RU2489220C1 - Method of helical piercing of cast billet - Google Patents

Method of helical piercing of cast billet Download PDF

Info

Publication number
RU2489220C1
RU2489220C1 RU2012100810/02A RU2012100810A RU2489220C1 RU 2489220 C1 RU2489220 C1 RU 2489220C1 RU 2012100810/02 A RU2012100810/02 A RU 2012100810/02A RU 2012100810 A RU2012100810 A RU 2012100810A RU 2489220 C1 RU2489220 C1 RU 2489220C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
mandrel
rolls
section
billet
deformation
Prior art date
Application number
RU2012100810/02A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2012100810A (en
Inventor
Игорь Юрьевич Пышминцев
Андрей Васильевич Курятников
Алексей Валентинович Король
Андрей Александрович Корсаков
Дмитрий Юрьевич Звонарев
Дмитрий Владимирович Овчинников
Сергей Валерьевич Липнягов
Александр Игоревич Грехов
Николай Георгиевич Пономарев
Игорь Владимирович Мишкин
Алексей Владимирович Ступин
Original Assignee
Открытое акционерное общество "Российский научно-исследовательский институт трубной промышленности" (ОАО "РосНИТИ")
Открытое акционерное общество "Синарский трубный завод" (ОАО "СинТЗ")
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 Открытое акционерное общество "Российский научно-исследовательский институт трубной промышленности" (ОАО "РосНИТИ"), Открытое акционерное общество "Синарский трубный завод" (ОАО "СинТЗ") filed Critical Открытое акционерное общество "Российский научно-исследовательский институт трубной промышленности" (ОАО "РосНИТИ")
Priority to RU2012100810/02A priority Critical patent/RU2489220C1/en
Publication of RU2012100810A publication Critical patent/RU2012100810A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2489220C1 publication Critical patent/RU2489220C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: process engineering.
SUBSTANCE: invention is intended for increasing tool life and quality of inner surface of rolled tube from cast and continuously cast billet at rotary piercer. Proposed comprises feeding the billet to forming rolls with conical entrance, throat and conical exit developed through angle of feed and rolling-off, billet grip by rolls, helical piercing at mandrel-free section of roll conical entrance and billet piercing by mandrel at mandrel section of roll conical entrance. Note here that piercing is performed with reduction to throat at different degree of deformation. Uniform metal pressure distribution at tool is ensured by accentuated increase in reduction at mandrel-free section of the roll conical entrance spaced from roll front end for 0.3-0.6 on conical entrance length and decrease in reduction at mandrel section of roll conical entrance spaced from mandrel nose from 0.1-0.4 of mandrel length.
EFFECT: accentuated increase in reduction by 2,04-15,0 percent.
2 dwg, 1 tbl

Description

Изобретение относится к области обработки металлов давлением и касается изготовления гильз из литой, а также непрерывно-литой заготовки в косовалковом прошивном стане.The invention relates to the field of metal forming and relates to the manufacture of sleeves from cast as well as continuously cast billets in a cross-stitch piercing mill.

В настоящее время подавляющую часть бесшовных горячекатаных труб из углеродистых и низколегированных марок стали изготавливают из непрерывно-литой заготовки. Проблемы использования такой заготовки для прошивки состоят в том, что по условию формирования непрерывно-литой заготовки минимальный диаметр заготовки составляет 156 мм, а самые многочисленные ТПА «140» используют заготовку диаметрами от 140 до 90 мм. Поэтому процесс прошивки должен осуществляться с повышенными обжатиями и значительным уменьшением наружного диаметра гильзы относительно диаметра заготовки.Currently, the vast majority of seamless hot-rolled tubes of carbon and low alloy steel grades are made from continuously cast billets. The problems of using such a billet for firmware are that, according to the condition of forming a continuously cast billet, the minimum diameter of the billet is 156 mm, and the most numerous TPA “140” use a billet with diameters from 140 to 90 mm. Therefore, the firmware process should be carried out with increased reductions and a significant reduction in the outer diameter of the sleeve relative to the diameter of the workpiece.

Известен способ винтовой прошивки литой заготовки, согласно которому заготовку прошивают в косовалковом стане в валках, угол входного конуса которых составляет 4÷8 градусов, с обжатием в пережиме 21÷35% при величине угла подачи не менее 12 градусов (патент РФ №2250147, В21В 19/04, опубл. 20.04.2005). Недостатком данного способа является нестабильный первичный и вторичный захват заготовки, обусловленный большой величиной угла входного конуса 4÷8 градусов. Для обеспечения стабильного захвата на входной участок валка вынуждены наносить грубую насечку, которая изнашивается через 200÷220 т проката, после чего валки необходимо заменять на новые, в то время как период кампании валков прошивного стана рассчитан на прокат 1000÷2000 т труб.A known method of screw piercing a cast billet, according to which the billet is stitched in a roll mill in rolls, the angle of the inlet cone of which is 4 ÷ 8 degrees, with a compression in the clamp 21 ÷ 35% with a feed angle of at least 12 degrees (RF patent No. 2250147, V21B 19/04, publ. 04/20/2005). The disadvantage of this method is the unstable primary and secondary capture of the workpiece, due to the large angle of the input cone of 4 ÷ 8 degrees. To ensure a stable grip, they are forced to apply a coarse notch to the inlet section of the roll, which wears out after 200 ÷ 220 tons of rolled products, after which the rolls must be replaced with new ones, while the campaign period of the piercing mill rolls is designed to hire 1,000 ÷ 2,000 tons of pipes.

Наиболее близким техническим решением, принятым за прототип, является способ изготовления гильзы из литой заготовки (патент РФ №2391155, В21В 19/04, опубл. 10.06.2010), включающий подачу нагретой заготовки в рабочие валки, имеющие входной конус, пережим и выходной конус, развернутые на угол подачи и раскатки, захват заготовки вращающимися валками, обжатие ее по диаметру во входном конусе до • пережима с различной степенью деформации и прошивку заготовки оправкой.The closest technical solution adopted for the prototype is a method of manufacturing a sleeve from a cast billet (RF patent No. 2391155, B21B 19/04, publ. 06/10/2010), comprising supplying a heated billet to work rolls having an input cone, pinch and output cone rotated at the feed and rolling angle, gripping the workpiece by rotating rollers, compressing it in diameter in the inlet cone to a pinch with a different degree of deformation, and piercing the workpiece with a mandrel.

Недостатком данного способа является неравномерное и интенсивно-монотонное увеличение деформации на участке до пережима, определяющее. «лавинообразный» характер развития и накопления поперечной внеконтактной деформации, вызывающее прогрессивное увеличение овальности поперечного сечения заготовки-гильзы, инициирующее работу трения на поверхности направляющих линеек, их интенсивный разогрев и повышенный износ. Процесс сопровождается налипанием металла и свариванием материала линеек с металлом заготовки, образованием на поверхности линеек каверн и, как следствие - ухудшением качества поверхности гильз и труб. Частые остановки, связанные с зачисткой или заменой линеек, уменьшают производительность стана и всего трубопрокатного агрегата. Аналогичные явления происходят и с оправками.The disadvantage of this method is the uneven and intense monotonous increase in deformation in the area before clamping, which determines. “Avalanche-like” nature of the development and accumulation of transverse non-contact deformation, causing a progressive increase in the ovality of the cross section of the billet sleeve, initiating friction on the surface of the guiding rulers, their intense heating and increased wear. The process is accompanied by metal buildup and welding of the ruler material with the workpiece metal, the formation of cavern lines on the surface and, as a consequence, the deterioration of the surface quality of the sleeves and pipes. Frequent stops associated with stripping or replacing rulers reduce the productivity of the mill and the entire pipe rolling unit. Similar phenomena occur with mandrels.

Техническая задача, решаемая изобретением, заключается в повышении стойкости инструмента и качества внутренней поверхности прокатываемых труб, снижении расходного коэффициента и увеличении производительности прошивного стана за счет использования заготовки повышенного диаметра.The technical problem solved by the invention is to increase the tool life and the quality of the inner surface of the rolled pipes, reduce the cost coefficient and increase the productivity of the piercing mill through the use of billets of increased diameter.

Поставленная задача решается за счет того, что в способе винтовой прошивки литой заготовки, включающем подачу нагретой заготовки в рабочие валки, имеющие входной конус, пережим и выходной конус, развернутые на угол подачи и раскатки, захват заготовки валками, винтовую прокатку заготовки на безоправочном участке входного конуса валков и прошивку заготовки оправкой на оправочном участке входного конуса валков, при этом прошивку осуществляют с обжатием до пережима с различной степенью деформации, согласно изобретению, при прошивке акцентированно повышают обжатие на 2,0÷15,0% на безоправочном участке входного конуса валков, отстоящем от переднего торца валков на 0,3÷0,6 длины входного конуса, и продолжают деформацию с повышенным обжатием, снижая его на оправочном участке входного конуса валков, отстоящем от носка оправки на 0,1÷0,4 длины оправки.The problem is solved due to the fact that in the method of screw flashing a cast billet, comprising supplying a heated billet to work rolls having an input cone, pinch and output cone, deployed at the feed and rolling angle, gripping the workpiece with rolls, screw rolling of the workpiece on the unrefined portion of the input the cone of the rolls and piercing the workpiece with a mandrel on the mandrel portion of the input cone of the rolls, while the firmware is pressed to pinch with a different degree of deformation, according to the invention, when the firmware is accent the compression is increased by 2.0 ÷ 15.0% in the flawless section of the input cone of the rolls, spaced from the front end of the rolls by 0.3 ÷ 0.6 of the length of the input cone, and deformation is continued with increased compression, reducing it on the mandrel section of the input cone rolls spaced from the nose of the mandrel at 0.1 ÷ 0.4 length of the mandrel.

Изобретение иллюстрируется чертежами, где на фиг.1 изображена схема очага деформации процесса прошивки заготовки повышенного диаметра в гильзу и на фиг.2 представлены эпюры овальности поперечных сечений прошиваемых заготовок.The invention is illustrated by drawings, in which Fig. 1 shows a diagram of the deformation zone of the process of flashing a billet with an increased diameter into a sleeve, and Fig. 2 shows diagrams of the ovality of the cross-sections of stitched blanks.

Очаг деформации при осуществлении процесса прошивки включает прошиваемую заготовку 1, валки 2 прошивного стана и оправку 3. На валках 2 прошивного стана показано расположение функциональных участков: I - захватный участок, II - гребень интенсивной деформации. III -кольцевой выступ, IV - обратный конус, V - зона деформационной разгрузки, VI - пережим валка, VII - раскатной участок.The deformation zone during the firmware process includes a stitched blank 1, rolls 2 of the piercing mill and mandrel 3. On the rolls 2 of the piercing mill, the location of the functional sections is shown: I — gripping section, II — crest of intense deformation. III - ring protrusion, IV - inverse cone, V - zone of deformation unloading, VI - pinch roll, VII - rolling section.

Механизм действия предлагаемого способа иллюстрирует фиг.1. Захватный участок I предназначен для осуществления стабильного первичного захвата заготовки 1 валками 2 и создания необходимого резерва втягивающих сил трения, достаточных для ведения последующих этапов процесса прошивки. Его выполняют с малым углом образующей конусности, например φ1≈1°30'÷3°30'. Длина захватного участка I соответствует 1÷3 шагам подачи заготовки 1 за полуоборот, что достаточно для преодоления лобового сопротивления последующего участка II - гребня интенсивной деформации, и обеспечивается протяженностью захватного участка в пределах 0,3÷0,6 длины входного конуса валков. При меньшей длине захватного участка тянущих сил трения может быть недостаточно для преодоления лобового сопротивления гребня, и могут возникнуть проблемы с первичным захватом заготовки. При большей длине захватного участка, соответствующей значению более 3-х шагов подачи за полуоборот заготовки, в условиях стабильного первичного захвата начинается прогрессирующий рост внеконтактной поперечной деформации на данном участке, ответственной за осевые разрушения в заготовке, что может ' являться основной причиной дефектообразования на внутренней поверхности.The mechanism of action of the proposed method is illustrated in figure 1. The gripping section I is intended for the implementation of a stable primary capture of the workpiece 1 by the rollers 2 and the creation of the necessary reserve of the pulling friction forces, sufficient for conducting the subsequent stages of the firmware process. It is performed with a small angle of the generatrix of the taper, for example φ 1 ≈1 ° 30 '÷ 3 ° 30'. The length of the gripping section I corresponds to 1 ÷ 3 steps of feeding the workpiece 1 per half turn, which is enough to overcome the drag of the subsequent section II - the ridge of intense deformation, and is provided by the length of the gripping section within 0.3 ÷ 0.6 of the length of the input cone of the rolls. With a shorter length of the gripping section, the pulling friction forces may not be enough to overcome the drag of the ridge, and problems may arise with the primary grip of the workpiece. With a longer length of the gripping section corresponding to more than 3 feed steps per half turn of the workpiece, under conditions of stable primary gripping, a progressive increase in non-contact transverse deformation begins in this area, responsible for axial fractures in the workpiece, which may be the main cause of defect formation on the inner surface .

При помощи участка II создают акцентированное повышение обжатия заготовки 1. Угол конусности гребня составляет, например φ2=300÷40°. При большем значении угла конусности гребня возможны порезы гильзы-заготовки, а при меньшем значении угла гребень интенсивной деформации II теряет свою функцию - обеспечения акцентированного повышения обжатия заготовки без существенного развития поперечной деформации. Высоту гребня выбирают из условия осуществления акцентированного обжатия заготовки на 2÷15%. При величинах обжатия, меньших 2%, деформация заготовки незначительна, акцентированное повышение деформации практически незначимо, и схема деформирования заготовки близка к классической (одноконусная калибровка валков). А при значениях обжатия более 15% увеличивается лобовое сопротивление собственно гребня, что способствует ухудшению вторичного захвата и может привести к прекращению процесса прошивки. Участок III - кольцевой выступ - предназначен для продолжения деформирования заготовки 1 с повышенным обжатием и уплотнения ее структуры. Длина участка кольцевого выступа III должна охватывать безоправочный и оправочный участки входного конуса валков. Безоправочный участок кольцевого выступа III создает дополнительные тянущие усилия со стороны валков, способствующие преодолению лобового сопротивления со стороны оправки, а также преодолению лобового сопротивления самого гребня интенсивной деформации.Using section II create an accentuated increase in compression of the workpiece 1. The angle of the taper of the ridge is, for example, φ 2 = 300 ÷ 40 °. With a larger value of the taper angle of the ridge, cuts in the blank of the workpiece are possible, and with a smaller value of the angle, the ridge of intense deformation II loses its function of providing an accentuated increase in the compression of the workpiece without significant development of transverse deformation. The height of the ridge is selected from the conditions for the implementation of accentuated compression of the workpiece by 2 ÷ 15%. With reduction values less than 2%, the workpiece deformation is insignificant, the accentuated increase in deformation is practically insignificant, and the workpiece deformation pattern is close to the classical one-roll calibration. And with compression values of more than 15%, the drag of the crest itself increases, which contributes to the deterioration of the secondary grip and can lead to the termination of the firmware process. Section III - an annular protrusion - is designed to continue the deformation of the workpiece 1 with increased compression and compaction of its structure. The length of the section of the annular protrusion III should cover the flawless and mandrel sections of the inlet cone of the rolls. The flawless section of the annular protrusion III creates additional pulling forces on the side of the rolls, helping to overcome the drag on the mandrel side, as well as to overcome the drag of the ridge of intense deformation.

На оправочном участке прошивки в процессе контакта заготовки 1 с рабочим конусом оправки 3 вследствие возрастающего лобового сопротивления оправки и увеличивающегося скольжения происходит более интенсивное увеличение и поцикловое накопление поперечной внеконтактной деформации. Для снижения уровня внеконтактной поперечной деформации, а также минимизации ее развития на участке очага деформации до пережима размещена зона деформационной разгрузки V, которая сопряжена с участком кольцевого выступа III коротким участком обратного конуса IV, то есть расположена на оправочном участке входного конуса валка, отстоящем от носка оправки на 0,1÷0,4 длины оправки. При расположении зоны деформационной разгрузки на расстоянии от носка оправки менее 0,1 длины оправки возникает вероятность образования винтовой канавки от действия кольцевого выступа III и заката стенок заготовки-гильзы в наружную плену при последующем деформировании. А при расположении на расстоянии более 0,4 длины оправки начинает приобретать «лавинообразный» характер внеконтактная деформация, вызывая прогрессирующее увеличение овальности поперечного сечения заготовки-гильзы и повышенный износ прокатного инструмента прошивного стана, в частности линеек и оправок, в области пережима валков. На участке деформационной разгрузки V происходит уменьшение накопленой внеконтактной деформации. Протяженность данного участка достаточна для снижения овальности поперечного сечения заготовки и, следовательно, уменьшения износа линеек и оправок на этом участке.Due to the increasing frontal resistance of the mandrel and the increasing slip, a more intensive increase and cyclic accumulation of transverse non-contact deformation occurs on the mandrel section of the firmware during the contact of the workpiece 1 with the working cone of the mandrel 3. To reduce the level of non-contact transverse deformation, as well as to minimize its development, a deformation unloading zone V is placed in the area of the deformation zone prior to clamping, which is coupled to the section of the annular protrusion III by a short section of the inverse cone IV, i.e. mandrels for 0.1 ÷ 0.4 mandrel lengths. When the strain relief zone is located at a distance from the mandrel toe less than 0.1 of the mandrel length, there is a likelihood of a helical groove from the action of the annular protrusion III and sunset of the walls of the billet blank into the outer film during subsequent deformation. And when located at a distance of more than 0.4 the length of the mandrel, non-contact deformation begins to acquire an "avalanche" character, causing a progressive increase in the ovality of the cross section of the blank sleeve and increased wear of the rolling tool of the piercing mill, in particular the rulers and mandrels, in the area of the pinch rolls. At the strain relief section V, the accumulated noncontact deformation decreases. The length of this section is sufficient to reduce the ovality of the cross section of the workpiece and, therefore, reduce the wear of the rulers and mandrels in this section.

Способ винтовой прошивки литой заготовки осуществляют следующим образом. Нагретую литую заготовку 1 задают в рабочие валки 2 и захватным участком I валков 2 осуществляют первичный захват и обжатие в калибре, образованном за счет взаимного сближения контактных поверхностей валков 2 на безоправочном участке очага деформации. Перемещая заготовку 1 вдоль, оси прокатки, после 1÷3 полуоборотов с момента первичного захвата заготовки валками 2 акцентированно повышают обжатие на безоправочном участке входного конуса валков 2 за счет воздействия коротким конусным участком II - гребнем интенсивной деформации - с продолжением обжатия участком кольцевого выступа III валков. Акцентированное повышение обжатия осуществляют в пределах 2,0÷15,0%.The method of screw firmware cast billet is as follows. The heated cast billet 1 is set in the work rolls 2 and the gripping section I of the rolls 2 carry out the primary grip and compression in the caliber formed by the mutual contact of the contact surfaces of the rolls 2 on the faultless section of the deformation zone. Moving the workpiece 1 along the rolling axis, after 1 to 3 half turns from the moment of the initial capture of the workpiece by the rolls 2, the compression on the flawless section of the input cone of the rolls 2 is accentuated due to the action of the short conical section II - the ridge of intense deformation - with continued compression by the section of the annular protrusion of the III rolls . The accentuated increase in compression is carried out within 2.0 ÷ 15.0%.

Наличие гребня интенсивной деформации исключает развитие поперечной внеконтактной деформации, а сосредоточенная нагрузка создает наилучшие условия для проработки заготовки: дробления литой и уплотнения пористой структуры. Активная проработка осуществляется также участком кольцевого выступа III. За счет повышенного обжатия на участке III начинается рост внеконтактной поперечной деформации, однако интенсивность ее незначительна, так как на данном участке деформируют заготовку сплошного сечения или особотолстостенную гильзу, а сам процесс сопровождается уплотнением металла, особенно его пористой сердцевины. Линейки на данном участке практически не загружены и выполняют роль, скорее, направляющего, но не деформирующего инструмента. Поэтому прирост овальности поперечного сечения заготовки 1, приобретаемый за счет акцентированного повышения обжатия на участках II и III, незначителен и приходится на передний малонагруженный участок линейки. Далее при прошивке заготовки 1 оправкой 3 и образования гильзы, по мере уплотнения металла и утонения стенки гильзы, когда интенсивность поперечной внеконтактной деформации начинает возрастать и приобретать «лавинообразный» характер, накопленную величину внеконтактной деформации ограничивают за счет размещения в очаге деформации перед пережимом участков IV и V, образующих зону «отдыха». Это позволяет «сбросить» часть накопленной на участках I и III внеконтактной деформации и тем самым затормозить рост овальности поперечного сечения заготовки-гильзы. При дальнейшей деформации заготовки 1 на участке V очага деформации в направлении к пережиму VI развитие внеконтактной поперечной деформации происходит не столь интенсивно, поскольку величина последней погашена благоприятными условиями деформирования металла на участке V.The presence of a ridge of intense deformation excludes the development of transverse non-contact deformation, and the concentrated load creates the best conditions for working out the workpiece: crushing cast and compaction of the porous structure. Active development is also carried out by the section of the annular protrusion III. Due to the increased compression in section III, the growth of non-contact transverse deformation begins, however, its intensity is insignificant, since in this section a blank of a solid section or a particularly thick-walled sleeve is deformed, and the process itself is accompanied by compaction of the metal, especially its porous core. Rulers on this site are practically not loaded and play the role, rather, of a guiding, but not deforming tool. Therefore, the increase in ovality of the cross section of the workpiece 1, acquired due to the accented increase in compression in sections II and III, is insignificant and falls on the front lightly loaded section of the ruler. Further, when billet 1 is flashed with mandrel 3 and a sleeve is formed, as the metal densifies and the sleeve wall becomes thinner, when the intensity of transverse non-contact deformation begins to increase and acquire an "avalanche-like" character, the accumulated value of non-contact deformation is limited by placing sections IV and 4 in the deformation zone before clamping V, forming a zone of "rest". This allows you to "dump" part of the non-contact deformation accumulated in sections I and III and thereby inhibit the growth of ovality of the cross section of the blank-sleeve. With further deformation of workpiece 1 in section V of the deformation zone towards pin VI, the development of non-contact transverse deformation does not occur so intensively, since the value of the latter is extinguished by favorable conditions for the deformation of the metal in section V.

Различие деформирования заготовок по заявленному способу и способу-прототипу видно при сопоставлении эпюр овальности поперечных сечений прошиваемых заготовок (фиг.2), где: 4 - эпюра овальности заготовки-гильзы при прошивке по способу-прототипу, 5 - эпюра овальности заготовки-гильзы по предлагаемому способу.The difference in the deformation of the workpieces according to the claimed method and the prototype method is seen when comparing the diagrams of ovality of the cross-sections of the stitched blanks (figure 2), where: 4 is a diagram of the ovality of the workpiece-sleeve when flashing according to the prototype method, 5 is a diagram of the ovality of the workpiece-sleeve according to the proposed way.

Для процесса прошивки заготовки по способу-прототипу (эпюра 4) характерным является непрерывность увеличения обжатия вдоль очага деформации до пережима валков, определяемая наличием двух конусных участков, причем угол образующей второго участка, в частности, в 2÷3 раза больше, чем первого. Эпюра овальности поперечного сечения заготовки-гильзы имеет куполообразный вид с выраженным максимумом, соответствующим пережиму валков. Эпюра овальности 5 заготовки-гильзы для процесса прошивки по предлагаемому способу имеет иной характер: состоит из двух куполов, рассредоточенных по длине очага деформации, причем высота куполов на 30÷35% меньше, чем у способа-прототипа. Качественное и количественное отличие сравниваемых эпюр свидетельствует о меньшем усилии, передаваемом направляющему инструменту прошивного стана со стороны металла заготовки-гильзы и более равномерном распределении его по длине инструмента, в частности линеек. Вследствие этого уменьшается работа трения на поверхности линеек, их разогрев и износ. Аналогичный механизм характеризует работу и износ оправки прошивного стана.For the process of flashing the workpiece according to the prototype method (plot 4), a characteristic feature is the continuity of the increase in compression along the deformation zone to pinch rolls, determined by the presence of two conical sections, the angle of the generatrix of the second section, in particular, 2–3 times greater than the first. The diagram of the ovality of the cross section of the blank-sleeve has a dome-shaped appearance with a pronounced maximum corresponding to the pinch of the rolls. The plot of ovality 5 of the blank-sleeve for the firmware process according to the proposed method has a different character: it consists of two domes dispersed along the length of the deformation zone, and the dome height is 30–35% less than the prototype method. The qualitative and quantitative difference between the compared diagrams indicates a lesser force transmitted to the guiding tool of the piercing mill from the metal side of the blank-sleeve and its more uniform distribution along the length of the tool, in particular the rulers. As a result, the work of friction on the surface of the rulers, their heating and wear are reduced. A similar mechanism characterizes the work and wear of the mandrel of the piercing mill.

Таким образом, предлагаемый способ винтовой прошивки дает возможность целенаправленно перераспределить обжатия вдоль очага деформации до участка пережима валков: уменьшить усилия деформируемого металла на наиболее загруженных участках направляющего и прошивающего инструмента, соответствующих участку пережима, и, напротив, увеличить усилия на передних относительно незагруженных участках, и тем самым более равномерно распределить и уменьшить усилия металла на инструмент, уменьшить его износ, повысить качество поверхности гильз и производительность стана.Thus, the proposed method of screw firmware makes it possible to purposefully redistribute the compression along the deformation zone to the pinch section of the rolls: to reduce the forces of the deformable metal in the most loaded sections of the guide and sewing tool corresponding to the pinch section, and, conversely, increase the forces in the front relatively unloaded sections, and thereby more evenly distribute and reduce the efforts of the metal on the tool, reduce its wear, improve the surface quality of sleeves, etc. mill productivity.

Для одного из вариантов реализации способа был подготовлен прокатный инструмент и произведена опытная прокатка гильз на прошивном стане на ТПА «НО» ОАО «СинТЗ». Непрерывно-литую заготовку диаметром 156 мм прошивали в гильзу диаметром 138 мм с толщиной стенки 10 мм. Акцентированно повышали обжатие на безоправочном участке входного конуса за счет гребня на валке высотой 4 мм, что соответствует повышению деформации на 8 мм и увеличению обжатия на 5,1%. Для осуществления стабильного первичного захвата заготовки валками и создания необходимого резерва втягивающих сил трения гребень располагали на расстоянии 145 мм от переднего торца валков, что составляет 0,48 длины входного конуса валков, равной 300 мм. Снижение обжатия осуществляли на оправочном участке входного конуса валков на расстоянии 49,9 мм от носка оправки, что соответствует 0,19 длины оправки, равной 261 мм. Настроечные параметры процесса прошивки представлены в таблице.For one of the variants of the method implementation, a rolling tool was prepared and experimental testing of the sleeves was carried out on the piercing mill at TPA “NO” of OJSC “SinTZ”. A continuously cast billet with a diameter of 156 mm was sewn into a sleeve with a diameter of 138 mm and a wall thickness of 10 mm. The compression on the flawless portion of the inlet cone was accentuated due to the crest on the roll with a height of 4 mm, which corresponds to an increase in deformation of 8 mm and an increase in compression by 5.1%. To ensure stable primary capture of the workpiece by the rolls and create the necessary reserve of the retracting friction forces, the crest was placed at a distance of 145 mm from the front end of the rolls, which is 0.48 of the input cone length of the rolls, equal to 300 mm. The reduction of compression was carried out on the mandrel section of the input cone of the rolls at a distance of 49.9 mm from the tip of the mandrel, which corresponds to 0.19 mandrel length equal to 261 mm The tuning parameters of the firmware process are presented in the table.

Figure 00000001
Figure 00000001

Процесс прошивки происходил стабильно, средняя величина токовой нагрузки на привод прошивного стана не превышала 3 кА при предельно допустимой 4 кА. Качество наружной и внутренней поверхности гильз удовлетворительное. Средняя стойкость направляющего инструмента (линеек) при прошивке заготовок по предлагаемому способу составила 415 прошивок при улучшении качества поверхности труб, что примерно в 1,5 раза выше показателей стойкости инструмента при прошивке заготовок по действующей технологии. Уменьшение усилий металла положительно отразилось и на стойкости оправок: стойкость повысилась примерно на 20%, а количество прошивок увеличилось в среднем на 18%.The firmware process was stable, the average current load on the drive of the piercing mill did not exceed 3 kA at the maximum allowable 4 kA. The quality of the outer and inner surfaces of the liners is satisfactory. The average resistance of the guide tool (rulers) when flashing blanks according to the proposed method was 415 flashing when improving the quality of the surface of the pipes, which is about 1.5 times higher than the tool life when flashing blanks using current technology. The decrease in metal forces had a positive effect on the stability of the mandrels: the resistance increased by about 20%, and the number of firmware increased by an average of 18%.

Предлагаемый способ винтовой прошивки литой заготовки не требует существенных капитальных затрат и позволяет освоить технологию производства труб из менее затратной и более качественной непрерывно-литой заготовки повышенного диаметра, вести процесс прошивки при повышенном обжатии в пережиме, уменьшить износ направляющего и прошивающего инструмента прошивного стана, повысить качество поверхности гильз и производительность прошивного стана.The proposed method of screw firmware cast casting does not require significant capital costs and allows you to master the technology of pipe production from a less expensive and better continuous cast billets of increased diameter, to conduct the firmware process with increased compression in the clamp, reduce the wear of the guide and flashing tool of the piercing mill, improve quality liner surfaces and piercing mill performance.

Claims (1)

Способ винтовой прошивки литой заготовки, включающий подачу нагретой заготовки в рабочие валки, имеющие входной конус, пережим и выходной конус, развернутые на угол подачи и раскатки, захват заготовки валками, винтовую прокатку заготовки на безоправочпом участке входного конуса валков и прошивку заготовки оправкой на справочном участке входного конуса валков, при этом прошивку осуществляют с обжатием до пережима с различной степенью деформации, отличающийся тем, что прошивку осуществляют с акцентированным повышением обжатия на 2,0÷15,0% на безоправочном участке входного конуса валков, отстоящем от переднего торца валков на 0,3÷0,6 длины входного конуса, и продолжают деформацию со снижением повышенного обжатия на справочном участке входного конуса валков, отстоящем от носка оправки на 0,1÷0,4 длины оправки. A method for screw flashing a cast billet, including feeding the heated billet to work rolls having an input cone, pinch and output cone, deployed at the feed and rolling angle, gripping the workpiece with rolls, screw rolling the workpiece in the unprofitable section of the input cone of the rolls and flashing the workpiece with a mandrel in the reference area the input cone of the rolls, while the firmware is carried out with compression to pinch with a different degree of deformation, characterized in that the firmware is carried out with an accented increase in compression by 2.0 ÷ 15.0% and the flawless section of the input cone of the rolls, spaced from the front end of the rolls by 0.3 ÷ 0.6 the length of the input cone, and continue to deform with a decrease in increased compression at the reference section of the input cone of the rolls, spaced from the nose of the mandrel by 0.1 ÷ 0.4 mandrel lengths.
RU2012100810/02A 2012-01-11 2012-01-11 Method of helical piercing of cast billet RU2489220C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012100810/02A RU2489220C1 (en) 2012-01-11 2012-01-11 Method of helical piercing of cast billet

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012100810/02A RU2489220C1 (en) 2012-01-11 2012-01-11 Method of helical piercing of cast billet

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2012100810A RU2012100810A (en) 2013-07-20
RU2489220C1 true RU2489220C1 (en) 2013-08-10

Family

ID=48791565

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2012100810/02A RU2489220C1 (en) 2012-01-11 2012-01-11 Method of helical piercing of cast billet

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2489220C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2656901C2 (en) * 2014-03-19 2018-06-07 Ниппон Стил Энд Сумитомо Метал Корпорейшн Method of seamless metal pipe manufacturing
RU2788284C1 (en) * 2022-03-03 2023-01-17 Публичное акционерное общество "Трубная металлургическая компания" (ПАО "ТМК") Method for the production of seamless hot-formed corrosion-resistant pipes from austenitic steel

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU556854A1 (en) * 1975-06-30 1977-05-05 Московский Ордена Ленина Энергетический Институт Technological tool of a kosovalkovy camp
SU749469A1 (en) * 1978-06-07 1980-07-25 Московский Ордена Трудового Красного Знамени Институт Стали И Сплавов Technological tool for skew-roll piercer
GB2178353A (en) * 1985-07-12 1987-02-11 Kocks Technik Rolling seamless tubes
RU2009739C1 (en) * 1991-06-26 1994-03-30 Акционерное общество "Челябинский трубопрокатный завод" Method of cross-screw piercing
RU2391155C1 (en) * 2009-05-19 2010-06-10 Открытое акционерное общество "Северский трубный завод" Method of shell manufacturing out of cast blank

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU556854A1 (en) * 1975-06-30 1977-05-05 Московский Ордена Ленина Энергетический Институт Technological tool of a kosovalkovy camp
SU749469A1 (en) * 1978-06-07 1980-07-25 Московский Ордена Трудового Красного Знамени Институт Стали И Сплавов Technological tool for skew-roll piercer
GB2178353A (en) * 1985-07-12 1987-02-11 Kocks Technik Rolling seamless tubes
RU2009739C1 (en) * 1991-06-26 1994-03-30 Акционерное общество "Челябинский трубопрокатный завод" Method of cross-screw piercing
RU2391155C1 (en) * 2009-05-19 2010-06-10 Открытое акционерное общество "Северский трубный завод" Method of shell manufacturing out of cast blank

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2656901C2 (en) * 2014-03-19 2018-06-07 Ниппон Стил Энд Сумитомо Метал Корпорейшн Method of seamless metal pipe manufacturing
RU2788284C1 (en) * 2022-03-03 2023-01-17 Публичное акционерное общество "Трубная металлургическая компания" (ПАО "ТМК") Method for the production of seamless hot-formed corrosion-resistant pipes from austenitic steel

Also Published As

Publication number Publication date
RU2012100810A (en) 2013-07-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8141405B2 (en) Method for producing ultra thin wall metallic tube with cold working process
US7992417B2 (en) Method for producing ultra thin wall metallic tube by cold rolling method
US20090064748A1 (en) Process for manufacturing a seamless tube
US8601844B2 (en) Multi-roll mandrel mill and method of producing seamless tubes
RU2489220C1 (en) Method of helical piercing of cast billet
US8037732B2 (en) Method of producing seamless metal tube and punch for use therein
US4487049A (en) Working mandrel and method of rolling elongate hollow pieces in a multi-stand continuous mill on same working mandrel
RU2759820C1 (en) Screw piercing method in a four-roll mill
RU2723494C1 (en) Method of rolling hollow billet on mandrel in three-shaft helical rolling mill and working roll for implementation thereof
RU2773967C1 (en) Screw fitting method
RU2489221C1 (en) Method of hot-rolled pipe production
SU749469A1 (en) Technological tool for skew-roll piercer
RU2400317C1 (en) Method of producing seamless tubes
US7861571B1 (en) Trapped ball draw process for reducing the diameter of tubing
RU2404869C1 (en) Method of producing barrels by screw piercing
US2233736A (en) Method of making tubular workpieces
RU2496590C1 (en) Rotary piercer working tools
RU2048219C1 (en) Method for manufacture of pipes from nonferrous metals and alloys
SU725728A1 (en) Sleeve producing method
RU2614231C1 (en) Method of producing sleeves
SU1696019A1 (en) Blank for helical piercing of sleeves
RU2148445C1 (en) Tube rolling method
SU835580A1 (en) Method of producing hollow blanks with variable cross section
SU1113193A1 (en) Method of rolling tubes
RU2568804C1 (en) Method of manufacturing of longitudinally welded pipes with rectangular or square cross-section

Legal Events

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

Effective date: 20190112