EA007545B1

EA007545B1 - Способ обработки внутренней поверхности трубы

Info

Publication number: EA007545B1
Application number: EA200501239A
Authority: EA
Inventors: Терхо Харью; Алекси Салминен; Тимо Норен
Original assignee: Отокумпу Оюй
Priority date: 2003-03-07
Filing date: 2004-02-24
Publication date: 2006-10-27
Also published as: DE602004012535T2; FI20030344A0; FI115120B; DE602004012535D1; EA200501239A1; ATE389466T1; EP1601472A1; EP1601472B1; ES2303941T3; WO2004078372A1; TW200500154A; FI20030344A

Abstract

Настоящее изобретение относится к способу производства трубы из меди или медного сплава, при этом способ включает операцию выдавливания и по меньшей мере одну операцию обработки для придания трубе ее окончательного размера, и согласно такому способу внутренняя поверхность трубы подвергается очищающей обработке. Согласно способу очищающую обработку проводят на внутренней поверхности выдавленной трубы перед тем, как трубу доводят до ее окончательного размера.

Description

Изобретение относится к способу согласно п.1 формулы изобретения изготовления трубы из меди или медного сплава. В частности, изобретение относится к очищающей обработке, проводимой на внутренней поверхности выдавленной трубы перед тем, как трубу доводят до ее окончательного размера.

Когда выдавливают бесшовные металлические трубы, такие как медные трубы, из сплошной металлической заготовки посредством обработки дорном формируют трубу. При нанесении смазки на поверхность дорна используют, например, материалы на основе графита, наличие которых может быть вредным в процессе дальнейшей обработки труб. Горячие заготовки выдавленной трубы, т.е. выдавленные трубы, далее прокаткой доводят до их окончательного размера.

В операциях волочения обычно используются смазывающие материалы на основе масел, которые могут оставлять содержащие углерод нежелательные примеси на внутренней поверхности трубы. Хорошо известно, что продольные бороздки, создаваемые на внутренней поверхности выдавленной трубы, могут образовывать закаты в операциях волочения трубы. Смазочные материалы, используемые в обеих операциях выдавливания и волочения трубы, могут оставаться в упомянутых закатах. В общем, обнаружено, что содержание углерода на внутренней поверхности не может быть заведомо скорректировано до требуемого уровня с помощью известных обезжиривающих промывок или иных обработок растворителями, что вызывает проблемы, например, при покрытии металлом внутренней поверхности. Особые проблемы обнаруживаются, например, в отношении адгезии оловянного покрытия. В итоге, важно воздействовать на свойства внутренней поверхности уже в самом начале процесса производства трубы, чтобы выровнять бороздки, созданные на внутренней поверхности трубы уже на операции выдавливания, и удалить оттуда все остатки графита.

Из публикации ЕР 335999 известен способ очистки медной трубы, изготовленной волочением. Способ относится к удалению смазочных жиров после волочения посредством пескоструйной обработки.

Из патентной заявки М 20001467 известен способ покрытия внутренней поверхности труб из меди или медного сплава защитной пленкой, обычно пленкой олова, при котором операции нанесения покрытия предшествует механическая обработка покрываемой поверхности.

Целью настоящего изобретения является предложение нового способа производства труб из меди или медного сплава, в котором внутреннюю поверхность выдавленной трубы подвергают очищающей обработке перед доведением трубы до ее окончательного размера.

Изобретение отличается тем, что изложено в отличительной части п.1 формулы изобретения. Другие предпочтительные осуществления изобретения отличаются тем, что изложено в других пунктах формулы изобретения.

Поразительные преимущества достигаются посредством способа, предлагаемого в изобретении. Изобретение относится к способу производства трубы из меди или медного сплава, при этом способ включает операцию выдавливания и по меньшей мере одну рабочую операцию для доведения трубы до ее окончательного размера; согласно предлагаемому способу внутреннюю поверхность трубы подвергают очищающей обработке таким образом, что очищающую обработку проводят на внутренней поверхности выдавленной трубы перед тем, как трубу доводят до ее окончательного размера. Здесь понятие труба означает конечный продукт. Посредством изобретения можно существенно улучшить качество внутренней поверхности металлических труб, таких как медные трубы. Согласно предпочтительному осуществлению изобретения трубу доводят до ее окончательного размера волочением выдавленной трубы по меньшей мере в одну операцию. В этом случае очищающую обработку проводят, по существу, между операцией выдавливания и операцией волочения. Согласно предпочтительному осуществлению изобретения трубу доводят до ее окончательного размера прокаткой выдавленной трубы по меньшей мере в одну операцию. В этом случае очищающую обработку проводят, по существу, между операцией выдавливания и операцией прокатки. Когда внутреннюю поверхность горячей заготовки выдавленной трубы, т.е. выдавленную трубу, очищают, по существу, перед доведением трубы до ее окончательного размера, этим достигают получения трубы как конечного продукта с идеальным содержанием углерода.

Согласно предпочтительному осуществлению изобретения очищающую обработку проводят механически. Один способ по изобретению состоит в том, что очищающую обработку проводят путем обработки внутренней поверхности выдавленной трубы посредством чистящего устройства, которое выполнено из материала существенно более твердого, чем материал внутренней поверхности. Таким образом, нежелательные примеси на основе графита преимущественно удаляются с внутренней поверхности. Согласно осуществлению изобретения используемым чистящим устройством является стальная щетка. Таким способом загрязнения с успехом удаляются с внутренней поверхности. Согласно осуществлению изобретения чистящее устройство передвигают вдоль внутренней поверхности выдавленной трубы посредством магнитов. Согласно другому осуществлению изобретения чистящее устройство передвигают вдоль внутренней поверхности выдавленной трубы посредством удлиненного стержня. Согласно осуществлению изобретения при очищающей обработке выдавленную трубу передвигают по отношению к чистящему устройству. Одним из воплощений изобретения является очищающая обработка, проводимая путем струйной очистки гранулами, таким как пескоструйная обработка. При механической обработке внутренней поверхности выдавленной трубы, проводимой в операции выдавливания, т. е. так называемой начальной внутренней поверхности трубы, бороздки, создаваемые на поверхности трубы в процессе вы

- 1 007545 давливания, выравниваются и остатки графита удаляются. Соответственно, больше уже не требуется (ни в операции выдавливания, ни в любой дальнейшей операции) брать в расчет возможное распространение графитовых и углеродных загрязняющих веществ на конечный продукт и можно сконцентрироваться на других сущностях, которые важны для технологического процесса.

Согласно изобретению после механической очищающей обработки внутреннюю поверхность выдавленной трубы продувают газом. Другим путем согласно изобретению является то, что после механической обработки внутреннюю поверхность выдавленной трубы промывают жидкостью. Согласно осуществлению изобретения трубу подвергают нанесению покрытия после доведения трубы до ее окончательного размера.

Выдавленная труба, обработанная согласно изобретению, легче подвергается дальнейшей обработке, такой как нанесение металлического покрытия. В дополнение, можно достигнуть такого содержания углерода на поверхности, которое полностью соответствует регламенту. Применяя способ, содержание углерода на внутренней поверхности трубы как конечного продукта можно контролировать лучше, чем в случае известных в уровне техники технических решений. Кроме того, экономия в затратах достигается как в применяемой работе, так и в материалах, а также и в операциях предварительной обработки, требуемых при нанесении металлического покрытия. С точки зрения чистоты поверхности, благодаря очистке исходной трубы на начальной операции производственного процесса все дальнейшие процессы до получения конечного продукта существенным образом облегчаются.

Изобретение описывается более подробно ниже со ссылкой на прилагаемый пример.

Пример.

В примере рассматривается процесс изготовления трубы, которая при окончательном измерении имеет внешний диаметр 54 мм, из выдавленной трубы при помощи способа согласно изобретению. В примере описано, как внутренняя поверхность выдавленной трубы была очищена и как очищенная выдавленная труба вела себя в испытаниях на волочение по сравнению с обыкновенной неочищенной выдавленной трубой. После испытаний на волочение и промывок внутреннюю поверхность исследовали различными способами, касающимися контроля поверхности. В дополнение, рассматривали возможность нанесения металлического покрытия на трубы, изготовленные согласно изобретению.

В операции выдавливания все графитовые остаточные вещества и бороздки, оставшиеся на внутренней поверхности выдавленных труб, были удалены с помощью очищающего устройства, изготовленного из стали. Графитовые составляющие удаляли с внутренней поверхности выдавленной трубы посредством очищающего устройства, вращаемого вручную, после чего выдавленную трубу обдували сжатым воздухом. Механически очищенные выдавленные трубы затем перемещали на волочение. В результате было обнаружено, что при первом волочении очищенная выдавленная труба требует усилия вытягивания приблизительно на 5% больше, чем неочищенная выдавленная труба. После первого волочения поведение процесса волочения не отличается от поведения волочения обычных неочищенных выдавленных труб.

Качество внутренней поверхности обычной неочищенной выдавленной трубы и механически счищенной выдавленной трубы сравнивали после осуществления волочения как визуально, так и посредством различных способов испытания поверхности. Визуальные наблюдения уже показали, что после осуществления волочения поверхность механически очищенной выдавленной трубы имела заметно более высокое качество. С помощью применения спектроскопических способов испытания поверхности после осуществления волочения было обнаружено, что в механически очищенной выдавленной трубе содержание углерода на внутренней поверхности трубы как конечного продукта составляло только десятую часть от того количества, которое имеется на внутренней поверхности трубы как конечного продукта при обычном выдавливании трубы. Результаты были получены сравнением процентных долей углерода, кислорода и меди на внутренних поверхностях.

Сравнение вышеупомянутых результатов с совокупностью результатов экспериментальных наблюдений, где доли атомных процентов элементов на внутренней поверхности изучались как функция глубины, также показали, что на данной глубине механически очищенная поверхность содержит существенно более низкий уровень углерода, чем при неочищенной внутренней поверхности.

В конце сравниваемые трубы подвергли обезжириванию, протравливанию и нанесению покрытия. Толщина слоя металлического покрытия была больше приблизительно на 20%, и параметры, описывающие адгезию и однородность покрытия, были более чем в 5 раз лучше для трубы, которая была изготовлена из механически очищенной выдавленной трубы. Также было обнаружено, что в случае неочищенной выдавленной трубы содержащие графит бороздки, оставшиеся после волочения на внутренней поверхности, были ясно видимы на покрытии.

Различные способы и визуальные наблюдения для определения содержания углерода на поверхности доказали, что благодаря использованию способа по изобретению достигается самое высокое качество поверхности в конечном продукте.

Для специалиста очевидно, что различные модификации изобретения не ограничиваются вышеописанными примерами, но могут варьироваться в пределах сущности и объема прилагаемой формулы изобретения.

Claims

1. Способ изготовления трубы из меди или медного сплава, включающий операцию выдавливания и по меньшей мере одну рабочую операцию для доводки трубы до ее конечного размера, и где согласно этому способу внутреннюю поверхность трубы подвергают очищающей обработке, отличающийся тем, что очищающую обработку проводят на внутренней поверхности выдавленной трубы, чтобы удалить примеси, остатки и загрязнения на основе графита и углерода и контролировать содержание углерода на внутренней поверхности трубы перед доведением трубы до ее окончательного размера.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что трубу доводят до ее окончательного размера волочением выдавленной трубы по меньшей мере в одну операцию.

3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что очищающую обработку проводят, по существу, между операцией выдавливания и операцией волочения.

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что трубу доводят до ее окончательного размера прокаткой выдавленной трубы по меньшей мере в одну операцию.

5. Способ по пп.1-4, отличающийся тем, что очищающую обработку проводят, по существу, между операцией выдавливания и операцией прокатки.

6. Способ по пп.1, 3 или 5, отличающийся тем, что очищающую обработку проводят механически.

7. Способ по п.6, отличающийся тем, что очищающую обработку проводят путем обработки внутренней поверхности выдавленной трубы устройством, выполненным из материала существенно более твердого, чем внутренняя поверхность.

8. Способ по п.7, отличающийся тем, что используемым чистящим устройством является стальная щетка.

9. Способ по п.7 или 8, отличающийся тем, что чистящее устройство передвигают вдоль внутренней поверхности выдавленной трубы посредством магнитов.

10. Способ по п.7 или 8, отличающийся тем, что чистящее устройство передвигают вдоль внутренней поверхности выдавленной трубы посредством удлиненного стержня.

11. Способ по п.7 или 8, отличающийся тем, что при очищающей обработке выдавленную трубу передвигают по отношению к чистящему устройству.

12. Способ по п.6, отличающийся тем, что очищающую обработку проводят посредством струйной обработки гранулами, такой как пескоструйная обработка.

13. Способ по пп.6-12, отличающийся тем, что после механической очищающей обработки внутреннюю поверхность выдавленной трубы продувают газом.

14. Способ по пп.6-12, отличающийся тем, что после механической очищающей обработки внутреннюю поверхность выдавленной трубы промывают жидкостью.

15. Способ по любому предшествующему пункту, отличающийся тем, что трубу подвергают нанесению покрытия после доведения трубы до ее окончательного размера.