage est minime.
REVENDICATIONS.
1. Procédé de fabrication de tubes sans soudure, caracté- ri sé par le fait que la perforation et l'extension du bloc plein jusqu'à, approximativement, l'ouverture du tube terminé, s'ef - fectuent au moins en deux passes de travail indépendantes, en - suite de quoi la finition est obtenue sur un train de laminoirs duo ou réducteur.
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Manufacturing process for seamless tubes.
The object of the invention is a process for the manufacture of seamless tubes which, by making partial use of the processes known until now, presents various advantages over them, in particular. at the same time that it makes it possible to avoid the drawbacks which arise during the application of said methods. In order to understand the inventive progress thus achieved, a brief description will be given below, in a comparative manner, of the processes in use until now, indicating their characteristics and their drawbacks.
In the manufacture of seamless tubes according to the "pilgrim's step" process, the block to be worked is first led, for its perforation, in an oblique rolling mill train. This block bursts and splits in its core, at the time of introduction into the cylinders, and this, more or less according to its properties of hardness and tenacity. The slits that are
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formed, and which are sometimes very large, develop from the middle of the block to the periphery, in the form of rays, and, when the block passes over the mandrel of the oblique rolling mill, are not re-sealed by welding, but well, and this in the most favorable cases, masked or covered under the action of the heat of friction of the fixed clamp.
These slits are the most common pattern of cracks and straws in the body of the tube, the rolling of which ends up later in the pilgrim train.
During the continuation of the rolling, in the pilgrim train, of the hollow block obtained in the oblique rolling mill train, a relatively large loss is still observed, caused by the end of the tube, called the "end of the brush", and by the pilgrim's head remaining% the end of the hollow block. The roller head is only partially worked, and this only in the sleeve tubes, in order to obtain the enlarged sleeve.
In all other types of tubing, all of the remaining pilgrim's head is discarded. Thus, the whole of the usable product oscillates, as experience shows, between 75 and 80%, a value relative to the raw material treated.
Finally, the pilgrim step process requires a large repair shop due to the considerable wear and tear due to the moving masses.
In the manufacture of seamless tubes according to the Ehrhardt process, there is also a large loss in production, caused by the massive starting end and the tail end (ears), as well as by obtaining of tubes with eccentric wall thickness. Thus, experience shows that one can only count on 70 to 75% useful ratio, a value calculated by comparing the raw material treated.
In the manufacture of seamless tubes by the process known in German as "Stiefelverfahren", the material of the block to be worked bursts and splits, as we have already seen.
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mentioned in the criticism of the pilgrim step process, during the introduction into the cylinders. It is not possible to cut long lengths of tubes or magnifying glasses because the tip of the mandrel, in the Stiefel apparatus, is made plastic, and blunt, due to relatively rapid heating. The tubes thus obtained, and relatively short, require, during their fitting into pipes, a higher number of junction points.
The disadvantages which have just been explained are avoided, in the process according to the invention, by the fact that the drilling and the extension of the solid block until, approximately, the opening of the finished tube, take place during at least two independent work shifts. It is only then that one proceeds to the continuation of the work of the tube, and its termination, in a dual rolling mill, or reducer, or other similar train. In the first working pass, the solid block is perforated to a relatively small diameter, and it is only in a second pass, or possibly in other subsequent passes, that the resulting intermediate product is subjected to an extension to substantially the opening of the finished tube, passing through an oblique rolling mill train.
The preliminary drilling can be carried out, either in a manner analogous to that used in the Ehrhardt process, by introducing a mandrel into the solid block, or also by means of an oblique strip of rollers, as it is in the Stiefel or Charnel process
The working conditions may be approximately as follows. in the first working pass, the solid block of round shape, is transformed into an intermediate product passing through an oblique rolling mill, undergoing a reduction of less than 10%. The outside diameter of this intermediate product does not deviate by more than 10% from that of the solid block. The opening of said product only reaches 30 to
45% of the outside diameter.
In the second pass, the magnifying glass
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tube obtained is worked in an oblique rolling mill with a normal reduction of 25 to 35%, so that a product is obtained whose outer diameter, once again, deviates from that of the starting product of 10% at most, but the wall strength of which only has 4 to 12% of the external diameter. This product is only then taken to a dual or reduction rolling mill train for finishing.
A listed example of application of the process forming the subject of the invention will be given below.
In order to obtain a tube of 100 millimeters in internal diameter, 3 1/4 millimeters of wall thickness, and about 12 meters long, a round block of diameter is drilled in one of the known oblique rolling mill trains. 'about 95 millimeters in diameter, and about 1.75 meters long. However, in this case the round block does not receive a perforation corresponding to the desired opening of the final product, for example 100 millimeters, with a reduction of the material of the block between the rolls reaching 30%, as usual. value at which the block bursts and splits inside.
On the contrary, the round block only receives a hole of about 35 to 40 millimeters in diameter, corresponding to a small reduction in the material of the block, of about 5%. Thus, the mandrel of the oblique rolling mill train has only to overcome the resistance which the block opposes to its passage, as it is for the punch in the press used in the Ehrhardt process; at the same time, the advantage provided by the oblique rolling mill train is retained, consisting in ensuring a concentric hole in the worked material.
The intermediate block thus obtained, comprising an orifice of 35 to 40 millimeters in diameter, is then transformed into a tubular magnifying glass with approximately 100 millimeters of opening and 6 to 7 millimeters of wall thickness, in a second train of lami- oblique black, analogous to the Stiefel apparatus. During its passage in this second oblique rolling mill train, the block no longer carries
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by its annular section on the tip of the mandrel, but indeed on a stronger area of said mandrel. Thus, the tip of the mandrel is no longer exposed to heating it up and becoming dull so quickly; the mandrel thus allows rolling over a longer length, for example 6 meters or more.
The thin-walled tubular loupe obtained in the second oblique rolling train is then finished by rolling in the known duo rolling train, in a few passes, to give the finished tube of 100 millimeters internal diameter, 3 1/4 millimeters. wall thickness, and about 12 meters in length. The tube is subjected to finishing in a smoothing rolling mill and a straightening rolling mill.
The tubes obtained using the process according to the invention are free from cracks and straws, both on the outside and on the inside. The loss at the ends of the tubes is very low, because there is no broom tail, nor any abnormally thick ends. This loss reaches about 2 to 4%. The yield is significantly increased, whether it is related to the raw material used, or to the manpower required. In addition, wear on the equipment is minimal.
CLAIMS.
1. Process for the manufacture of seamless tubes, characterized in that the perforation and extension of the solid block until, approximately, the opening of the finished tube, is carried out in at least two passes. independent work - after which the finish is obtained on a dual or reduction rolling mill train.