RU2256708C2 - Method of production of triblets of pilgrim-step rolling mills - Google Patents

Method of production of triblets of pilgrim-step rolling mills Download PDF

Info

Publication number
RU2256708C2
RU2256708C2 RU2003103697/02A RU2003103697A RU2256708C2 RU 2256708 C2 RU2256708 C2 RU 2256708C2 RU 2003103697/02 A RU2003103697/02 A RU 2003103697/02A RU 2003103697 A RU2003103697 A RU 2003103697A RU 2256708 C2 RU2256708 C2 RU 2256708C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
mandrel
rolling
pipes
production
triblets
Prior art date
Application number
RU2003103697/02A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2003103697A (en
Inventor
нов А.В. Сафь (RU)
А.В. Сафьянов
А.А. Фёдоров (RU)
А.А. Фёдоров
В.В. Игнатьев (RU)
В.В. Игнатьев
В.Г. Дукмасов (RU)
В.Г. Дукмасов
Л.И. Лапин (RU)
Л.И. Лапин
И.А. Романцов (RU)
И.А. Романцов
С.В. Ненахов (RU)
С.В. Ненахов
К.Н. Никитин (RU)
К.Н. Никитин
С.А. Панов (RU)
С.А. Панов
В.А. Логовиков (RU)
В.А. Логовиков
Original Assignee
ОАО "Челябинский трубопрокатный завод"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ОАО "Челябинский трубопрокатный завод" filed Critical ОАО "Челябинский трубопрокатный завод"
Priority to RU2003103697/02A priority Critical patent/RU2256708C2/en
Publication of RU2003103697A publication Critical patent/RU2003103697A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2256708C2 publication Critical patent/RU2256708C2/en

Links

Landscapes

  • Reduction Rolling/Reduction Stand/Operation Of Reduction Machine (AREA)

Abstract

FIELD: metallurgy; pipe rolling.
SUBSTANCE: the invention is pertaining to the field of pipe rolling, in particular, to the methods of production of triblets of pilgrim-step rolling mills and may be used at production of triblets of pilgrim-step rolling mills for rolling of hot-rolled pipes of large and average diameters (273-550 mm). The method provides for casting of steel ingots, production of triblets out of the steel ingot blanks by, a heat treatment of the triblet ingot blanks, their mechanical working to obtain the finishing dimension with subsequent hardening by a roller run, casting of carbon steel ingots, application by surfacing on the ingot blanks of a heat-resistant and abrasive resistant layer and production of triblets out of the steel ingots by the pilgrim-step rolling, and in the process of operation after appearance of a net flame erosion cracks conduct a triblet multiple remachining till removal of the heat-resistant and abrasive resistant layer, application of a new heat-resistant and abrasive resistant layer by surfacing, machining till the finishing dimension and hardening by a roller running and determination of the thickness of the heat-resistant and abrasive resistant layer from the following equation Δ = A*µ* (l÷D/S*K), where: A - is the minimal thickness of the surfacing layer after the final mechanical working of a triblet and equaled to 10 mm; D - the maximal diameter of the pipes rolled on the given triblet, mm; S - the minimal wall thickness of the pipes rolled on the given triblet, mm; µ - a reduction ratio at rolling of ingots into the hollow triblet blanks and K - a coefficient equal to 0.02. The invention ensures production of triblets of pilgrim-step rolling mills for rolling of hot-rolled pipes of large and average diameters, usage as the basis of the triblet ingot blanks produced out of a carbon steel instead of alloyed steel, increased resistibility of triblets and as a result of it a decreased share of cost of the technological tools in the cost of production of pipes.
EFFECT: the invention ensures production of triblets of pilgrim-step rolling mills for rolling of hot-rolled pipes of large and average diameters, usage of carbon steel in production of triblet ingot blanks, increased resistibility of triblets, decreased share of triblets cost in the cost of the pipes production.
2 cl, 1 tbl

Description

Изобретение относится к трубопрокатному производству, а именно к способу изготовления технологического инструмента, и может быть использовано при изготовлении дорнов пилигримовых станов для прокатки горячекатаных труб большого и среднего диаметров (273-550 мм).The invention relates to pipe production, and in particular to a method of manufacturing a technological tool, and can be used in the manufacture of mandrels of pilgrim mills for rolling hot-rolled pipes of large and medium diameters (273-550 mm).

Известен способ изготовления дорнов пилигримовых станов для прокатки горячекатаных труб большого и среднего диаметров, включающий отливку слитков из стали марки СД1 (50ХН) с химсоставом по ГОСТ 4543-71, ковку их в цилиндрические заготовки (поковки) с уковом 2,25-2,5, черновую механическую обработку с припуском по диаметру 10-15 мм с учетом поводки поковок при термической обработке, термическую обработку дорновых заготовок, механическую обработку дорнов на чистовой размер с последующим упрочнением обкаткой роликом или шлифовкой поверхности и эксплуатацию их до образования сетки разгарных трещин "волны" или продольных трещин (Ф.А.Данилов и др. Горячая прокатка труб, Металлургия. Москва. 1962, с.355-356. Отчет по теме: 22-V-13-541-73: "Разработка технологии изготовления дорнов повышенной износостойкости и внедрение их в производство на ЧТПЗ", Днепропетровск, 1975. ТП 158-148-98 "Технологический процесс механической обработки направляющих и рабочих валков прошивного стана, дорнов и пилигримовых валков в цехе №1 ОАО "ЧТПЗ").A known method of manufacturing the mandrels of pilgrim mills for rolling hot-rolled pipes of large and medium diameters, including casting ingots from steel grade SD1 (50XN) with a chemical composition according to GOST 4543-71, forging them into cylindrical billets (forgings) with a bite of 2.25-2.5 , rough machining with an allowance of 10-15 mm in diameter, taking into account the forging forgings during heat treatment, heat treatment of mandrel blanks, machining of mandrels to the final size, followed by hardening by rolling with a roller or grinding the surface and exp their ousting before the formation of a grid of high-wave cracks or longitudinal cracks (F.A. Danilov et al. Hot rolling of pipes, Metallurgy. Moscow. 1962, p. 355-356. Related report: 22-V-13-541- 73: "Development of manufacturing technology of mandrels of increased wear resistance and their introduction into production at ChTPZ", Dnepropetrovsk, 1975. TP 158-148-98 "Technological process for machining guides and work rolls of a piercing mill, mandrels and pilgrim rolls in workshop No. 1 of OAO" ChTPZ ").

Недостатком данного способа является то, что дорна выходят из строя по "волне"' (гофрам), поверхностным разгарным кольцевым трещинам и грубым продольным трещинам, а также неравномерному истиранию их по длине (потеря геометрических размеров). Как правило, при прокатке труб диаметром 377 и 426 мм на дорнах из стали марки СД1 основным видом дефектов является "волна" (гофр). "Волна" на поверхности дорнов возникает на расстоянии 1500-2000 мм от дорнового замка. "Волна" – это пластическая деформация поверхностных слоев металла дорнов, которая обусловлена разогревом их поверхности до температуры выше 650°С и вызвана продолжительным контактом гильз-труб и дорнов или прокаткой двух и более гильз на одном дорне без охлаждения. При прокатке труб размером 426×9×32000-35000 мм время контакта дорна с гильзой-трубой составляет от 5,0 до 6,0 минут. За это время дорн на участке 1500-4000 мм от замковой части нагревается до 650°С. Наибольшую температуру дорн имеет на участке от 2000 до 3000 мм от дорнового замка, т.е. на центральной части. Стойкость дорнов по "волне" находится в прямой зависимости от соблюдения инструкции по их эксплуатации.The disadvantage of this method is that the mandrel breaks down according to the “wave” (corrugation), surface swing ring cracks and coarse longitudinal cracks, as well as their uneven abrasion along the length (loss of geometric dimensions). As a rule, when rolling pipes with a diameter of 377 and 426 mm on mandrels made of steel of grade SD1, the main type of defects is the “wave” (corrugation). "Wave" on the surface of the mandrels occurs at a distance of 1500-2000 mm from the mandrel lock. "Wave" is a plastic deformation of the surface layers of metal mandrels, which is caused by heating their surface to a temperature above 650 ° C and caused by prolonged contact of the sleeve tubes and mandrels or rolling of two or more sleeves on one mandrel without cooling. When rolling pipes with a size of 426 × 9 × 32000-35000 mm, the contact time of the mandrel with the sleeve tube is from 5.0 to 6.0 minutes. During this time, the mandrel in the area of 1500-4000 mm from the castle part is heated to 650 ° C. The mandrel has the highest temperature in the area from 2000 to 3000 mm from the mandrel castle, i.e. on the central part. The resistance of the mandrels on the "wave" is directly dependent on compliance with the instructions for their use.

Кольцевые трещины связаны с некачественной механической обработкой, наличием концентраторов напряжения (подрезов и канавок от резцов). Грубые продольные трещины глубиной от 1/3 до 3/4 радиуса дорнов являются следствием низких значений пластических свойств и ударной вязкости стали при циклически изменяющихся температурах.Ring cracks are associated with poor-quality machining, the presence of stress concentrators (undercuts and grooves from incisors). Rough longitudinal cracks with depths from 1/3 to 3/4 of the radius of the mandrels are a consequence of the low values of the plastic properties and impact toughness of steel at cyclically changing temperatures.

Известен также способ изготовления дорнов пилигримовых стнов из стали марки СД2 (25Х2М1Ф), имеющей следующее содержание элементов: углерод - 0,24-0,32%, марганец - 0,3-0,6%, кремний - 0,15-0,40%, хром - 1,6-1,9%, молибден - 0,6-0,9%, ванадий - 0,15-0,25%, никель - до 0,5%. Дорна из этой стали более износостойкие. Стойкость их в 1,2-1,3 раза выше, чем из стали СД1 (Отчет по теме: 23-V-13-81 /19-72/ П2 - а ПП "Изыскание сталей повышенной термостойкости и разработка составной конструкции пильгердорнов". Уральский НИИ трубной промышленности. Уфимский авиационный институт. Челябинский трубопрокатный завод, Челябинск, 1972 г.).There is also known a method of manufacturing mandrels of pilgrim stems from steel grade SD2 (25X2M1F), having the following content of elements: carbon - 0.24-0.32%, manganese - 0.3-0.6%, silicon - 0.15-0, 40%, chromium - 1.6-1.9%, molybdenum - 0.6-0.9%, vanadium - 0.15-0.25%, nickel - up to 0.5%. Dorn made of this steel is more wear resistant. Their resistance is 1.2-1.3 times higher than that of steel СД1 (Report on the topic: 23-V-13-81 / 19-72 / П2 - and ПП "Search for steels with increased heat resistance and development of the composite structure of pilgherthorn". Ural Research Institute of the Pipe Industry, Ufa Aviation Institute, Chelyabinsk Tube-Rolling Plant, Chelyabinsk, 1972).

Однако известный способ также имеет недостатки. Дорна с содержанием углерода 0,24-0,32% выходят из строя в основном из-за появления на их поверхности разгарных трещин, а также неравномерного истирания по длине (потеря геометрических размеров). Разгарные трещины возникают вследствие тепловых и структурных напряжений в поверхностном слое дорен, которые нагреваются при контакте с горячими гильзами-трубами до температуры Ac1-Ас3 (650°С и выше). Образование сетки разгарных трещин есть результат необратимых структурных изменений (сдвиговых деформаций внутри зерна, дробление зерен, образование пустот, деформации по границам зерен и образование субмикроскопических разрывов и повреждений поверхностного слоя). Термоусталостное повреждение поверхности является причиной возникновения первых очагов разрушения, инициирующих дальнейшее развитие трещин. С увеличением числа циклов нагрева и охлаждения возрастает количество и размер трещин, трещины соединяются и переплетаются между собой, образуя так называемую "сетку". Образование сетки разгарных трещин на поверхности дорнов ускоряет истирание и вырывание частиц металла. В трещинах происходит интенсивное окисление металла и процессы их расклинивания. Решающее влияние на срок эксплуатации дорнов оказывает интенсивность развития сетки разгарных трещин в более крупные, которые являются браковочным признаком дорнов.However, the known method also has disadvantages. Dorn with a carbon content of 0.24-0.32% fail mainly due to the appearance of hot cracks on their surface, as well as uneven abrasion along the length (loss of geometric dimensions). Hot cracks occur as a result of thermal and structural stresses in the surface layer of the doruns, which are heated by contact with hot sleeves-pipes to a temperature Ac1-Ac3 (650 ° C and above). The formation of a network of high-level cracks is the result of irreversible structural changes (shear deformations inside the grain, grain crushing, void formation, deformation along grain boundaries and the formation of submicroscopic discontinuities and damage to the surface layer). Thermal fatigue damage to the surface is the cause of the first foci of destruction, initiating the further development of cracks. With an increase in the number of heating and cooling cycles, the number and size of cracks increases, the cracks connect and intertwine, forming a so-called “grid”. The formation of a grid of hot cracks on the surface of the mandrels accelerates the abrasion and tearing of metal particles. Intensive oxidation of the metal and the processes of their wedging occur in cracks. The decisive influence on the life of the mandrels is exerted by the intensity of the development of the grid of widening cracks into larger ones, which are a rejection sign of mandrels.

Наиболее близким техническим решением является способ изготовления и эксплуатации дорнов пилигримовых станов для прокатки горячекатаных труб большого и среднего диаметров, включающим получение конического электрошлакового слитка из стали СД2-Ш и последующую его радиальную ковку на цилиндрическую заготовку, имеющую замковую и рабочую части, а ковку ее рабочей части осуществляют с линейным увеличением уковки в направлении к замковой части при отношении величин максимальной уковки к минимальной 1,26-1,56, отжиг заготовок и сверление отверстия диаметром 100-105 мм (Патент РФ №2055660 от 10.03.96 г., Бюл. №7, с.34 и А.В.Сафьянов, Л.М.Клейнер, Л.Д.Пиликина и др. "Новая технология производства полых дорнов пилигримовых станов", Сталь, №9, с.55-56, 1997 г.).The closest technical solution is a method of manufacturing and operating mandrels of pilgrim mills for rolling hot-rolled pipes of large and medium diameters, including the production of a conical electroslag ingot from SD2-Sh steel and its subsequent radial forging on a cylindrical billet having a locking and working parts, and forging its working parts are carried out with a linear increase in forging in the direction of the castle part with a ratio of the maximum forging to a minimum of 1.26-1.56, annealing the workpieces and drilling holes diameter of 100-105 mm (RF Patent No. 2055660 dated 03/10/96, Bull. No. 7, p. 34 and A. V. Safyanov, L. M. Kleiner, L. D. Pilikina and others. "New technology production of hollow mandrels of pilgrim mills ", Steel, No. 9, p. 55-56, 1997).

Однако известный способ имеет также недостатки. Стойкость дорнов возросла в 1,2-1,4 раза по сравнению с существующей, но они также выходят из строя по продольным трещинам и сетке разгарных трещин, а стоимость их в себестоимости труб составляет от 2,5 до 3,0%.However, the known method also has disadvantages. The resistance of the mandrels increased by 1.2-1.4 times in comparison with the existing one, but they also fail due to longitudinal cracks and a grid of high cracks, and their cost in the cost of pipes is from 2.5 to 3.0%.

Техническим результатом способа является повышение стойкости дорнов для прокатки горячекатаных труб большого и среднего диаметров, снижение их стоимости за счет замены стали 25Х2М1Ф на сталь 20 для изготовления дорновых заготовок с последующим многократным нанесением (типа СВ30Х25Н16Г7) теплостойкого износостойкого слоя путем наплавки и последующей обкатки. Технический результат достигается тем, что в известном способе изготовления дорнов пилигримовых станов для производства горячекатаных труб большого и среднего диаметров, включающим отливку слитков из стали, получение дорновых заготовок, термическую обработку дорновых заготовок, механическую обработку дорнов на чистовой размер с последующим упрочнением обкаткой роликом, слитки отливают из углеродистой стали, на поверхность слитка наносят путем наплавки теплостойкий износостойкий слой и получают из слитка заготовку дорна путем пилигримовой прокатки, а в процессе эксплуатации после появления сетки разгарных трещин производят многократную переточку дорна до удалениия теплостойкого износостойкого слоя, нанесение нового теплостойкого износостойкого слоя путем наплавки, механическую обработку на чистовой размер и упрочнение обкаткой роликом, а толщину теплостойкого износостойкого слоя определяют из выраженияThe technical result of the method is to increase the resistance of mandrels for rolling hot-rolled pipes of large and medium diameters, reduce their cost by replacing steel 25X2M1F with steel 20 for manufacturing mandrel blanks, followed by multiple application (type SV30X25N16G7) of a heat-resistant wear-resistant layer by welding and subsequent break-in. The technical result is achieved by the fact that in the known method of manufacturing mandrels of pilgrim mills for the production of hot rolled pipes of large and medium diameters, including casting ingots from steel, obtaining mandrel blanks, heat treatment of mandrel blanks, machining mandrels to the final size, followed by hardening by rolling with a roller, ingots cast from carbon steel, a heat-resistant wear-resistant layer is deposited on the surface of the ingot by surfacing and the mandrel blank is obtained from the ingot by sawing Ream rolling and in operation after the appearance of the grid razgarnyh produce multiple fractures regrinding mandrel prior to removal of heat resistant wear layer, applying a new heat-resistant wear layer by welding, machining to finished size and hardening the roller burnishing, while a heat-resistant wear layer thickness is determined from the expression

Δ=A*μ*(1+D/S*K),Δ = A * μ * (1 + D / S * K),

где А - минимальная толщина наплавленного слоя после чистовой механической обработки дорна, равная 10 мм;where A is the minimum thickness of the deposited layer after machining of the mandrel, equal to 10 mm;

D - максимальный диаметр труб, прокатываемых на данном дорне, мм;D is the maximum diameter of the pipes rolled on this mandrel, mm;

S - минимальная толщина стенки труб, прокатываемых на данном дорне, мм;S is the minimum wall thickness of the pipes rolled on this mandrel, mm;

μ - коэффициент вытяжки при прокатке слитков в полые дорновые заготовки;μ is the drawing coefficient when rolling ingots into hollow mandrel blanks;

К - коэффициент, равный 0,02.K is a coefficient equal to 0.02.

Дорна в процессе работы подвергаются многократному циклическому нагреву и охлаждению. Кроме теплового воздействия дорна подвергаются давлению со стороны валков пилигримового стана и продольному растяжению, вызванному силами трения деформируемого металла во время прокатки и извлечения дорнов из труб подающим аппаратом. Из-за непостоянства очага деформации за один оборот валков, давление на дорна и действие сил трения постоянно меняются. Сложность условий работы дорнов заключается в длительном нахождении их в контакте с нагретым пластически деформируемым металлом, отсутствии охлаждения в процессе деформации, больших температурных перепадов рабочей поверхности дорнов за один цикл их работы (охлаждение до температуры 180-200°С в ванне с водой и смазкой, нагрев в процессе прокатки и работа в течение 3,5-6,0 минут при температуре 500-650°С). Совместные действия больших температур и давлений приводят к быстрому выходу дорнов из строя, в основном по сетке разгарных трещин. Разгарные трещины на поверхности дорнов начинают появляться через 0,80-0,85 от первоначальной их стойкости, которые в дальнейшем начинают прогрессировать, расти как качественно так и количественно, т.е. вширь и вглубь. В этот момент дорна принудительно изымают из эксплуатации и перетачивают до удаления наплавленного теплостойкого износостойкого слоя. После переточки на дорна наносят новый теплостойкий износостойкий слой толщиной Δ1, производят механическую обработку на чистовой размер с последующей шлифовкой или упрочнением обкаткой роликом и возвращают дорна в технологический цикл производства. Дорна после переточки и нанесения нового теплостойкого износостойкого слоя эксплуатируют до появления (зарождения) сетки разгарных трещин. Цикл работы повторяют, то есть их изымают из технологического процесса, перетачивают до удаления теплостойкого износостойкого слоя, наносят новый теплостойкий износостойкий слой, производят механическую обработку на чистовой размер с последующим упрочнением роликом.Dorn during operation are subjected to repeated cyclic heating and cooling. In addition to the thermal effects, the mandrels are subjected to pressure from the rolls of the pilgrim mill and longitudinal tension caused by the frictional forces of the deformable metal during rolling and extraction of the mandrels from the pipes by the feeding apparatus. Due to the inconstancy of the deformation zone during one revolution of the rolls, the pressure on the mandrel and the effect of friction forces are constantly changing. The complexity of the working conditions of the mandrels consists in their prolonged contact with heated plastically deformable metal, the absence of cooling during deformation, large temperature differences of the working surface of the mandrels in one cycle of their operation (cooling to a temperature of 180-200 ° C in a bath with water and grease, heating during rolling and operation for 3.5-6.0 minutes at a temperature of 500-650 ° C). The combined actions of high temperatures and pressures lead to a quick failure of the mandrels, mainly along the grid of high-level cracks. High cracks on the surface of the mandrels begin to appear after 0.80-0.85 from their initial resistance, which subsequently begin to progress, grow both qualitatively and quantitatively, i.e. in breadth and inland. At this point, the mandrel is forcibly removed from service and ground until the deposited heat-resistant wear-resistant layer is removed. After regrinding, a new heat-resistant wear-resistant layer with a thickness of Δ 1 is applied to the mandrel, machined to the final size, followed by grinding or hardening by rolling with a roller and the mandrel is returned to the production cycle. After regrinding and applying a new heat-resistant wear-resistant layer, the mandrel is exploited until the appearance of the network of high-crack cracks. The work cycle is repeated, that is, they are removed from the technological process, grind until the heat-resistant wear-resistant layer is removed, a new heat-resistant wear-resistant layer is applied, the machining is performed to the final size, followed by roller hardening.

Таким образом, дорны эксплуатируют до выхода из строя по причинам, не связанным с разгарными трещинами (поломка дорна, износ замка и т.д.).Thus, the mandrels are operated until failure for reasons not related to high-cracking (breakage of the mandrel, wear of the lock, etc.).

Сопоставительный анализ заявляемого решения с прототипом показывает, что заявляемый способ изготовления дорнов пилигримовых станов для производства горячекатаных труб большого и среднего диаметров отличается от известною тем, что слитки отливают из углеродистой стали, на поверхность слитка наносят путем наплавки теплостойкий износостойкий слой и получают из слитка заготовку дорна путем пилигримовой прокатки, а в процессе эксплуатации после появления сетки разгарных трещин производят многократную переточку дорна до удаления теплостойкого износостойкого слоя, нанесение нового теплостойкого износостойкого слоя путем наплавки, механическую обработку на чистовой размер и упрочнение обкаткой роликом, а толщину теплостойкого износостойкого слоя определяют из выраженияA comparative analysis of the proposed solution with the prototype shows that the claimed method of manufacturing mandrels of pilgrim mills for the production of hot-rolled pipes of large and medium diameters differs from the known one in that ingots are cast from carbon steel, a heat-resistant wear-resistant layer is deposited on the surface of the ingot and a mandrel blank is obtained from the ingot by means of a pilgrim rolling, and during operation, after the appearance of a grid of hot cracks, the mandrel is repeatedly regrind until heat is removed Toyko wear layer, applying a new heat-resistant wear layer by welding, machining to finished size and hardening the roller burnishing, while a heat-resistant wear layer thickness is determined from the expression

Δ=A*μ*(1+D/S*K),Δ = A * μ * (1 + D / S * K),

где А - минимальная толщина наплавленного слоя после чистовой механической обработки дорна, равная 10 мм;where A is the minimum thickness of the deposited layer after machining of the mandrel, equal to 10 mm;

D - максимальный диаметр труб, прокатываемых на данном дорне, мм;D is the maximum diameter of the pipes rolled on this mandrel, mm;

S - минимальная толщина стенки труб, прокатываемых на данном дорне, мм;S is the minimum wall thickness of the pipes rolled on this mandrel, mm;

μ - коэффициент вытяжки при прокатке слитков в полые дорновые заготовки;μ is the drawing coefficient when rolling ingots into hollow mandrel blanks;

К - коэффициент, равный 0,02.K is a coefficient equal to 0.02.

Таким образом, заявляемый способ соответствует критерию изобретения "новизна".Thus, the claimed method meets the criteria of the invention of "novelty."

Сравнение заявляемого способа изготовления и эксплуатации дорнов не только с прототипом, но и с другими техническими решениями в данной области техники, не позволило выявить в них признаки, отличающие заявляемое решение от прототипа, что позволяет сделать вывод о соответствии критерию "существенные отличия".Comparison of the proposed method for the manufacture and operation of mandrels, not only with the prototype, but also with other technical solutions in the art, did not reveal the signs that distinguish the claimed solution from the prototype, which allows us to conclude that the criterion of "significant differences".

Способ опробован на трубопрокатной установке с пилигримовыми станами 8-16" ОАО "ЧТПЗ". В производство было задано по два новых дорна диаметром 409/410 и 309/310 мм, изготовленных по существующей и предлагаемой технологиям. Данные по стойкости дорнов пилигримовых станов, изготовленных по существующей и предлагаемой технологиям приведены в таблице. Из таблицы видно, что средняя статистическая стойкость дорнов диаметром 409/410 мм, изготовленных и эксплуатируемых по существующему способу, составляет 1100 тонн труб размером 426×9 мм, а дорнов диаметром 309/310 мм - 800 тонн труб размером 325×9 мм. Дорна по новому способу изготавливались по следующей технологии: в слитках ст.20 размером 420×2000 сверлили центральное отверстие диаметром 150±5,0 мм, а в слитках размером и 520х2100 мм центральное отверстие диаметром 100±5,0 мм, затем на данные слитки способом наплавки наносился теплостойкий износостойкий слой (СВ30Х25Н16Г7) толщиной, соответственно, 60,0 и 55,0 мм. Слитки нагревались в методических печах до температуры 1270-1280С. Слитки размером 630х100 прошивались в прошивном стане в гильзы размером 600х215х2600 мм на оправке диаметром 200 мм и прокатывались на пилигримовом стане в полые дорновые заготовки размером 430×120×5500 мм на дорне диаметром 189/190 мм. Слитки размером 540×150×2000 мм после нагрева без прошивки подавались на пилигримовый стан и катались в дорновые заготовки размером 330×100×5850 мм на дорнах диаметром 129/130 мм. После прокатки дорновые заготовки подвергались термической обработке, правке и механической обработке на чистовой размер, соответственно, 309/310 и 409/410 мм. На дорне диаметром 409/410 мм, изготовленном по существующей технологии, было прокатано 1185 тонн труб размером 426х9 по ГОСТ 8732, а на дорне диаметром 309/310 мм - 865 тонн нефтепроводных труб размером 325×9 по ГОСТ 8732. Оба дорна вышли из строя по сетке разгарных трещин. На дорне диаметром 409/410 мм, изготовленном по новой технологии, было прокатано до первой переточки 1350 тонн труб размером 426×9 по ГОСТ 8732. На поверхности дорна начала появляться сетка разгарных трещин. Дорн был изъят из технологического цикла и переточен. При переточке был снят наплавленный теплостойкий износостойкий слой, а затем нанесен новый теплостойкий износостойкий слой толщиной 20,1 мм, с учетом припуска под механическую обработку. После наплавки теплостойкого износостойкого слоя произведена чистовая механическая обработка, а поверхность дорна была упрочнена обкаткой роликом. Затем на дорне диаметром 409/410 мм после первой переточки и наплавки нового теплостойкого износостойкого слоя было прокатано 1035 тонн труб размером 426×9 по ГОСТ 8732. На поверхности дорна начала появляться сетка разгарных трещин. Дорн был изъят из технологического цикла и снова переточен. При переточке был снят наплавленный теплостойкий износостойкий слой, нанесен новый слой толщиной 19,8 мм. После наплавки теплостойкого износостойкого слоя и чистовой механической обработки поверхность дорна упрочнена обкаткой роликом. Затем на этом дорне было прокатано 1100 тонн. После третьей переточки и наплавки на данном дорне еще было прокатано 1075 тонн труб. Аналогичная технологическая последовательность производилась и на дорне диаметром 309/310. Из таблицы видно, что стойкость дорна диаметром 309/310 мм, изготовленного и эксплуатируемого по новой технологии, составляет 3515 тонн, то есть стойкость возрастает в 4,06 раза, по сравнению с дорном изготовленным по существующей технологии. Дорн прошел три переточеки и наплавоки с последующей механической обработкой и обкаткой (упрочнением) рабочей поверхности роликом. После ремонта дорнового замка (наплавки и фрезеровки щек) дорн будет использован для дальнейшего производства труб. На дорне диаметром 409/410 мм, изготовленном по предлагаемой технологии, прокатано 4560 тонн труб размером 426×9 мм, т.е. его стойкость возросла в 3,85 раза, по сравнению с дорном, изготовленным по существующей технологии. Дорн может быть использован для дальнейшей работы после наплавки и фрезерования замка, а также четвертой переточки и наплавки рабочей поверхности.The method was tested on a pipe-rolling installation with pilgrim mills 8-16 "OAO" ChTPZ ". Two new mandrels with a diameter of 409/410 and 309/310 mm, manufactured using the existing and proposed technologies, were assigned to the production. Data on the durability of the mandrels of pilgrim mills made according to the existing and proposed technologies are shown in the table. The table shows that the average statistical resistance of mandrels with a diameter of 409/410 mm, manufactured and operated by the existing method, is 1100 tons of pipes with a size of 426 × 9 mm, and mandrels with a diameter of 309/310 mm - 800 tons of pipes with a size of 325 × 9 mm Dorn according to the new method was made according to the following technology: a central hole with a diameter of 150 ± 5.0 mm was drilled in ingots of art. 100 ± 5.0 mm, then a heat-resistant wear-resistant layer (SV30X25N16G7) with a thickness of 60.0 and 55.0 mm, respectively, was deposited onto these ingots by the welding method. The ingots were heated in methodological furnaces to a temperature of 1270-1280С. Ingots 630x100 in size were sewn in a piercing mill into sleeves 600x215x2600 mm in size on a mandrel with a diameter of 200 mm and rolled on a pilgrim mill in hollow mandrel blanks of 430 × 120 × 5500 mm in diameter on a mandrel with a diameter of 189/190 mm. Ingots 540 × 150 × 2000 mm in size after heating without piercing were fed to a pilgrim mill and rolled into mandrel blanks of 330 × 100 × 5850 mm in size on mandrels with a diameter of 129/130 mm. After rolling, the mandrel blanks were subjected to heat treatment, dressing, and machining to a final size of 309/310 and 409/410 mm, respectively. On a mandrel with a diameter of 409/410 mm, manufactured according to the existing technology, 1,185 tons of pipes 426x9 in accordance with GOST 8732 were rolled, and on a mandrel with a diameter of 309/310 mm - 865 tons of 325 × 9 oil pipes in accordance with GOST 8732. Both mandrels failed. on a grid of high cracks. On a mandrel with a diameter of 409/410 mm, manufactured using the new technology, 1350 tons of pipes 426 × 9 in accordance with GOST 8732 were rolled to the first regrinding. A grid of high-grade cracks began to appear on the surface of the mandrel. Dorn was removed from the technological cycle and regrind. During regrinding, the deposited heat-resistant wear-resistant layer was removed, and then a new heat-resistant wear-resistant layer with a thickness of 20.1 mm was applied, taking into account the allowance for machining. After surfacing of the heat-resistant wear-resistant layer, final machining was performed, and the surface of the mandrel was hardened by rolling by a roller. Then, on a mandrel with a diameter of 409/410 mm, after the first regrinding and surfacing of a new heat-resistant wear-resistant layer, 1035 tons of pipes of size 426 × 9 in accordance with GOST 8732 were rolled. On the surface of the mandrel, a network of high-grade cracks began to appear. Dorn was removed from the technological cycle and again regrind. During regrinding, the deposited heat-resistant wear-resistant layer was removed, and a new layer with a thickness of 19.8 mm was applied. After surfacing of the heat-resistant wear-resistant layer and final machining, the surface of the mandrel is hardened by rolling by a roller. Then, 1,100 tons were rolled on this mandrel. After the third regrinding and surfacing, 1075 tons of pipes were still rolled on this mandrel. A similar process sequence was carried out on a mandrel with a diameter of 309/310. The table shows that the resistance of the mandrel with a diameter of 309/310 mm, manufactured and operated by the new technology, is 3515 tons, that is, the resistance increases by 4.06 times, compared with the mandrel manufactured by the existing technology. Dorn went through three regrindings and surfacing with subsequent machining and rolling (hardening) of the working surface with a roller. After repair of the mandrel lock (surfacing and milling of the cheeks), the mandrel will be used for further pipe production. On a mandrel with a diameter of 409/410 mm, manufactured by the proposed technology, 4560 tons of pipes with a size of 426 × 9 mm were rolled, i.e. its durability increased by 3.85 times, compared with a mandrel made using existing technology. The mandrel can be used for further work after surfacing and milling of the lock, as well as the fourth regrinding and surfacing of the working surface.

Таким образом, на дорне диаметром 309/310 мм, изготовленном и эксплуатируемом по существующей технологии, прокатано 865 тонн труб размером 325×9 мм (дорн вышел из строя по сетке разгарных трещин), а на дорне, изготовленном и эксплуатируемом по предлагаемой технологии, после трех переточек и наплавок износостойкого теплостойкого слоя, прокатано 3515 тонн труб, т.е. стойкость возрастает в 4,06 раза. На дорне диаметром 409/410 мм, изготовленном и эксплуатируемом по существующей технологии, прокатано 1185 тонн труб размером 426×9. Дорн вышел из строя по сетке разгарных трещин. На дорне диаметром 409/410 мм, изготовленном и эксплуатируемом по предлагаемой технологии, за 3 переточки и наплавки прокатано 4560 тонн труб размером 426×9 мм, т.е. стойкость дорна возросла в 3,85 раза. Дорна могут быть использованы в работе после ремонта (наплавки) и фрезеровки дорновоых замков, а также переточки и наплавки на рабочую поверхность нового теплостойкого износостойкого слоя.Thus, on a mandrel with a diameter of 309/310 mm, manufactured and operated according to the existing technology, 865 tons of 325 × 9 mm pipes were rolled (the mandrel failed according to the grid of high-grade cracks), and on the mandrel manufactured and operated by the proposed technology, after three regrinds and surfacing of a wear-resistant heat-resistant layer, 3515 tons of pipes are rolled, i.e. resistance increases by 4.06 times. On a mandrel with a diameter of 409/410 mm, manufactured and operated according to the existing technology, 1,185 tons of pipes 426 × 9 in size were rolled. Dorn failed on a grid of high cracks. On a mandrel with a diameter of 409/410 mm, manufactured and operated according to the proposed technology, 4,560 tons of pipes 426 × 9 mm in size were rolled for 3 regrinding and surfacing resistance of the mandrel increased by 3.85 times. The mandrel can be used in work after repair (surfacing) and milling of mandrel locks, as well as regrinding and surfacing on the working surface of a new heat-resistant wear-resistant layer.

Использование предлагаемого способа изготовления дорнов пилигримовых станов для производства горячекатаных труб большого и среднего диаметров позволяет использовать в качестве основы дорновых заготовок слитки из углеродистой стали (ст.20) вместо легированной (25Х2М1Ф), значительно увеличить их стойкость, а следовательно снизить долю стоимости технологического инструмента в себестоимости труб.Using the proposed method for the manufacture of mandrels of pilgrim mills for the production of hot-rolled pipes of large and medium diameters allows the use of carbon steel ingots (st.20) instead of alloyed (25X2M1F) as the basis for mandrel blanks, to significantly increase their resistance, and therefore reduce the share of the cost of the technological tool cost of pipes.

Figure 00000001
Figure 00000001

Claims (2)

1. Способ изготовления дорнов пилигримовых станов для производства горячекатаных труб большого и среднего диаметров, включающий отливку слитков из стали, получение дорновых заготовок, термическую обработку дорновых заготовок, механическую обработку дорнов на чистовой размер с последующим упрочнением обкаткой роликом, отличающийся тем, что слитки отливают из углеродистой стали, на поверхность слитка наносят путем наплавки теплостойкий износостойкий слой и получают из слитка заготовку дорна путем пилигримовой прокатки, а в процессе эксплуатации после появления сетки разгарных трещин производят многократную переточку дорна до удаления теплостойкого износостойкого слоя, нанесение нового теплостойкого износостойкого слоя путем наплавки, механическую обработку на чистовой размер и упрочнение обкаткой роликом.1. A method of manufacturing the mandrels of pilgrim mills for the production of hot-rolled pipes of large and medium diameters, including casting ingots from steel, producing mandrel blanks, heat treatment of mandrel blanks, machining mandrels to the final size, followed by rolling hardening by a roller, characterized in that the ingots are cast from carbon steel, a heat-resistant wear-resistant layer is deposited on the surface of the ingot by surfacing and the mandrel blank is obtained from the ingot by means of pilgrim rolling, and in the process service, after the appearance of a grid of hot cracks, the mandrel is repeatedly regrind until the heat-resistant wear-resistant layer is removed, a new heat-resistant wear-resistant layer is deposited by surfacing, machining to the final size and hardening by rolling with a roller. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что толщину теплостойкого износостойкого слоя определяют из выражения2. The method according to claim 1, characterized in that the thickness of the heat-resistant wear-resistant layer is determined from the expression Δ=A·μ·(1+D/S·K),Δ = A · μ · (1 + D / S · K), где А - минимальная толщина наплавленного слоя после чистовой механической обработки дорна, равная 10 мм;where A is the minimum thickness of the deposited layer after machining of the mandrel, equal to 10 mm; D - максимальный диаметр труб, прокатываемых на данном дорне, мм;D is the maximum diameter of the pipes rolled on this mandrel, mm; S - минимальная толщина стенки труб, прокатываемых на данном дорне, мм;S is the minimum wall thickness of the pipes rolled on this mandrel, mm; μ - коэффициент вытяжки при прокатке слитков в полые дорновые заготовки;μ is the drawing coefficient when rolling ingots into hollow mandrel blanks; К - коэффициент, равный 0,02.K is a coefficient equal to 0.02.
RU2003103697/02A 2003-02-06 2003-02-06 Method of production of triblets of pilgrim-step rolling mills RU2256708C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2003103697/02A RU2256708C2 (en) 2003-02-06 2003-02-06 Method of production of triblets of pilgrim-step rolling mills

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2003103697/02A RU2256708C2 (en) 2003-02-06 2003-02-06 Method of production of triblets of pilgrim-step rolling mills

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2003103697A RU2003103697A (en) 2004-09-20
RU2256708C2 true RU2256708C2 (en) 2005-07-20

Family

ID=35842738

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2003103697/02A RU2256708C2 (en) 2003-02-06 2003-02-06 Method of production of triblets of pilgrim-step rolling mills

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2256708C2 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4832287B2 (en) Manufacturing method of cold-worked high-strength seamless corrosion-resistant pipe
CN103447778B (en) A kind of processing technology of heavy truck engine crankshaft
RU2278750C2 (en) Method for producing hot rolled conversion large- and mean-diameter tubes of hard-to-form steels and alloys in tube rolling plants with pilger mills
CN105817840A (en) Machining and producing process of seamless steel pipe
CN102179681A (en) Pipe mold manufacturing process adopting continuous-casting blank to forge and roll rough blank periodically
RU2386498C2 (en) METHOD FOR PRODUCTION OF SEAMLESS HOT-DEFORMED BOILER THICK-WALLED PIPES WITH SIZE OF 377×50 AND 465×75 mm IN PIPE-ROLLING PLANTS WITH PILGER MILLS FOR PIPELINES OF HEAT COAL BLOCKS WITH SUPERCRITICAL STEAM PARAMETRES
RU2256708C2 (en) Method of production of triblets of pilgrim-step rolling mills
RU2311240C2 (en) Method for producing conversion tubes of large and mean diameters in tube rolling plants with pilger mills from ingots and billets of titanium base alloys
RU2238810C2 (en) Method for manufacture and operation of pilger mill mandrels from steel for producing of hot rolled pipes of large and average diameter
RU2328354C2 (en) Method of production and operation of pilger mill mandrels
RU2322318C2 (en) Method for making and exploiting drifts of pilger mills for producing hot rolled tubes of large and mean diameters
RU2248853C2 (en) Method for making pilger mill mandrel and exploiting it
RU2386502C2 (en) METHOD FOR PRODUCTION OF SEAMLESS HOT-DEFORMED BOILER THICK-WALLED PIPES WITH SIZE OF 465×75 mm IN PIPE-ROLLING PLANTS WITH PILGER MILLS FOR PIPELINES OF HEAT COAL BLOCKS WITH SUPERCRITICAL STEAM PARAMETRES
RU2322316C2 (en) Method for producing ingot-blanks by electroslag refining of hard-to-form steels and alloys and for rolling of them commercial tubes of large and mean diameters in tube rolling plants with pilger mills and conversion tubes for rerolling in tube cold rolling mills
RU2262998C1 (en) Method for making mandrel for pilger rolling of tubes
RU2249052C2 (en) Method for making mandrels of pilger rolling mills
RU2537340C2 (en) RECONDITIONING OF PILGER MILL MANDREL USED FOR HOT ROLLED 273-550 mm-DIA PIPES MADE OF "25-2¦1L"-GRADE STEEL WITH INITIAL SURFACE SORBITE PLY DEPTH OF 40-50 mm
RU2278749C2 (en) Method for producing bimetallic centrifugally cast billets and bimetallic wear-resistant tubes for transporting abrasive loose materials and pulps in tube rolling aggregates with pilger mills
CN113275494A (en) Forging method of 1Mn18Cr18N steel retaining ring
RU2523179C2 (en) Production and operation of pilger mill composite mandrels for production of large- and medium-diameter hot-rolled pipes
US20190040485A1 (en) Stainless steel tubes and method for production thereof
Lazorkin et al. New technologies of forging of ingots and blanks by four dies in open-die forging presses
RU2503523C2 (en) Method of producing precision tubes and device to this end
Romantsev et al. Introducing seamless-pipe production at OAO Vyksunskii Metallurgicheskii Zavod
RU2523395C2 (en) Production and operation of pilger mill composite mandrels for production of large- and medium-diameter hot-rolled pipes

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20090207