RU2542132C2

RU2542132C2 - METHOD OF FABRICATION OF COMMERCIAL PIPES WITH SIZE 406,4+0,4/-0×14,38+0,28/-0,72 mm FROM TITANIUM ALLOY Gr 29 FOR FURTHER USE IN GEOTHERMAL WELLS CONSTRUCTION

Info

Publication number: RU2542132C2
Application number: RU2013129875/02A
Authority: RU
Inventors: Анатолий Васильевич Сафьянов; Александр Анатольевич Федоров; Валентин Иреклеевич Тазетдинов; Анатолий Андреевич Воронин; Владимир Яковлевич Осадчий; Валерий Александрович Головинов; Владимир Петрович Пашнин; Владимир Сергеевич Баричко; Николай Петрович Климов; Александр Юрьевич Матюшин; Константин Эдуардович Бубнов; Александр Анатольевич Сафьянов; Виктор Николаевич Еремин
Original assignee: Открытое акционерное общество "Челябинский трубопрокатный завод"
Priority date: 2013-06-28
Filing date: 2013-06-28
Publication date: 2015-02-20
Also published as: RU2013129875A

Abstract

FIELD: metallurgy.

SUBSTANCE: ingots are cast with further forging and machining to billets 585×1900±25 mm. In billets a central hole with diameter 90±5 mm is drilled. Al₂O₃schooping and heating in mufflers to temperature 1150-1180°C are performed. The billets are pierced in helical rolling mill on the mandrel with diameter 375 mm to shells 585xID390×3300-3390 mm with drawing µ=1.76. The shells are rolled on the Pilger mill to the tube stocks with size 426×34×10500±250 mm with drawing µ=3.56-3.58 and fit as per diameter Δ=27.2%. Machining is performed, i.e. turning and boring of pipes with allowance Δ_me=19.3-20.3 mm at ends and allowance Δ_mb=19.6-21.4 mm along pipe body. Process wastes are removed from pipes by hot cutting saw, tube stock is straightened under temperature of roll heating on 6-hi straightening unit by two-three passes to maximum degree of curvature 6 mm per full pipe length. The tube stick is turned and bored to commercial dimensions 406.4+0.4/-0×14.38+0.28/-0.72 mm, at ends through length 520+10 mm, for buttress thread making, and along pipe body to size 406.4+4.0/-2.0×14.3 8+0/-1.8×10000+1007-0 mm.

EFFECT: implementation of new type of tube stock and commercial long pipes out of the titanium alloy Gr 29 to construct the geothermal wells.

1 dwg

Description

Изобретение относится к трубопрокатному и механообрабатывающим производствам, а именно к способу производства передельных труб размером 426×34×10500±250 мм на трубопрокатной установке 8-16" с пилигримовыми станами из слитков и заготовок титанового сплава Gr 29, механической обработки - обточки и расточки их в товарные трубы размером 406,4+0,4/-0×14,38+0,28/-0,72 мм по концам на длине 520+10 мм под нарезку резьбы, а по телу трубы размером 406,4+4,0/-2,0×14,38+0/-1,8×1000+100/-0 мм для последующего использования их для обустройства геотермальных скважин, и может быть использовано при производстве передельных труб на ТПУ 8-16" с пилигримовыми станами и последующей переработки их в товарные трубы на механообрабатывающих и резьбонарезных станках.The invention relates to pipe rolling and machining industries, and in particular to a method for the production of conversion pipes with a size of 426 × 34 × 10500 ± 250 mm on an 8-16 "pipe rolling system with pilgrim mills from ingots and blanks of titanium alloy Gr 29, machining - turning and boring them into commodity pipes measuring 406.4 + 0.4 / -0 × 14.38 + 0.28 / -0.72 mm at the ends at a length of 520 + 10 mm for threading, and along the body of the pipe measuring 406.4 + 4 , 0 / -2.0 × 14.38 + 0 / -1.8 × 1000 + 100 / -0 mm for subsequent use to equip geothermal wells, and can be used When producing pipes in metal recycling TPU 8-16 "with pilger and their subsequent processing into commercial and mehanoobrabatyvajushchih pipe threading machines.

В практике трубного производства известен способ прокатки передельных труб размером 492×48, 485×36 и 398×46 мм под механическую обработку на размер 474×29,5, 467×16 и 377×24 мм из слитков и заготовок титанового сплава ВТ14 размером 650×100×1750 и 585×100×1740 мм, включающий отливку слитков в вакуумно-дуговых печах ОАО "Корпорация ВСМПО-АВИСМА" с последующей ковкой их в заготовки или использование в качестве заготовок слитков, сверление сквозного центрального отверстия диаметром 100±5 мм, нагрев слитков и заготовок в муфелях в методических печах до температуры 1155-1180°С, прошивку их в гильзы в стане поперечно-винтовой прокатки и прокатку передельных труб на ТПУ с пилигримовыми станами 8-16" ОАО "ЧТПЗ с припуском под механическую обработку по стенке от 18,5 до 22,0 мм (ТУ 14-3-1218-83 "Трубы бесшовные горячедеформированные, обточенные и расточенные из сплава ВТ 14". ТИ 158-Тр. ТБ1-54-97 "Изготовление бесшовных горячедеформированных труб из сплава ВТ14 по ТУ 14-3-1218-83 и ТУ 14-3-1236-83").In the practice of pipe production, there is a method for rolling pig tubes of 492 × 48, 485 × 36 and 398 × 46 mm in size for machining to a size of 474 × 29.5, 467 × 16 and 377 × 24 mm from ingots and blanks of titanium alloy VT14 with a size of 650 × 100 × 1750 and 585 × 100 × 1740 mm, including casting ingots in vacuum arc furnaces of VSMPO-AVISMA Corporation, followed by forging them into billets or using them as billets, drilling a through central hole with a diameter of 100 ± 5 mm, heating ingots and billets in muffles in methodical furnaces to a temperature of 1155–1180 ° C, flashing them into sleeves in a cross-helical rolling mill and rolling conversion tubes at TPU with pilgrim mills 8-16 of OAO ChTPZ with allowance for machining along the wall from 18.5 to 22.0 mm (TU 14-3- 1218-83 "Seamless hot-deformed pipes, turned and bored from VT 14 alloy." TI 158-Tr. TB1-54-97 "Production of seamless hot-deformed pipes from VT14 alloy according to TU 14-3-1218-83 and TU 14-3- 1236-83 ").

Недостатком указанного способа является то, что в процессе нагрева, прошивки в стане поперечно-винтовой прокатки и прокатки на пилигримовых станах происходит газонасыщение поверхностных слоев слитков-заготовок, гильз и передельных труб. На поверхностях горячих слитков-заготовок, гильз и труб образуется газонасыщенный - хрупкий слой, который при прошивке в двухвалковом стане поперечно-винтовой прокатки и прокатке на пилигримовых станах приводит к образованию поверхностных дефектов в виде рванин, которые на передельных трубах-заготовках приходится удалять способом механической обработки по наружной поверхности на глубину 9,0-10,5 мм, а по внутренней на глубину 9,5-11,5 мм, т.к. временное сопротивление разрыву σ_в превышает 800 МПа, а относительное удлинение δ₅ не более 10%, то трубы данного размера из данного слава на станах ХПТ не производят. В некоторых случаях дефекты превышают эти значения, что приводит к окончательному браку передельных труб-заготовок или, при наличии попутчиков, к переточке их на более тонкие стенки. Другим недостатком данного способа является то, что при прокатке передельных труб на пилигримовых станах принят один припуск по толщине стенки под механическую обработку, а также отсутствует закономерность снимаемых слоев сплава по наружной и внутренней поверхностям в зависимости от геометрических размеров товарных труб, которая должна при переработке передельных труб в товарные механической обработкой увеличиваться с увеличением длины, кривизны товарных труб и отношения диаметра к толщине стенки товарных труб Dt/St. Промышленные прокатки передельных кратных горячекатаных труб большого и среднего диаметров из сплавов на основе титана на трубопрокатных установках с пилигримовыми станами показали, что припуск по толщине стенки, при переделе передельных труб в товарные механической обработкой в доверительном интервале выхода годных труб, должен находиться в пределах от 16 до 20 мм, большие значения которых относятся к товарным трубам большей длины с большим отношением Dt/St.The disadvantage of this method is that during heating, flashing in a cross-helical rolling mill and rolling on a pilgrim mill, gas saturation of the surface layers of ingot blanks, sleeves and conversion tubes occurs. On the surfaces of hot ingots-blanks, sleeves and pipes, a gas-saturated - brittle layer is formed, which, when pierced in a twin roll cross-helical mill and rolled on pilgrim mills, leads to the formation of surface defects in the form of flaws, which must be removed mechanically on the conversion tubes-blanks processing on the outer surface to a depth of 9.0-10.5 mm, and on the inside to a depth of 9.5-11.5 mm, because since the tensile strength σ _in exceeds 800 MPa, and the relative elongation δ _{5 is} not more than 10%, then pipes of a given size do not produce pipes of this size from HPT mills. In some cases, the defects exceed these values, which leads to the final rejection of the conversion pipe blanks or, in the presence of fellow travelers, to regrind them to thinner walls. Another disadvantage of this method is that when rolling pig tubes on pilgrim mills, one allowance is adopted for the wall thickness for machining, and there is no regularity of the removed layers of the alloy on the outer and inner surfaces depending on the geometric dimensions of the commodity pipes, which should be processed during the conversion pipes for commodity machining increase with increasing length, curvature of commodity pipes and the ratio of diameter to wall thickness of commodity pipes Dt / St. Industrial rolling of hot-rolled multi-sectional hot-rolled pipes of large and medium diameters from titanium-based alloys in tube-rolling plants with pilgrim mills showed that the allowance for wall thickness when redistributing conversion pipes into commodity ones by mechanical processing in the confidence interval of yield of pipes should be in the range of 16 up to 20 mm, large values of which apply to longer tubes with a larger Dt / St ratio.

Основным видом дефектов на передельных трубах из титановых сплавов являются рванины на наружной и внутренней поверхностях и раковины на внутренней. Из-за наличия данных дефектов необходимо увеличивать толщину стенки передельных горячекатаных труб и проводить дополнительные операции по обточке и расточке. Кроме того, наружная и внутренняя поверхности гильз-труб охлаждаются водой и технологическим инструментом (дорном и рабочими валками), что приводит к интенсивному охлаждению, именно дефектных мест, и образованию малопластичных участков. Деформация гильз с такими участками в пилигримовом стане приводит к увеличению глубины дефектов и к их закатке на внутренней поверхности передельных труб в виде раковин, которые вскрываются при механической обработке. Количество и глубина дефектов на внутренней поверхности горячекатаных передельных труб больше, чем на наружной, поэтому необходимо обоснованное соотношение между припусками под механическую обработку наружных и внутренних слоев при переделе передельных труб в товарные механической обработкой.The main type of defects on titanium alloys conversion pipes are flaws on the outer and inner surfaces and sinks on the inside. Due to the presence of these defects, it is necessary to increase the wall thickness of the hot rolled tubes and carry out additional turning and boring operations. In addition, the outer and inner surfaces of the sleeve tubes are cooled by water and a technological tool (mandrel and work rolls), which leads to intensive cooling, namely of defective places, and the formation of low-plastic sections. The deformation of the liners with such areas in the pilgrim mill leads to an increase in the depth of defects and to their rolling on the inner surface of the transfer tubes in the form of shells that are opened during machining. The number and depth of defects on the inner surface of the hot-rolled transfer tubes is greater than on the external, therefore, a reasonable ratio between the allowances for machining the outer and inner layers when converting the transfer tubes into commodity ones is necessary.

В трубном производстве известен способ прокатки передельных труб большого и среднего диаметров на трубопрокатных установках с пилигримовыми станами из слитков и заготовок сплава ВТ14, включающий сверление центрального отверстия, нагрев в муфелях в методических печах сверлёных слитков и заготовок до температуры 1155-1180°С с использованием для уменьшения окалинообразования и газонасыщения внутренней поверхности слитков-заготовок в процессе нагрева заглушек из графитовых стержней и коррозионно-стойких сталей. Использование заглушек дало возможность снизить количество грубых рванин и раковин на внутренней поверхности гильз, а следовательно, исключить переводы передельных труб в брак по выходу толщин стенок за минусовые значения (А.В. Сафьянов, О.Г. Хохлов-Некрасов, Л.И. Лапин, "Сталь", № 9, 1992, с. 61).In pipe production, there is a known method for rolling pigs of large and medium diameters in tube-rolling plants with pilgrim mills from ingots and VT14 alloy billets, including drilling a central hole, heating muffles in drilled billets and billets to a temperature of 1155-1180 ° C using for reduction of scale formation and gas saturation of the inner surface of ingot blanks during heating of plugs from graphite rods and corrosion-resistant steels. The use of plugs made it possible to reduce the number of rough flaws and shells on the inner surface of the sleeves, and, therefore, to exclude the conversion of conversion pipes to the rejection of wall thicknesses beyond minus values (A.V. Safyanov, O.G. Khokhlov-Nekrasov, L.I. Lapin, "Steel", No. 9, 1992, p. 61).

Недостатком указанного способа является то, что при нагреве слитков-заготовок выше 700-800°С и кантовке их кантовальной машиной вдоль методической печи заглушки выпадают из центрального отверстия и они уже не решают своих основных функций, а следовательно, не снижают припусков по толщине стенки при переделе передельных труб в товарные механической обработкой и перекаткой на станах ХПТ по одно и многопроходным маршрутам и тем более не решают вопроса соотношения между припусками под механическую обработку наружных и внутренних слоев передельных труб.The disadvantage of this method is that when heating the ingot blanks above 700-800 ° C and turning them over with a tilting machine along the method furnace, the plugs fall out of the central hole and they no longer solve their main functions, and therefore, do not reduce the allowances for wall thickness at redistribution of conversion pipes into commodity ones by machining and rolling on HPT mills on one and multi-pass routes and all the more do not solve the question of the relationship between the allowances for machining the outer and inner layers before ial tubes.

В трубном производстве известен способ прокатки передельных труб большого и среднего диаметров из слитков и заготовок сплава ВТ 14 на трубопрокатной установке 8 -16" с пилигримовыми станами ОАО "ЧТПЗ", включающий сверление центрального отверстия диаметром 100±5,0 мм, нагрев слитков и заготовок в муфелях в методических печах до температуры 1155-1180°С, прошивку их в гильзы в двухвалковом стане поперечно-винтовой прокатки и прокатку передельных труб на пилигримовых станах на разогретых до 600-650°С дорнах с волнистой поверхностью. Сочетание волнистой калибровки и разогретых дорнов позволяет увеличить пластичность сплава в при контактном слое и уменьшить концентрацию напряжений во время прокатки, т.е. снизить глубину проникновения трещин, образовавшихся при деформации альфированного слоя (А.В. Сафьянов, О.Г. Хохлов-Некрасов, Л.И. Лапин, "Сталь", № 9, 1992, с. 62-63. Авторское свидетельство СССР № 603447, кл. В21В 25/00, бюл. № 15, 1978 г.).In pipe production, there is a known method for rolling pigs of large and medium diameters from ingots and billets of VT 14 alloy on an 8 -16 "pipe rolling mill with Pilgrim Mills of ChTPZ OJSC, including drilling a central hole with a diameter of 100 ± 5.0 mm, heating ingots and billets in muffles in methodical furnaces up to a temperature of 1155–1180 ° С, piercing them in sleeves in a twin-roll cross-helical mill and rolling conversion tubes on pilgrim mills on mandrels heated to 600–650 ° С with a wavy surface. Calibration and heated mandrels allows increasing the ductility of the alloy in the contact layer and reducing the stress concentration during rolling, i.e., reducing the penetration depth of cracks formed during deformation of the alfin layer (A.V.Safyanov, O.G. Khokhlov-Nekrasov, L . I. Lapin, "Steel", No. 9, 1992, pp. 62-63. USSR Copyright Certificate No. 603447, class B21B 25/00, bull. No. 15, 1978).

Недостатком данного способа является то, что он не регламентирует количество дорнов в комплекте, технологию их смазки, охлаждение и поддержание температуры дорнов на заданном уровне, что приводит к неравномерному их нагреву и искривлению, т.е. к окончательному браку и потере производительности стана, т.к. нагрев дорна до температуры 600-650°С производится путем прокатки двух-трёх настроечных углеродистых гильз. Изготовление дорнов с волнистой поверхностью с амплитудой равной 0,15-0,25 величины подъёма внутреннего диаметра и длиной волны 3,5-5,5 величины амплитуды на существующем токарном оборудовании, сложно и данные дорна нельзя использовать для прокатки труб из рядовых марок стали. Снижение амплитуды и длины волны приводит к снижению эффективности, т.к. поверхность данного дорна приближается к цилиндрическому, а увеличение амплитуды и длины волны приводит к закатке дорнов в гильзах-трубах. Данный способ также не решает вопросы снижения припусков по толщине стенки при переделе передельных труб в товарные механической обработкой и тем более по соотношениям припусков под механическую обработку наружных и внутренних слоев.The disadvantage of this method is that it does not regulate the number of mandrels in the kit, the technology of their lubrication, cooling and maintaining the temperature of the mandrels at a given level, which leads to their uneven heating and distortion, i.e. to the final marriage and loss of productivity of the mill, because heating the mandrel to a temperature of 600-650 ° C is carried out by rolling two or three tuning carbon sleeves. The manufacture of mandrels with a wavy surface with an amplitude equal to 0.15-0.25 of the magnitude of the lifting of the inner diameter and a wavelength of 3.5-5.5 magnitudes of the amplitude on existing turning equipment is difficult and these mandrels cannot be used for rolling pipes from ordinary grades of steel. The decrease in amplitude and wavelength leads to a decrease in efficiency, because the surface of this mandrel approaches a cylindrical one, and an increase in the amplitude and wavelength leads to the rolling of the mandrels in the sleeve tubes. This method also does not solve the problems of reducing allowances for wall thickness during the redistribution of conversion pipes into commercial ones by machining, and even more so according to the ratios of allowances for machining the outer and inner layers.

Наиболее близким техническим решением является способ производства горячекатаных передельных труб из титановых α и (α+β) сплавов, включающий изготовление заготовок ковкой с уковом У=(1,0-1,25)А_с/А_з, где У_min=2,7, сверление центрального отверстия в слитках или заготовках, нагрев до температуры выше температуры полиморфного превращения, прошивку в стане поперечно-винтовой прокатки в гильзы без подъема диаметра с вытяжкой μ=1,2-1,35, прокатку гильз на пилигримовых станах в передельные трубы, охлаждение в воде, при этом величину минимально допустимого съема при механическойThe closest technical solution is a method for the production of hot-rolled conversion tubes from titanium α and (α + β) alloys, including the manufacture of blanks by forging with a yoke Y = (1.0-1.25) A _s / A _s , where Y _min = 2, 7, drilling a central hole in ingots or billets, heating to a temperature above the polymorphic transformation temperature, piercing in a cross-helical rolling mill into sleeves without raising the diameter with an extractor μ = 1.2-1.35, rolling the sleeves on pilgrim mills into transfer tubes cooling in water, while the value is minimally acceptable by mechanical removal of

обработке определяют из выражения:

где У - величина укова; А_с - величина зерна слитка, мм; А_з- величина зерна заготовки, мм; Η - величина съема при механической обработке труб, мм; D_mp - диаметр передельной горячекатаной трубы, мм; D_з - диаметр заготовки, мм; μ - коэффициент вытяжки при прокатке (прошивке и прокатке на пилигримовом стане; К=0,5-1,5 - коэффициент, учитывающий глубину газонасыщения сплава в зависимости от продолжительности нагрева заготовок (Патент РФ № 2094141, кл. В21В 21, 27.10.1997 г.).processing is determined from the expression:

where Y is the value of ukova; And _with - the grain size of the ingot, mm; And _s is the grain size of the workpiece, mm; Η - the amount of removal during machining of pipes, mm; D _mp - the diameter of the hot rolled pipe, mm; D _s - the diameter of the workpiece, mm; μ is the coefficient of drawing during rolling (flashing and rolling on a pilgrim mill; K = 0.5-1.5 is a coefficient that takes into account the depth of gas saturation of the alloy depending on the duration of heating of the workpieces (RF Patent No. 2094141, CL B21B 21, 10.27.1997 g.).

Недостатком данного способа является то, что он сложен в производстве, т.к. требуются замеры величин зерен слитков и заготовок, и данный способ не учитывает основные факторы съема металла, а именно длину и кривизну передельных труб.The disadvantage of this method is that it is difficult to manufacture, because measurements of the grain sizes of ingots and billets are required, and this method does not take into account the main factors of metal removal, namely the length and curvature of the conversion pipes.

Задачей предложенного способа производства товарных труб размером 406,4+0,4/-0×14,38+0,28/-0,72 мм из титанового сплава Gr 29 для последующего использования их для обустройства геотермальных скважин является производство качественных передельных труб размером 426×34×10500+250 мм на ТПУ 8-16" с пилигримовыми станами из слитков и заготовок титанового сплава Gr 29, механической обработки - обточки и расточки их в товарные трубы размером 406,4+0,4/-0×14,38+0,28/-0,72 мм по концам на длине 520+10 мм под нарезку резьбы, а по телу трубы размером 406,4+4,0/-2,0×14,3 8/-1,8×10000+100/-0 мм и снижение расходного коэффициента сплава, освоение производства нового вида труб из титанового сплава Gr 29 для обустройства геотермальных скважин и снижение их стоимости.The objective of the proposed method for the production of commercial pipes with a size of 406.4 + 0.4 / -0 × 14.38 + 0.28 / -0.72 mm from titanium alloy Gr 29 for their subsequent use for arranging geothermal wells is the production of high-quality conversion pipes in size 426 × 34 × 10500 + 250 mm on TPU 8-16 "with pilgrim mills from ingots and blanks of titanium alloy Gr 29, machining - turning and boring them into commodity pipes measuring 406.4 + 0.4 / -0 × 14, 38 + 0.28 / -0.72 mm at the ends at a length of 520 + 10 mm for threading, and over the body of the pipe 406.4 + 4.0 / -2.0 × 14.3 8 / -1.8 × 10000 + 100 / -0 mm and reduction of races the driving coefficient of the alloy, the development of the production of a new type of pipe from titanium alloy Gr 29 for the arrangement of geothermal wells and reducing their cost.

Технический результат достигается тем, что в известном способе производства товарных труб размером 406,4+0,4/-0×14,38+0,28/-0,72 мм из титанового сплава Gr 29 для последующего использования их для обустройства геотермальных скважин, включающем отливку слитков с последующей ковкой и механической обработкой в заготовки размером 585×1900±25 мм, сверление в заготовках центрального отверстия диаметром 90±5 мм, шоопирование Al₂O₃, нагрев в муфелях до температуры 1150-1180°С, прошивку в стане поперечно-винтовой прокатки на оправке диаметром 375 мм в гильзы размером 585хвн.390×3300-3390 мм с вытяжкой µ=1,76, прокатку на пилигримовом стане в передельные трубы размером 426×34×10500±250 мм с вытяжкой µ=3,56-3,58 и посадом по диаметру Δ=27,2%, механическую обработку - обточку и расточку труб с припуском Δ_мк=19,3-20,3 мм по концам и припуском Δ_мт=19,6-21,4 мм по телу труб, удаление от труб пилой горячей резки технологических отходов, правку передельных труб с температурой прокатного нагрева на шестивалковой правильной машине в два-три прохода до кривизны не более 6 мм на всю длину трубы, обточку и расточку передельных труб в товарные размером 406,4+0,4/-0×14,38+0,28/-0,72 мм по концам на длине 520+10 мм под нарезку упорной резьбы, а по телу трубы размером 406,4+4,0/-2,0×14,38+0/-1,8×10000+100/-0 мм.The technical result is achieved by the fact that in the known method for the production of commodity pipes with a size of 406.4 + 0.4 / -0 × 14.38 + 0.28 / -0.72 mm from a titanium alloy Gr 29 for their subsequent use for equipping geothermal wells including ingot casting followed by forging and machining into billets of 585 × 1900 ± 25 mm in size, drilling in billets of a central hole with a diameter of 90 ± 5 mm, Al ₂ O ₃ stamping, heating in muffles to a temperature of 1150-1180 ° С, firmware in cross-helical rolling mill on a mandrel with a diameter of 375 mm in sleeves of size 585 ext. 390 × 3300-3390 mm with an exhaust hood µ = 1.76, rolling on a pilgrim mill in a conversion pipe of 426 × 34 × 10500 ± 250 mm in size with an exhaust hood µ = 3.56-3.58 and a diameter fit Δ = 27 , 2%, machining - turning and boring of pipes with an allowance Δ _mk = 19.3-20.3 mm at the ends and an allowance Δ _mt = 19.6-21.4 mm along the body of the pipes, removal of technological pipes from the pipes by a saw waste, dressing of conversion pipes with rolling heating temperature on a six-roll straightening machine in two or three passes to a curvature of not more than 6 mm over the entire length of the pipe, turning and boring of conversion pipes into commodity size ohm 406.4 + 0.4 / -0 × 14.38 + 0.28 / -0.72 mm at the ends at a length of 520 + 10 mm for cutting resistant threads, and along the body of the pipe 406.4 + 4.0 in size / -2.0 × 14.38 + 0 / -1.8 × 10000 + 100 / -0 mm.

Припуск по толщине стенки под механическую обработку - обточку и расточку по концам труб ΔS_мк от 19,3 до 20,3 по сравнению с припуском по телу трубы ΔS_мт от 19,6 до 21,4 выбран из геометрических размеров передельных и товарных труб, а именно, из того, что поле допусков по концам товарных труб более жесткое, чем по телу трубы, а процесс механической обработки передельных труб в товарные производят относительно концов, на которых производят нарезку упорной резьбы.The allowance for wall thickness for machining - turning and boring at the ends of the pipes ΔS _mk from 19.3 to 20.3 compared to the allowance for the body of the pipe ΔS _mt from 19.6 to 21.4 is selected from the geometric dimensions of the conversion and commodity pipes, namely, from the fact that the tolerance field at the ends of the commodity pipes is more rigid than over the body of the pipe, and the process of machining the conversion pipes into commodity pipes is carried out relative to the ends at which the threaded threads are cut.

Сопоставительный анализ заявляемого решения с прототипом показывает, что заявляемый способ отличается от известного тем, что производят отливку слитков с последующей ковкой и механической обработкой в заготовки размером 585×1900+25 мм, сверление в заготовках центрального отверстия диаметром 90±5 мм, шоопирование Al₂O₃, нагрев в муфелях до температуры 1150-1180°С, прошивку в стане поперечно-винтовой прокатки на оправке диаметром 375 мм в гильзы размером 585хвн.390×3300-3390 мм с вытяжкой µ=1,76, прокатку на пилигримовом стане в передельные трубы размером 426×34×10500+250 мм с вытяжкой μ=3,56-3,58 и посадом по диаметру Δ=27,2%, механическую обработку - обточку и расточку труб с припуском Δ_мк=19,3-20,3 мм по концам и припуском Δ_мт=19,6-21,4 мм по телу труб, удаление от труб пилой горячей резки технологических отходов, правку передельных труб с температурой прокатного нагрева на шестивалковой правильной машине в два-три прохода до кривизны не более 6 мм на всю длину трубы, обточку и расточку передельных труб в товарные размером 406,4+0,4/0×14,38+0,28/-0,72 мм по концам на длине 520+10 мм под нарезку упорной резьбы, а по телу трубы размером 406,4+4,0/-2,0×14,38+0/-1,8×10000+100/-0 мм. Таким образом, эти отличия позволяют сделать вывод о соответствии критерию "изобретательский уровень".A comparative analysis of the proposed solution with the prototype shows that the claimed method differs from the known one in that it casts ingots followed by forging and machining into billets of size 585 × 1900 + 25 mm, drilling in billets of a central hole with a diameter of 90 ± 5 mm, shoping Al ₂ O ₃ , heating in muffles to a temperature of 1150-1180 ° C, piercing in a cross-helical rolling mill on a mandrel with a diameter of 375 mm in sleeves of 585хвн. 390 × 3300-3390 mm in size with a hood µ = 1.76, rolling in a pilgrim mill conversion pipes 426 × 3 in size 4 × 10,500 + 250 mm with an exhaust hood μ = 3.56-3.58 and a diameter fit Δ = 27.2%, machining - turning and boring of pipes with an allowance Δ _μ = 19.3-20.3 mm at the ends and allowance Δ _mt = 19.6-21.4 mm in the pipe body, removal of technological waste from the pipe by a hot cutting saw, straightening of the conversion pipes with rolling rolling temperature on a six-roll straightening machine in two or three passes until the curvature is not more than 6 mm for the whole pipe length, turning and boring of conversion pipes into commercial ones with a size of 406.4 + 0.4 / 0 × 14.38 + 0.28 / -0.72 mm at the ends at a length of 520 + 10 mm for cutting resistant threads, and over the body pipe size rum 406,4 + 4,0 / -2,0 × 14,38 + 0 / -1,8 × 10000 + 100 / -0 mm. Thus, these differences allow us to conclude that the criterion of "inventive step" is met.

Сравнение заявляемого способа, не только с прототипом, но и с другими техническими решениями в данной области техники, не позволило выявить в них признаки, отличающие заявляемый способ от прототипа, что соответствует патентоспособности "изобретательский уровень".Comparison of the proposed method, not only with the prototype, but also with other technical solutions in this technical field, did not reveal the signs that distinguish the claimed method from the prototype, which corresponds to the patentability of "inventive step".

Способ опробован и внедрен на трубопрокатной установке 8-16" с пилигримовыми станами ОАО "ЧТПЗ". По существующей технологии прокатаны передельные трубы размером 426×34×10500+250 мм под механическую обработку. В производство были заданы 2 заготовки из сплава Gr 29 размером 585×100×1900-1925 мм. Данные по прокатке передельных труб размером 426×34×10500+50 мм на ТПУ 8-16" с пилигримовыми станами из заготовок титанового сплава Gr 29 и механической обработке их в товарные трубы размером 406,4×14,38×10000+100/-0 мм под нарезку упорной резьбы приведены в таблице. Заготовки были нагреты в муфелях до температуры 1170°С, прошиты в стане поперечно-винтовой прокатки на оправке диаметром 375 мм в гильзы размером 585хвн.390×3340-3390 мм с вытяжкой μ=1,76 и прокатаны на пилигримовом стане в калибре 434 мм в передельные трубы размером 426×34×10600-10700 мм с коэффициентом вытяжки μ=3,66 и посадом по диаметру Δ=27,7%. Средний припуск по стенке под механическую обработку - обточку и расточку ΔS_м составил 19,62 мм. Припусками под механическую обработку наружных и внутренних слоев составил, соответственно, 9,5 и 10,1 мм. От труб пилой горячей резки были удалены технологические отходы - частично раскатанные пилигримовые головки и затравочные концы. Передельные трубы с температурой 550-600°С краном переданы на передаточную решетку, по которой переданы на входную сторону правильной машины. Первая труба с температурой 350-400°С была выправлена за три прохода, а вторая за два прохода. Кривизна труб определялась визуально. После охлаждения труб максимальная кривизна составила 5,8 и 6,0 мм на общую длину труб. Передельные трубы после осмотра и измерения кривизны были направлены на механическую обработку - обточку и расточку, т.е. передела их в товарные трубы. Данные по геометрическим размерам товарных труб после механической обработки приведены в таблице и на фиг. 1. На концевые участки труб была нанесена (нарезана) упорная резьба. Трубы отправлены заказчику в соответствии с его требованиями для использования их для обустройства геотермических скважин. Так как данные трубы ранее не производились, то сравнительные данные не приводятся.The method has been tested and implemented on an 8-16 "pipe rolling system with Pilgrim mills of ChTPZ OJSC. According to the existing technology, conversion pipes of 426 × 34 × 10500 + 250 mm in size were machined. 2 workpieces from Gr 29 alloy of size 585 were set into production × 100 × 1900-1925 mm. Data on rolling of conversion pipes 426 × 34 × 10500 + 50 mm in size on TPU 8-16 "with pilgrim mills from Gr 29 titanium alloy blanks and machining them into commodity pipes 406.4 × 14 in size , 38 × 10000 + 100 / -0 mm for cutting of persistent thread are given in the table. The billets were heated in muffles to a temperature of 1170 ° C, stitched in a cross-helical mill on a mandrel with a diameter of 375 mm in sleeves 585 × Hv. 390 × 3340-3390 mm in diameter with a hood μ = 1.76 and rolled on a pilgrim mill in a caliber of 434 mm into conversion pipes with a size of 426 × 34 × 10600-10700 mm with a drawing coefficient μ = 3.66 and a diameter fit Δ = 27.7%. The average allowance on the wall for machining - turning and boring ΔS _m was 19.62 mm. The allowances for machining of the outer and inner layers were 9.5 and 10.1 mm, respectively. Technological wastes were removed from the pipes by a hot-cutting saw - partially rolled pilgrim heads and seed ends. Conveyor pipes with a temperature of 550-600 ° C are transferred by crane to the transfer grill, through which they are transferred to the input side of the leveling machine. The first pipe with a temperature of 350-400 ° C was straightened in three passes, and the second in two passes. The curvature of the pipes was determined visually. After cooling the pipes, the maximum curvature was 5.8 and 6.0 mm for the total length of the pipes. After inspection and measurement of curvature, the conversion pipes were sent to mechanical processing - turning and boring, i.e. redistributed them into commodity pipes. Data on the geometric dimensions of commodity pipes after machining are shown in the table and in FIG. 1. A threaded thread was applied (cut) to the end sections of the pipes. Pipes were sent to the customer in accordance with his requirements for use in equipping geothermal wells. Since these pipes were not previously produced, comparative data are not given.

Использование предлагаемого способа производства передельных труб размером 426×34×10500±250 мм на ТПУ 8-16" с пилигримовыми станами из слитков и заготовок титанового сплава Gr 29, механической обработки - обточки и расточки их в товарные трубы размером 406,4+0,4/-0×14,38+0,28/-0,72 мм по концам на длине 520+10 мм под нарезку резьбы, а по телу трубы размером 406,4+4,0/-2,0×14,38+0/-1,8×10000+100/-0 мм и последующего использования их для обустройства геотермальных скважин позволило впервые в мировой практике на ТПУ 8-16" с пилигримовыми станами получить длинномерные передельные трубы размером 426×34×10500+250 мм, из которых после механической обработки - обточки и расточки были получены товарные трубы размером 406,4×14,38×1000+100/-0 мм, на концевых участках которых была нанесена (нарезана) упорная резьба для последующего использования их для обустройства геотермических скважин.Using the proposed method for the production of conversion pipes with a size of 426 × 34 × 10500 ± 250 mm on TPU 8-16 "with pilgrim mills from ingots and blanks of titanium alloy Gr 29, machining - turning and boring them into commodity pipes of 406.4 + 0, 4 / -0 × 14.38 + 0.28 / -0.72 mm at the ends at a length of 520 + 10 mm for threading, and over the body of the pipe 406.4 + 4.0 / -2.0 × 14, 38 + 0 / -1.8 × 10000 + 100 / -0 mm and their subsequent use for arranging geothermal wells made it possible for the first time in world practice to obtain long-length conversion pipes at TPU 8-16 "with pilgrim mills 426 × 34 × 10500 + 250 mm in size, of which, after machining - turning and boring, commodity pipes of 406.4 × 14.38 × 1000 + 100 / -0 mm in size were obtained, on the end sections of which persistent was applied (cut) thread for their subsequent use for equipping geothermal wells.

Claims

Method for the production of commodity pipes 406.4 + 0.4 / -0 × 14.38 + 0.28 / -0.72 mm in size from titanium alloy Gr 29 for their subsequent use for equipping geothermal wells, including casting of ingots followed by forging and machining into billets with a size of 585 × 1900 ± 25 mm, drilling in billets of a central hole with a diameter of 90 ± 5 mm, shoping Al ₂ O ₃ , heating in muffles to a temperature of 1150-1180 ° C, piercing in a cross-helical rolling mill on a mandrel with a diameter 375 mm in sleeves measuring 585хвн. 390 × 3300-3390 mm with a hood μ = 1.76, rolling on a pilgrim with Tanges into conversion pipes of 426 × 34 × 10500 ± 250 mm in size with a hood μ = 3.56-3.58 and diameter fit Δ = 27.2%, machining - turning and boring of pipes with an allowance Δ _μ = 19.3 -20.3 mm at the ends and allowance Δ _mt = 19.6-21.4 mm along the body of the pipes, removal of pipes from the pipes by a hot cutting saw for technological waste, dressing of conversion pipes with rolling heating temperature on a six-roll straightening machine in two to three passes to curvatures of not more than 6 mm for the entire length of the pipe, turning and boring of conversion pipes into commercial ones with a size of 406.4 + 0.4 / -0 × 14.38 + 0.28 / -0.72 mm at the ends at a length of 520 + 10 mm cut ku of persistent thread, and along the body of the pipe the size is 406.4 + 4.0 / -2.0 × 14.38 + 0 / -1.8 × 10000 + 100 / -0 mm.