RU2048219C1

RU2048219C1 - Method for manufacture of pipes from nonferrous metals and alloys

Info

Publication number: RU2048219C1
Application number: SU925062462A
Authority: RU
Inventors: В.П. Пахомов; С.П. Галкин; В.М. Стось; Ф.А. Вильданов; В.К. Михайлов
Original assignee: Верхнесалдинское металлургическое производственное объединение
Priority date: 1992-09-21
Filing date: 1992-09-21
Publication date: 1995-11-20

Abstract

FIELD: plastic metal working. SUBSTANCE: method involves hot spiral broaching and expansion of mandrels in three-roll passes formed by multiconical rolls whose inclination angle of conical generatrix to rolling axis at pass entry is 7-25 deg larger than it is before the mandrel nose with reduction at the entry portion equal to 0.3-0.8 of reduction before the mandrel nose. The method also involves expansion of broached liner in rolls having two reducing portions (ridges) separated from each other by intermediate calibration and expansion sections, the inclination angle of the generatrix to the rolling axis of one section being 1.5-5.0 deg smaller and that of the other one larger than the inclination angle of the generatrix of the entry portion of broaching rolls to the rolling axis. EFFECT: higher yield of quality product and more efficient stability in working of expanding metals. 2 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к обработке металлов давлением и касается технологии изготовления труб из цветных металлов и сплавов, преимущественно сплавов, склонных к уширению. The invention relates to the processing of metals by pressure and relates to the technology of manufacturing pipes from non-ferrous metals and alloys, mainly alloys, prone to broadening.

Известен способ изготовления труб из цветных металлов и сплавов прессованием. Для этого способа характерен крайне недостаточный выход годного, связанный с большими технологическими потерями на пресс-остатки и пресс-утяжины и низким качеством поверхности. Изготовление труб прессованием является весьма энергоемким способом, требующим мощного, дорогостоящего оборудования. Кроме того, известный способ характеризуется высокими трудозатратами, обусловленными необходимыми вспомогательными операциями; нанесением смазки на поверхности заготовки, удалением смазки с поверхности трубы и др. A known method of manufacturing pipes from non-ferrous metals and alloys by pressing. This method is characterized by an extremely insufficient yield, associated with large technological losses on the press balances and press weights and low surface quality. Making pipes by pressing is a very energy-intensive method requiring powerful, expensive equipment. In addition, the known method is characterized by high labor costs due to the necessary auxiliary operations; applying grease to the surface of the workpiece, removing grease from the surface of the pipe, etc.

Известен способ изготовления бесшовных труб, который может быть применен для получения труб из цветных металлов и сплавов, включающий прошивку и раскатку на оправках в трехвалковых калибрах станов винтовой прокатки [2, 3, 4] Наиболее приемлемая для цветных металлов разновидность [4] известного способа предписывает выполнение операций прошивки и раскатки в калибрах, образованных многоконусными валками. A known method of manufacturing seamless pipes, which can be used to produce pipes of non-ferrous metals and alloys, including piercing and rolling on mandrels in three-roll calibers of screw rolling mills [2, 3, 4] The most suitable for non-ferrous metals variety [4] of the known method requires performing firmware and rolling operations in calibers formed by multicone rolls.

Многоконусные прошивные валки образуют калибр, в котором зона прошивки (участок от входа в калибр до носка оправки) состоит из ряда конусов с различными углами наклона образующей валка к оси прокатки α. На входе в валки на участке захвата угол α_вх минимален и составляет 2-5^о. В зоне носка оправки и пережима располагается деформирующий конус (гребень) с максимальным углом α_обх. 15-30^о.Multi-cone piercing rolls form a gauge in which the firmware zone (the area from the entrance to the gauge to the tip of the mandrel) consists of a series of cones with different angles of inclination of the forming roll to the rolling axis α. On entering the rolls on the grip portion angle α _Rin is minimal and is ^about 2-5. In the area of the nose of the mandrel and pinch is a deforming cone (ridge) with a maximum angle α _obh. 15-30 ^about .

Раскатка гильзы в трубу выполняется на длинной оправке в валках, имеющих захватной участок с углом наклона образующей к оси прокатки α_вх= 2,5-5^о и обжимной гребень α_гр. 35-44^о.Unrolling the liner into the pipe is performed on a long mandrel in rolls having a gripping portion with an angle of inclination to the generatrix of the rolling axis α _in = 2.5-5 and ^a crimping comb α _c. 35-44 ^about .

Благодаря достаточно высокому уровню пластических свойств многих цветных металлов и сплавов, этот способ ориентирован на весьма большие обжатия перед носком оправки и в пережиме до 35% и более. Due to the sufficiently high level of plastic properties of many non-ferrous metals and alloys, this method is focused on very large reductions in front of the toe of the mandrel and in clamping up to 35% or more.

Основными недостатками известного способа является высокий уровень технологических отходов и крайняя нестабильность процесса прокатки в применении его к цветным металлам и сплавам, склонным к повышенному уширению, например сплавам на основе титана, циркония и т.п. The main disadvantages of this method is the high level of technological waste and extreme instability of the rolling process when applied to non-ferrous metals and alloys prone to increased broadening, for example, alloys based on titanium, zirconium, etc.

Недостатки образуются как результат кинематического взаимодействия прокатываемой заготовки с применяемыми многоконусными валками. The disadvantages are formed as a result of the kinematic interaction of the rolled billet with the applied multicone rolls.

Деформируемый металл, находящийся в калибре, подвергается значительному кинематическому напору по ходу прокатки со стороны входных (захватных) участков валков, имеющих минимальный угол наклона к оси прокатки. Одновременно прошивная оправка и достаточно крутой гребень оказывают существенное сопротивление осевому истечению металла против хода прокатки. Действуя в суперпозиции осевой напор и осевое сопротивление создают интенсивные усилия принудительного вытеснения металла в свободные зазоры между валками. The deformable metal located in the caliber undergoes a significant kinematic pressure during rolling from the input (gripping) sections of the rolls having a minimum angle of inclination to the rolling axis. At the same time, a piercing mandrel and a fairly steep ridge provide significant resistance to axial outflow of metal against rolling. Acting in a superposition, the axial pressure and axial resistance create intense forces of forced displacement of the metal into the free gaps between the rolls.

Кинематическая тенденция к вытеснению металла в зазоры усиливается повышенной склонностью металла к уширению. Внеконтактная поверхность деформируемого металла круто изгибается в межвалковых зазорах. Поперечное сечение заготовки приобретает форму близкую к треугольной, грозящую прекращением вращения. The kinematic tendency to displace metal into gaps is enhanced by an increased tendency of the metal to broaden. The non-contact surface of the deformable metal bends steeply in the roll gaps. The cross section of the workpiece takes on a shape close to triangular, threatening the cessation of rotation.

Крутой пластический изгиб свободной поверхности заготовки вызывает образование разрывов и трещин металла. Одновременно существенно снижается стабильность вращения заготовки. Возникают критические условия, полностью блокирующие вращение и останавливающие процесс, возрастает контактное скольжение металла и повреждаемость поверхности трубы. Steep plastic bending of the free surface of the workpiece causes the formation of tears and cracks in the metal. At the same time, the stability of rotation of the workpiece is significantly reduced. Critical conditions arise that completely block rotation and stop the process, the contact slip of the metal and the damage to the surface of the pipe increase.

Кроме того, прошивка и раскатка ведется при практически одинаковых значениях углов α_вх. Это создает опасность совмещения потенциально опасных зон кольцевого разрушения металла, свойственных трехвалковой прокатке, с одними и теми же материальными объемами металла. В этих объемах прогрессирующе концентрируется пластическое разрыхление металла, переходящее во внутренние кольцевые макроразрывы готовой трубы, при обработке цветных малопластичных сплавов.In addition, firmware and rolling are carried out at almost the same values of the angles α _in . This creates the danger of combining potentially dangerous zones of annular destruction of the metal, characteristic of three-roll rolling, with the same material volumes of the metal. In these volumes, the plastic loosening of the metal, progressing to the inner ring macro-fractures of the finished pipe, is progressively concentrated in the processing of non-ferrous non-plastic alloys.

Кроме того, для известного способа имеют место достаточно серьезные проблемы с выходом раската из валков. После прохождения входного (захватного) участка валков задний конец лишается осевого подпирающего действия и защемляется обжимным участком. Происходит остановка осевого движения заготовки и закат оправки. In addition, for the known method there are quite serious problems with the release of the roll from the rolls. After passing the input (gripping) section of the rolls, the rear end loses the axial supporting action and is pinched by the crimp section. The axial movement of the workpiece is stopped and the mandrel is sunset.

Наиболее близким техническим решением к изобретению, принятым за прототип, является способ изготовления труб из цветных металлов и сплавов, включающий горячие винтовые прошивку и раскатку на оправках [5] Данный способ ориентирован на достаточно узкий круг цветных тугоплавких металлов, обладающих ограниченной склонностью к уширению, слабыми налипанием на инструмент, например молибден, кобальт и их сплавы. Изготовление по этому способу труб из металлов и сплавов, не имеющих таких технологических особенностей, т.е. с повышенной склонностью к уширению и налипанию, сопровождается высоким уровнем технологических отходов при крайне низкой стабильности процесса. Это относится к изготовлению труб из титановых, циркониевых, алюминиевых и др. сплавов. The closest technical solution to the invention adopted as a prototype is a method of manufacturing pipes from non-ferrous metals and alloys, including hot screw firmware and rolling on mandrels [5] This method is focused on a fairly narrow range of non-ferrous refractory metals with a limited tendency to broaden, weak sticking to a tool, such as molybdenum, cobalt and their alloys. The manufacture of pipes from metals and alloys that do not have such technological features, i.e. with an increased tendency to broaden and stick, it is accompanied by a high level of technological waste with extremely low process stability. This applies to the manufacture of pipes from titanium, zirconium, aluminum and other alloys.

В известном способе реализуется прошивка в двухвалковом калибре. Для винтовой прокатки в двухвалковом калибре обязательно применение направляющего инструмента линеек, дисков или роликов. Независимо от вида действие направляющего инструмента всегда реактивно. Оно характеризуется интенсивным пластическим скольжением деформируемого металла на контакте с направляющим инструментом, которое вызывает образование множественных поверхностных дефектов в виде задиров, рисок, отслоений и др. In the known method, firmware is implemented in a two-roll caliber. For screw rolling in a double roll gauge, the use of a guide tool of rulers, discs or rollers is mandatory. Regardless of the type, the action of the guide tool is always reactive. It is characterized by intense plastic sliding of the wrought metal at the contact with the guiding tool, which causes the formation of multiple surface defects in the form of scoring, scratches, delaminations, etc.

Повышенная склонность металла к уширению и налипанию, увеличивая площадь и плотность контактного соприкосновения с инструментом, резко интенсифицирует процесс образования и развития поверхностных дефектов. The increased tendency of the metal to broaden and adhere, increasing the area and density of contact contact with the tool, sharply intensifies the process of formation and development of surface defects.

Одновременно с ростом ширины контактной поверхности ухудшаются условия вращения заготовки и падает стабильность прокатки. Simultaneously with the increase in the width of the contact surface, the rotation conditions of the workpiece deteriorate and the rolling stability decreases.

Адгезионное схватывание (налипание) прокатываемого металла и направляющего инструмента значительно усиливает его тормозящее действие и еще более снижает стабильность процесса. В случае обработки ряда сплавов, в частности, на основе алюминия и титана, налипание полностью блокирует вращение заготовки, делая процесс прокатки невозможным. В известном способе обнаруживаются практически непреодолимые трудности, связанные с устойчивостью выхода заготовки из станов и с предотвращением закатки оправки с оправочным стержнем. The adhesive setting (sticking) of the rolled metal and the guide tool significantly enhances its inhibitory effect and further reduces the stability of the process. In the case of processing a number of alloys, in particular, based on aluminum and titanium, sticking completely blocks the rotation of the workpiece, making the rolling process impossible. In the known method, practically insurmountable difficulties are found related to the stability of the workpiece exit from the mills and the prevention of mandrel rolling with a mandrel bar.

В известном способе отсутствуют приемы, направленные на адекватный учет, обозначенной технологической специфики ряда цветных металлов. In the known method there are no techniques aimed at adequate accounting, designated technological specifics of a number of non-ferrous metals.

Взаимное наложение перечисленных явлений практически исключает возможность промышленного применения известного способа для изготовления труб из цветных металлов и сплавов, склонных к повышенному уширению и налипанию. Mutual overlapping of these phenomena virtually eliminates the possibility of industrial application of the known method for the manufacture of pipes from non-ferrous metals and alloys, prone to increased broadening and adhesion.

Техническим результатом изобретения является снижение технологических отходов и повышение выхода годного за счет уменьшения налипания металла на инструмент и повышение стабильности процесса, особенно на стадии выхода заготовки из валков, при обработке цветных металлов и сплавов, склонных к повышенному уширению и налипанию. The technical result of the invention is to reduce technological waste and increase yield by reducing metal buildup on the tool and increasing process stability, especially at the stage of billet exit from the rolls, in the processing of non-ferrous metals and alloys, prone to increased broadening and adhesion.

Данный технический результат достигается тем, что в способе изготовления труб из цветных металлов и сплавов, включающем горячие винтовые прошивку и раскатку на оправках, согласно изобретению, прошивку и раскатку осуществляют в трехвалковых калибрах, образованных многоконусными валками, причем угол наклона конической образующей к оси прокатки на входе в калибр при прошивке на 7-25^о больше, чем перед носком оправки, и обжатие на входном участке составляет 0,3-0,8 от обжатия перед носком оправки.This technical result is achieved by the fact that in the method of manufacturing pipes of non-ferrous metals and alloys, including hot screw piercing and rolling on mandrels, according to the invention, piercing and rolling is carried out in three-roll calibers formed by multi-cone rolls, and the angle of inclination of the conical generatrix to the rolling axis on at the entrance to the caliber of the firmware on the 7-25 ^of more than before the toe of the mandrel, and compression in the inlet section of 0.3-0.8 by compression to the toe of the mandrel.

Технический результат достигается также тем, что раскатку прошитой гильзы ведут в валках, имеющих два обжимных участка, разделенных между собой участками промежуточной калибровки и раскатки, причем угол наклона образующей к оси прокатки одного из них на 1,5-5,0^о меньше, а другого больше, чем угол наклона образующей входного участка прошивных валков к оси прокатки.The technical result is also achieved by the fact that the rolling of the stitched sleeve is carried out in rolls having two crimp sections, separated by sections of intermediate calibration and rolling, and the angle of inclination of the generatrix to the rolling axis of one of them is 1.5-5.0 ^about less, and the other is greater than the angle of inclination of the generatrix of the input portion of the piercing rolls to the rolling axis.

На фиг.1 изображены продольные разрезы калибров, образованных многоконусными прошивными валками П и раскатными валками Р, с обозначением параметров способа. Figure 1 shows a longitudinal section of calibers formed by multicone piercing rollers P and rolling rollers P, with the designation of the parameters of the method.

Способ выполняется следующим образом. Заготовка из цветного металла или сплава нагревается до температуры горячей деформации и подается на прошивку, которая производится в трехвалковом калибре, образованном многоконусными валками П на короткой оправке. На входе в калибр заготовка обжимается входным участком валков 1П, имеющим больший угол наклона образующей к оси прокатки α $\binom{п}{1}$ . В зоне носка оправке и пережиме обжатия заготовки выполняется участком 2П с меньшим углом α₂ ^п. Угол α $\binom{п}{2}$ составляет 1-4^о, а угол α $\binom{п}{1}$ на 7-25^о больше. Обжатие заготовки Δ₁входным участком 1 устанавливают в пределах 0,3-0,8 от общего обжатия перед носком оправки Δ_o т.е. способ ведется при соблюдении соотношений:
α₁ ^п α₂ ^п + (7-25^o); 1а
Δ₁ (0,3-0,8) ˙Δ_o 1б.The method is as follows. A blank of non-ferrous metal or alloy is heated to a hot deformation temperature and fed to the firmware, which is produced in a three-roll caliber formed by multi-cone rolls P on a short mandrel. At the entrance to the gauge, the workpiece is crimped by the input section of the rolls 1P, having a larger angle of inclination of the generatrix to the rolling axis α $P$ $\binom{}{1}$ . In the toe zone, the mandrel and the clamping compression of the workpiece is performed by section 2P with a smaller angle α ₂ ^p . Angle α $\binom{P}{2}$ is 1-4 ^about , and the angle α $P$ $\binom{}{1}$ 7-25 ^about more. Compression of the workpiece Δ ₁ inlet 1 is set within 0.3-0.8 of the total compression in front of the toe of the mandrel Δ _o i.e. the method is subject to the ratios:
α ₁ ^p α ₂ ^p + (7-25 ^o ); 1a
Δ ₁ (0.3-0.8) ˙Δ _o 1b.

Далее заготовка деформируется пережимом валков 3П, раскатным 4П и выходным участком 5П. Короткая оправка 6 прошивает заготовку. Между участками 1П и 2П могут располагаться один-два дополнительных участка 1', 1'', которые имеют промежуточные между α₁ ^п и α₂ ^п значение углов α^п. Практически дополнительные участки имеют угол α^п, увеличивающийся против хода прокатки на 1,5-4,0^о, считая от участка 2П перед носком оправки.Next, the workpiece is deformed by pinch rolls 3P, rolled 4P and output section 5P. Short mandrel 6 stitches the workpiece. Between portions 1P and 2P can be located one to two additional portion 1 ', 1'', which are intermediate between α ₁ and α ₂ ⁿ ⁿ ⁿ value of angle α. Almost additional sections have an angle α ^p increasing against the rolling course by 1.5-4.0 ^about , counting from section 2P in front of the mandrel toe.

Полученная гильза раскатывается в трубу на длинной оправке в трехвалковом калибре, образованном многоконусными валками Р. The resulting sleeve is rolled into a tube on a long mandrel in a three-roll caliber formed by multicone rolls R.

В соответствии с п.2 способ реализуется следующим образом. In accordance with claim 2, the method is implemented as follows.

После винтовой прошивки гильза подвергается раскатке. Раскатка выполняется на длинной оправке в трехвалковом калибре, образованном многоконусными валками Р (фиг.1). Раскатные валки Р имеют конические участки: первый обжимной 1Р; промежуточный раскатной 3Р; второй обжимной 4Р; калибрующий 5Р; раскатной 6Р. Угол наклона образующей одного из обжимных участков 1Р или 4 Р к оси прокатки α₁ ^р или α $\binom{p}{4}$ на 1,5-5,0^оменьше, чем α₁ ^п а другого на 1,5-5,0^о больше. Т.е. параметрами прошивного и раскатного калибров выдерживается соразмерность
α₁₍₄₎ ^р α₁ ^п (1,5-5,0^o) 2а
α₄₍₁₎ ^p α₁ ^п + (1,5-5,0^o) 2б
Причем согласно способа уменьшение наклона одного обжимного участка и увеличение наклона другого не обязательно должно производится на одну и ту же величину.After screw firmware, the sleeve is rolled. The rolling is performed on a long mandrel in a three-roll caliber formed by multicone rolls P (Fig. 1). Rolling rolls P have conical sections: first crimp 1P; intermediate rolling 3P; second crimp 4P; calibrating 5P; rolling 6P. The angle of inclination of the generatrix of one of the crimp sections 1P or 4 P to the rolling axis α ₁ ^p or α $\binom{p}{4}$ 1.5-5.0 ^about less than α ₁ ^p and another 1.5-5.0 ^about more. Those. the parameters of the piercing and rolling gauges maintain proportionality
α _{1 (4)} ^p α ₁ ^p (1.5-5.0 ^o ) 2a
α _{4 (1)} ^p α ₁ ^p + (1.5-5.0 ^o ) 2b
Moreover, according to the method, the decrease in the slope of one crimp section and an increase in the slope of the other does not have to be made by the same amount.

Вариант по п. 2, ориентирован в основном на малопластичные металлы и сплавы, например типа двухфазных титановых сплавов ВТЗ-1. The variant according to claim 2 is oriented mainly to low-plastic metals and alloys, for example, VTZ-1 type of two-phase titanium alloys.

Технический результат способа образуется посредством максимального ограничения поперечного вытеснения уширяющегося металла в зазоры между валками при отсутствии направляющего инструмента. Как следствие снижается уровень отбраковки труб по поверхностным дефектам и повышается стабильность процесса. В способе по п.2 частный технический результат усиливается подавлением тенденции к кольцевому разрыхлению металла и повышением равномерности деформационной проработки структуры металла. The technical result of the method is formed by maximally limiting the transverse displacement of the expanding metal into the gaps between the rolls in the absence of a guide tool. As a result, the level of rejection of pipes by surface defects is reduced and the stability of the process is increased. In the method according to claim 2, the particular technical result is enhanced by suppressing the tendency to ring loosening of the metal and increasing the uniformity of the deformation study of the metal structure.

Технический результат достигается воздействием на условия деформации прошиваемого и раскатываемого металла через геометрические параметры трехвалковых калибров. The technical result is achieved by influencing the deformation conditions of the stitched and rolled metal through the geometric parameters of three-roll calibers.

Прошивка сплошной заготовки в гильзу и раскатка ее в трубу выполняются в трехвалковых калибрах без применения направляющего инструмента. Отсутствие направляющего инструмента с реактивно-тормозящим действием практически исключает потери металла, обусловленные скольжением, налипанием и нарушением стабильности процесса. The continuous billet is flashed into a sleeve and rolled into a tube in three-roll calibers without the use of a guiding tool. The absence of a guiding tool with a reactive-inhibitory effect virtually eliminates metal losses due to sliding, sticking and a violation of the stability of the process.

Однако наличие свободных межвалковых зазоров в трехвалковых калибрах требует специальных приемов деформации, ограничивающих уширение. Механизм прошивки при соблюдении соотношений (1) представляется следующим образом. В зоне прошивки металл обжимается сначала участком с большим углом α, а потом с меньшим. Тянущая способность участка 2П выше, чем входного участка 1П. Между участками 1П и 2П устанавливается контролируемое кинематическое натяжение, активно препятствующее поперечному вытеснению металла в зазоры между валками. However, the presence of free roll gaps in three roll calibers requires special deformation techniques that limit broadening. The firmware mechanism, subject to ratios (1), is represented as follows. In the firmware zone, the metal is first crimped with a section with a large angle α, and then with a smaller one. The pulling ability of section 2P is higher than the input section of 1P. Between sections 1P and 2P, a controlled kinematic tension is established, actively preventing the transverse displacement of the metal into the gaps between the rolls.

Входной участок 1П удерживает тянущую способность участка 2П на уровне, достаточном для обеспечения устойчивого вторичного захвата без чрезмерного нагнетающего действия по оси прокатки и вытеснения металла в зазоры. The inlet section 1P holds the pulling ability of the section 2P at a level sufficient to ensure a stable secondary capture without excessive pumping action along the axis of rolling and displacement of the metal into the gaps.

Поверхность на протяжении всего очага деформации раската не испытывает опасного пластического изгиба в межвалковых зазорах. Сплошность металла не нарушается, вращение заготовки стабильно, контактное скольжение и налипание ограничено. Получаемый продукт характеризуется высоким качеством поверхности и точностью геометрических размеров, а процесс высоким выходом годного. The surface throughout the entire center of deformation of the roll does not experience dangerous plastic bending in the roll gaps. The continuity of the metal is not violated, the rotation of the workpiece is stable, contact sliding and adhesion is limited. The resulting product is characterized by high surface quality and geometric accuracy, and the process is high yield.

Численные пределы соотношения (1 а, б) обеспечивают искомые условия деформации. Они установлены экспериментально в процессе непосредственной отработки способа. The numerical limits of the relation (1a, b) provide the desired deformation conditions. They are installed experimentally in the process of direct testing of the method.

Если α₁ ^п и α₂ ^п различаются менее, чем на 7^о, то удерживающее действие входного участка 1П недостаточно. Участок 2П интенсивно нагнетает металл на оправку и он устремляется преимущественно в межвалковые зазоры. Если α₁ ^п превышает α₂ ^п более, чем на 25^о, то нарушаются условия первичного захвата. Входной участок не в состоянии обеспечить даже начального осевого движения заготовки.If α ₁ ^p and α ₂ ^p differ by less than 7 ^° , then the holding effect of the input section 1P is not enough. Section 2P intensively pumps metal onto the mandrel and it rushes mainly into the roll gaps. If α ₁ ^p exceeds α ₂ ^{p by} more than 25 ^about , then the conditions of the primary capture are violated. The input section is not able to provide even the initial axial movement of the workpiece.

Аналогичная картина наблюдается и в отношении второй из формул (1). Если Δ₁<0,3Δ_o, то удерживающее действие участка 1П мало и не дает искомого технического результата. В случае Δ₁>0,8Δ_o удерживающее действие чрезмерно и нарушен вторичный захват заготовки. Осевое движение заготовки прекращается при встрече с носком оправки.A similar picture is observed with respect to the second of formulas (1). If Δ ₁ <0.3Δ _o , then the holding effect of section 1P is small and does not give the desired technical result. In the case of Δ ₁ > 0.8Δ _{o the} holding effect is excessive and the secondary capture of the workpiece is violated. The axial movement of the workpiece stops when it meets the tip of the mandrel.

Соотношения (2а, б), формирующие частный технический результат, управляют рассредоточением по глубине зон предрасположенных к кольцевому разрушению на различных стадиях процесса. Как известно в трехвалковой схеме винтовой прокатки присутствует характерная кольцевая зона, опасная пластическим разрыхлением. Глубина ее залегания от поверхности раската определяется, в первую очередь, уровнем частных обжатий, равно как и углом конусности калибра α в пределах данного способа. Relations (2a, b), forming a particular technical result, control the dispersal in depth of the zones predisposed to ring failure at various stages of the process. As is known, in the three-roll scheme of screw rolling there is a characteristic annular zone, dangerous by plastic loosening. The depth of its occurrence from the surface of the roll is determined, first of all, by the level of private compressions, as well as by the angle of the taper of the caliber α within this method.

Активное обжатие заготовки по диаметру в данном способе осуществляется участками 1П, 2П, 1Р, 4Р. Соотношение (2а, б) устанавливает такое различие между углами α участков, чтобы на каждом из них опасная кольцевая зона располагалась на существенно разной глубине. Этим удается предотвратить нежелательное накопление пластического разрыхления и микродефектов в одних и тех же материальных объемах металла, и надежно блокировать возникновение кольцевого разрушения. Active compression of the workpiece by diameter in this method is carried out by sections 1P, 2P, 1P, 4P. Relation (2a, b) establishes such a difference between the angles α of the sections so that the dangerous annular zone is located at substantially different depths on each of them. This helps prevent unwanted accumulation of plastic loosening and microdefects in the same material volumes of the metal, and reliably block the occurrence of ring fracture.

Нарушение численных параметров соотношения (2а, б) лишает способ указанного технического результата. Если различие между углами менее 1,5^о, то глубинное положение зон кольцевого разрыхления становится недопустимо близким. Концентрация накапливаемого разрыхления усиливается локализацией в ограниченных кольцевых объемах. Опасность кольцевого разрушения резко возрастает. Чрезмерно большое различие между углами α (> 5,0^о) нарушает общую стабильность и несбалансированность процесса раскатки уширяющихся сплавов вследствие образования обжимных участков с недопустимо большими и недопустимо малыми углами конусности. Происходит нарушение захвата, потеря устойчивости профиля трубы, нарушение стабильности вращения заготовки.Violation of the numerical parameters of the relation (2a, b) deprives the method of the indicated technical result. If the difference between the angles is less than 1.5 ^about , then the deep position of the zones of ring loosening becomes unacceptably close. The concentration of accumulated loosening is enhanced by localization in limited annular volumes. The danger of ring destruction increases dramatically. An excessively large difference between the angles α (> 5,0 ^o) gives the overall stability and rolling process unbalanced broadening due to the formation of alloys crimping portions unacceptably large and unacceptably small angles of taper. There is a violation of the capture, loss of stability of the pipe profile, violation of the stability of rotation of the workpiece.

П р и м е р 1. Способ реализован на агрегате "40-80" для получения труб из уширяющегося титаного сплава ВТ-5. Заготовка диаметром 130 мм нагревалась в индукционной печи до 1000^оС. Нагретая заготовка прошивалась в гильзу 89х14 мм на короткой оправке в трехвалковом калибре, образованных многоконусными валками. Угол наклона образующей конического участка валков к оси прокатки перед носком оправки составлял 3^о, а угол наклона входного участка 20^о т.е. на 17^о больше. Между входным участком и участком перед носком оправки располагался дополнительный участок с углом наклона к оси прокатки 5^о. Обжатие перед носком оправки составляло 21 мм, а обжатие входным участком выдерживалось равным 11,4 т.е. 0,55 от обжатия перед оправкой. Угол подачи устанавливался равным 10^о.PRI me R 1. The method is implemented on the unit "40-80" to obtain pipes from a widening titanium alloy VT-5. The blank 130 mm diameter is heated in an induction furnace to 1000 ^C. The heated preform is sewn into the sleeve on the short 89h14 mm mandrel in a three-roll caliber formed mnogokonusnymi rolls. The angle of inclination of the generatrix of the conical section of the rolls to the rolling axis in front of the mandrel nose was 3 ^° , and the angle of inclination of the inlet section was 20 ^° i.e. 17 ^o more. Between the inlet portion and the toe portion in front of the mandrel located further portion with an inclination to the rolling axis ^about 5. The compression in front of the toe of the mandrel was 21 mm, and the compression in the inlet section was kept equal to 11.4 i.e. 0.55 from compression before mandrel. The feed angle was set equal to 10 ^about .

Прокатка всех заготовок проходила при их стабильном вращении без образования разрывов поверхности и повреждения поверхности скольжением. Прошитая гильза раскатывалась в трубу 70х10 мм в трехвалковом стане на длинной оправке. All billets were rolled during their stable rotation without the formation of surface discontinuities and surface damage by sliding. The stitched sleeve was rolled into a 70x10 mm pipe in a three-roll mill on a long mandrel.

П р и м е р 2. На агрегате "40-80" согласно п.2 предложенного способа получали трубы из двухфазного титанового сплава ВТ-3-1, обладающего пониженной пластичностью. Деформационные условия и геометрические параметры п.1 соблюдались полностью. Температура нагрева заготовок под прокатку составляла 1180^оС, угол наклона входного участка к оси прошивки составлял 20^о.PRI me R 2. On the unit "40-80" according to claim 2 of the proposed method received a pipe from a two-phase titanium alloy VT-3-1, with reduced ductility. The deformation conditions and geometric parameters of item 1 were fully observed. The temperature of heating blanks for rolling is 1180 ^{° C,} the angle of inclination of the inlet section to the sewing axis was ²⁰ °.

Прошитая гильза раскатывалась на длинной оправке в многоконусных валках, имеющих конические участки со следующими углами наклона образующих к оси прокатки, град. The stitched sleeve was rolled on a long mandrel in multi-cone rolls having conical sections with the following angles of inclination forming to the rolling axis, degrees.

Первый обжимной участок 20-3 17
Промежуточный калиб- рующий участок 0
Промежуточный раскат- ной участок -3
Второй обжимной участок 20 + 2 22 Калибрующий участок 0 Раскатной участок -2,5.The first crimp section 20-3 17
Intermediate Calibration Section 0
Intermediate rolling section -3
Second crimp section 20 + 2 22 Calibration section 0 Rolling section -2.5.

Прошивка и раскатка проходила устойчиво. Тенденций к возникновению кольцевого разрушения не установлено. Полученные трубы полностью удовлетворяли требованиям действующей нормативно-технической документации. Firmware and rolling went steadily. Trends in the occurrence of ring destruction have not been established. The resulting pipes fully met the requirements of the current regulatory and technical documentation.

Claims

1. METHOD FOR PRODUCING PIPES FROM NON-FERROUS METALS AND ALLOYS, including hot screw firmware and rolling on mandrels, characterized in that the firmware and rolling is carried out in three-roll calibers formed by multi-cone rolls, and the angle of inclination of the conical generatrix to the rolling axis at the entrance to the gauge during firmware 7-25 ^o more than in front of the toe of the mandrel, and the compression in the input section is 0.3-0.8 compression in front of the toe of the mandrel.

2. The method according to p. 1, characterized in that the rolling of the stitched sleeve is carried out in rolls having two crimp sections, separated by sections of intermediate calibration and rolling, the angle of inclination of the generatrix to the rolling axis of one of them being 1.5-5, 0 ^o less, and the other more than the angle of inclination of the generatrix of the input section of the piercing rolls to the axis of rolling.