RU2630188C1 - Piercing mill bar - Google Patents
Piercing mill bar Download PDFInfo
- Publication number
- RU2630188C1 RU2630188C1 RU2016147342A RU2016147342A RU2630188C1 RU 2630188 C1 RU2630188 C1 RU 2630188C1 RU 2016147342 A RU2016147342 A RU 2016147342A RU 2016147342 A RU2016147342 A RU 2016147342A RU 2630188 C1 RU2630188 C1 RU 2630188C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- channels
- longitudinal
- section
- width
- ruler
- Prior art date
Links
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims abstract description 13
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- 239000000956 alloy Substances 0.000 claims abstract description 5
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 8
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 239000002826 coolant Substances 0.000 description 6
- 239000000463 material Substances 0.000 description 6
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 6
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 239000003779 heat-resistant material Substances 0.000 description 2
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 2
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001209 Low-carbon steel Inorganic materials 0.000 description 1
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 1
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 239000008235 industrial water Substances 0.000 description 1
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 1
- 238000011179 visual inspection Methods 0.000 description 1
- 238000010792 warming Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21B—ROLLING OF METAL
- B21B19/00—Tube-rolling by rollers arranged outside the work and having their axes not perpendicular to the axis of the work
- B21B19/02—Tube-rolling by rollers arranged outside the work and having their axes not perpendicular to the axis of the work the axes of the rollers being arranged essentially diagonally to the axis of the work, e.g. "cross" tube-rolling ; Diescher mills, Stiefel disc piercers or Stiefel rotary piercers
- B21B19/04—Rolling basic material of solid, i.e. non-hollow, structure; Piercing, e.g. rotary piercing mills
Landscapes
- Metal Rolling (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области обработки металлов давлением, в частности к производству бесшовных горячекатаных труб на станах винтовой прокатки.The invention relates to the field of metal forming, in particular to the production of seamless hot-rolled pipes on helical rolling mills.
Известна линейка прошивного стана, используемая в способе винтовой прокатки заготовки (RU №2309809, Способ винтовой прокатки заготовок, опубл. 04.09.2006 г.). Высокая точность геометрических размеров и хорошее качество внутренней и наружной поверхности изделий достигаются благодаря использованию линеек с внутренними полостями, через которые подается вода, общая площадь поперечного сечения полостей составляет 0,01…0,85 площади поперечного сечения линейки на участке пережима.A well-known range of piercing mill used in the method of screw rolling of a workpiece (RU No. 2309809, Method of screw rolling of workpieces, publ. 04.09.2006). High accuracy of geometric dimensions and good quality of the inner and outer surfaces of the products are achieved through the use of rulers with internal cavities through which water is supplied; the total cross-sectional area of the cavities is 0.01 ... 0.85 of the cross-sectional area of the ruler in the pinch section.
Недостатком такого способа является то, что линейка имеет только два продольных канала, расположенных на определенном расстоянии от центральной продольной плоскости симметрии линейки. Это не позволяет охлаждать наиболее разогревающуюся центральную часть линейки, где происходит максимальный контакт металла заготовки с линейкой.The disadvantage of this method is that the ruler has only two longitudinal channels located at a certain distance from the central longitudinal plane of symmetry of the ruler. This does not allow cooling the most warming central part of the ruler, where the maximum contact of the workpiece metal with the ruler takes place.
Наиболее близким техническим решением, принятым за прототип, является водоохлаждаемая направляющая линейка для прошивного стана (US №2245656, Water-cooled guide shoe for piercing mills, опубл. 17.06.1941 г.), имеющая внутренние каналы для охлаждения, которые расположены по всей длине линейки и открыты с обеих сторон. Линейка устанавливается в держателе, имеющем подвод воды с торцевой стороны и общий канал, связанный с полостью, по которой вода распределяется по каналам линейки. После прохождения по каналам охлаждающая жидкость выходит через них с выходной стороны линейки и попадает в слив или сточную трубу.The closest technical solution adopted for the prototype is a water-cooled guide ruler for a piercing mill (US No. 2245656, Water-cooled guide shoe for piercing mills, publ. 06/17/1941), with internal cooling channels that are located along the entire length rulers and open on both sides. The ruler is installed in a holder having a water supply from the front side and a common channel associated with the cavity through which water is distributed along the channels of the ruler. After passing through the channels, the coolant exits through them from the output side of the ruler and enters the drain or sewer.
Недостатком данного технического решения является неэффективное распределение охлаждающей жидкости в объеме линейки, так как часть входного и выходного конуса линейки на практике не контактируют с заготовкой, а следовательно, не требуют охлаждения. Кроме того, линейки рекомендуется полностью изготавливать из сплава на основе хрома, с добавлением никеля и молибдена, что значительно повышает их стоимость.The disadvantage of this technical solution is the inefficient distribution of coolant in the volume of the ruler, since part of the inlet and outlet cone of the ruler in practice does not come into contact with the workpiece, and therefore, does not require cooling. In addition, the rulers are recommended to be completely made of an alloy based on chromium, with the addition of nickel and molybdenum, which significantly increases their cost.
Техническим результатом изобретения является повышение износостойкости рабочей поверхности линеек прошивного стана.The technical result of the invention is to increase the wear resistance of the working surface of the lines of the piercing mill.
Технический результат достигается тем, что линейка во время прошивки постоянно охлаждается изнутри потоком охлаждающей жидкости (например, водой), проходящей по двум продольным каналам, соединенным между собой поперечными каналами, и изготавливается с наплавкой рабочего поверхностного слоя жаропрочным износостойким материалом.The technical result is achieved by the fact that the ruler is constantly cooled from the inside by a coolant stream (for example, water) passing through two longitudinal channels interconnected by transverse channels and is made with surfacing of the working surface layer with heat-resistant wear-resistant material.
Изобретение поясняется чертежами, которые не охватывают и тем более не ограничивают весь объем притязаний данного технического решения, а являются лишь пояснительным иллюстрирующим материалом.The invention is illustrated by drawings, which do not cover and, moreover, do not limit the entire scope of the claims of this technical solution, but are only illustrative illustrative material.
На фиг. 1 изображена водоохлаждаемая линейка прошивного стана в плане с рабочей поверхностью, наплавленной жаропрочным материалом. На фиг. 2 и 3 изображены сечения линейки по оси продольных каналов (сечения А-А, Б-Б), на фиг. 4 изображено сечение в пережиме по оси продольного канала (сечение В-В).In FIG. 1 shows a water-cooled ruler of a piercing mill in plan with a working surface deposited by heat-resistant material. In FIG. 2 and 3 depict cross-sections of the ruler along the axis of the longitudinal channels (sections AA, BB), in FIG. 4 shows a section in clamping along the axis of the longitudinal channel (section BB).
Каналы для охлаждающей жидкости могут быть выполнены внутри линейки путем сверления с последующим завариванием входных отверстий для образования замкнутого потока жидкости внутри линейки, либо путем предварительного сваривания системы труб, которая устанавливается в форму перед отливкой линейки. Для подвода и отвода охлаждающей жидкости на нижней плоскости линейки выполнены два отверстия, соединенные с продольными каналами (фиг. 2 и 3).Channels for the coolant can be made inside the line by drilling and then brewing the inlet openings to form a closed fluid flow inside the line, or by pre-welding the pipe system, which is installed in the mold before casting the line. For the supply and removal of coolant on the lower plane of the ruler made two holes connected to the longitudinal channels (Fig. 2 and 3).
Линейки могут быть изготовлены из любого подходящего материала, например из низкоуглеродистой стали. При этом в качестве наплавочного материала рабочей поверхности линеек используется жаропрочный износостойкий сплав.Rulers can be made of any suitable material, for example, low carbon steel. In this case, heat-resistant wear-resistant alloy is used as a surfacing material of the working surface of the rulers.
Ширина наплавочной зоны Внапл равна ширине линейки в сечении пережима, а длина участка наплавки на входном участке составляет 0,3…0,4 от всей длины входного конуса линейки Lвх, а на выходном участке - 0,5…0,8 от всей длины выходного конуса линейки Lвых. Выбор большей длины участков наплавки на входном и выходном конусе нерационален ввиду отсутствия контакта металла заготовки с линейкой. При значениях, меньше указанных, будет происходить интенсивный разогрев и износ основного материала линейки, что приведет к ее быстрому выходу из строя. Толщина наплавленного слоя с составляет 5…8 мм. Изготовление наплавленного слоя больше 8 мм не требуется, так как линейки с износом выше этого значения не используются из-за сложностей в перенастройке прошивного стана для получения гильз требуемых размеров. Изготовление наплавленного слоя меньше 5 мм значительно снижает стойкость линейки.The width of the surfacing zone In napl is equal to the width of the ruler in the pinch section, and the length of the surfacing section in the input section is 0.3 ... 0.4 of the entire length of the input cone of the line L I , and in the output section - 0.5 ... 0.8 of the whole the length of the output cone of the line L o The choice of a larger length of the surfacing sections at the inlet and outlet cones is irrational due to the lack of contact of the workpiece metal with the ruler. At values less than those indicated, intense heating and wear of the main material of the line will occur, which will lead to its rapid failure. The thickness of the deposited layer c is 5 ... 8 mm. The manufacture of a deposited layer of more than 8 mm is not required, since rulers with wear above this value are not used due to difficulties in reconfiguring the piercing mill to obtain sleeves of the required dimensions. The manufacture of a deposited layer of less than 5 mm significantly reduces the durability of the line.
Продольные и поперечные каналы выполнены диаметром d, равным 0,125…0,25 от ширины линейки в сечении пережима (фиг. 4). Выбор диаметра отверстий меньше 0,125 от ширины линейки в сечении пережима не будет обеспечивать прохождения требуемого объема жидкости для охлаждения в единицу времени, а при диаметре больше 0,25 от ширины линейки в сечении пережима конструкция линейки потеряет жесткость.Longitudinal and transverse channels are made with a diameter d equal to 0.125 ... 0.25 of the width of the ruler in the pinch section (Fig. 4). Selecting a hole diameter of less than 0.125 of the ruler’s width in the pinch section will not ensure the passage of the required volume of liquid for cooling per unit time, and with a diameter of more than 0.25 of the ruler’s width in the pinch section, the ruler’s construction will lose rigidity.
Общее межосевое расстояние поперечных охлаждаемых канатов Lохл равно длине наплавленной рабочей части линейки Lнапл, так как контакта горячего металла заготовки с поверхностью линейки вне этой зоны нет. При этом поперечные каналы выполняются с шагом l, равным 2,5…4,5 их диаметра, что обеспечивает равномерность температурного поля на всей площади контакта заготовки с линейкой. Межосевое расстояние между продольными каналами b равно 0,5…0,65 от общей ширины линейки bл в сечении пережима. Расстояние b меньше 0,5 не обеспечивает охлаждения рабочей поверхности линейки, прилежащей к ее боковым поверхностям, а расстояние b больше 0,65 может вызвать разрушение линейки под действием нагрузки со стороны заготовки во время прошивки. При этом продольные и поперечные каналы находятся в одной плоскости, а расстояние от верхнего края отверстия полости до нижнего края наплавленного слоя h (фиг. 4) равно 1,5…2 от толщины наплавленного слоя c, что не превышает предельной величины износа линеек прошивного стана и обеспечивает постоянное охлаждение всей толщины рабочего слоя линейки.The total interaxial distance of the transverse cooled ropes L okhl is equal to the length of the deposited working part of the ruler L nap , since there is no contact of the hot metal of the workpiece with the surface of the ruler outside this zone. In this case, the transverse channels are performed with a step l equal to 2.5 ... 4.5 of their diameter, which ensures uniformity of the temperature field over the entire contact area of the workpiece with the ruler. The interaxial distance between the longitudinal channels b is 0.5 ... 0.65 of the total width of the ruler b l in the pinch section. A distance b of less than 0.5 does not provide cooling of the working surface of the ruler adjacent to its side surfaces, and a distance of b greater than 0.65 can cause the ruler to break under the influence of the workpiece load during flashing. In this case, the longitudinal and transverse channels are in the same plane, and the distance from the upper edge of the cavity opening to the lower edge of the deposited layer h (Fig. 4) is 1.5 ... 2 of the thickness of the deposited layer c, which does not exceed the limit wear of the rulers of the piercing mill and provides constant cooling of the entire thickness of the working layer of the line.
Заявляемая совокупность отличительных признаков обеспечивает достижение технического результата изобретения, а именно повышение износостойкости рабочей поверхности линеек прошивного стана за счет снижения разогрева линеек при контакте с металлом заготовки.The inventive combination of distinctive features ensures the achievement of the technical result of the invention, namely, increasing the wear resistance of the working surface of the lines of the piercing mill by reducing the heating of the lines in contact with the workpiece metal.
Пример. Рассмотрим процесс получения гильз с применением предлагаемой линейки на двухвалковом прошивном стане винтовой прокатки МИСиС-130Д. Исходная заготовка диаметром 90 мм задается в калибр прошивного стана, образованный биконическими валками с диаметром в пережиме 420 мм и линейками. При этом плоскость пережима линеек (Фиг. 1, сечение В-В) совпадает с плоскостью пережима валков. Заготовка обжимается валками и перемещается по геликоидальной траектории до встречи с оправкой, жестко установленной в очаге деформации на стержне, после чего прошивается на оправке в гильзу. На всем протяжении прошивки и в паузах между прошивками линейки охлаждаются водой, проходящей по внутренним каналам. При этом линейка имела два продольных канала и 6 поперечных каналов диаметром d=12 мм, общее межосевое расстояние поперечных охлаждаемых каналов Lохл и длина наплавленной рабочей части линейки Lнапл составляла 270 мм, длина участка наплавки на входном участке составляла 70 мм, на выходном участке - 160 мм, а шаг поперечных каналов l - 54 мм. Ширина между каналами b составляла 40 мм, расстояние от верхнего края отверстия полости до нижнего края наплавленного слоя h=10 мм, толщина наплавленного слоя с=5 мм. В качестве материала для наплавки использован жаропрочный сплав ВЖ98. Охлаждающая жидкость (техническая вода) подавалась через отверстия в верхнем и нижнем линейкодержателе, которые совпадают с отверстиями для подвода воды на нижней плоскости линеек. После прохождения по каналам вода отводилась аналогичным образом через отверстия для отвода.Example. Consider the process of producing sleeves using the proposed line on a twin roll piercing mill screw rolling MISiS-130D. The initial workpiece with a diameter of 90 mm is set in the caliber of the piercing mill, formed by biconical rolls with a diameter in the clamp 420 mm and rulers. In this case, the pinch plane of the rulers (Fig. 1, section BB) coincides with the pinch plane of the rolls. The workpiece is crimped by rolls and moves along a helicoidal trajectory until it meets a mandrel rigidly installed in the deformation zone on the rod, after which it is sewn into the sleeve on the mandrel. Throughout the firmware and in the pauses between the firmware, the lines are cooled by water passing through the internal channels. When this line has two longitudinal channels and 6 transverse channel diameter d = 12 mm, the total distance between the axis of transverse cooling channels L OHL and the length of the build-up of the working part line L NNS was 270 mm, the length of welding in the inlet portion was 70 mm, on the outlet section - 160 mm, and the pitch of the transverse channels l - 54 mm. The width between the channels b was 40 mm, the distance from the upper edge of the cavity opening to the lower edge of the deposited layer was h = 10 mm, and the thickness of the deposited layer was c = 5 mm. Heat-resistant alloy VZh98 was used as a material for surfacing. Coolant (industrial water) was supplied through openings in the upper and lower linear holder, which coincide with the openings for water supply on the lower plane of the rulers. After passing through the canals, water was discharged in a similar manner through the drain holes.
Всего по предлагаемому варианту прокатано 30 тонн труб нескольких типоразмеров. После прошивки проведен визуальный осмотр линеек; на рабочей поверхности линеек отмечены следы износа, однако поверхность была в рабочем состоянии, трещины и налипание металла на поверхности линеек отсутствовали. Стойкость линеек по сравнению с линейками без наплавки и охлаждения повысилась в 3…4 раза в зависимости от типоразмера труб. Осмотр внутренней и наружной поверхности гильз показал отсутствие дефектов. Трубы по качеству соответствовали требованиям ГОСТ.In total, according to the proposed option, 30 tons of pipes of several sizes were rolled. After the firmware, a visual inspection of the rulers was carried out; signs of wear were noted on the working surface of the rulers, however, the surface was in working condition, cracks and metal adhesion on the surface of the rulers were absent. The resistance of the rulers compared to the ruler without surfacing and cooling increased by 3 ... 4 times depending on the size of the pipes. Inspection of the inner and outer surfaces of the liners showed no defects. The quality pipes met the requirements of GOST.
Таким образом, наплавка рабочей поверхности линеек жаропрочным материалом и наличие продольных и поперечных каналов специальной конструкции для охлаждения линеек обеспечивает снижение неравномерности температуры на рабочей поверхности и в объеме линейки и позволяет повысить их износостойкость.Thus, surfacing of the working surface of the rulers with heat-resistant material and the presence of longitudinal and transverse channels of a special design for cooling the rulers reduces the unevenness of the temperature on the working surface and in the volume of the ruler and allows to increase their wear resistance.
Claims (4)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2016147342A RU2630188C1 (en) | 2016-12-02 | 2016-12-02 | Piercing mill bar |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2016147342A RU2630188C1 (en) | 2016-12-02 | 2016-12-02 | Piercing mill bar |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2630188C1 true RU2630188C1 (en) | 2017-09-05 |
Family
ID=59797738
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2016147342A RU2630188C1 (en) | 2016-12-02 | 2016-12-02 | Piercing mill bar |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2630188C1 (en) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2245656A (en) * | 1939-09-27 | 1941-06-17 | Youngstown Sheet And Tube Co | Water-cooled guide shoe for piercing mills |
| SU443691A1 (en) * | 1973-01-17 | 1974-09-25 | Московский институт стали и сплавов | Line of piercing mill |
| SU710684A1 (en) * | 1977-07-06 | 1980-01-25 | Chus Aleksandr V | Tube-rolling mill cooling guide rule |
| WO1993019874A1 (en) * | 1992-03-30 | 1993-10-14 | Ab Dalforsån | A cooled support roller |
-
2016
- 2016-12-02 RU RU2016147342A patent/RU2630188C1/en active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2245656A (en) * | 1939-09-27 | 1941-06-17 | Youngstown Sheet And Tube Co | Water-cooled guide shoe for piercing mills |
| SU443691A1 (en) * | 1973-01-17 | 1974-09-25 | Московский институт стали и сплавов | Line of piercing mill |
| SU710684A1 (en) * | 1977-07-06 | 1980-01-25 | Chus Aleksandr V | Tube-rolling mill cooling guide rule |
| WO1993019874A1 (en) * | 1992-03-30 | 1993-10-14 | Ab Dalforsån | A cooled support roller |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN105149556B (en) | A kind of bimetallic stratiform multiple tube solid-liquid is combined casting and rolling machine | |
| US6591654B2 (en) | Method for producing seamless hollow extruded products of aluminum alloy and die set therefor | |
| US20200261955A1 (en) | Device and method for achieving core part press-down technology in continuous casting round billet solidification process | |
| CN104646449A (en) | Manufacturing method for cold drawn welded pipe used for hydraulic oil cylinders | |
| CN108421839A (en) | A kind of flat-bulb steel diplopore model extrusion method | |
| RU2335376C1 (en) | Device for continuous casting, rolling and pressing of profiles | |
| RU2630188C1 (en) | Piercing mill bar | |
| CN103157694B (en) | Manufacturing method of steel tube provided with rack-shaped inner wall | |
| CN110142310A (en) | A kind of production technology of steel pipes with straight | |
| CN102828214B (en) | Band steel plating novel conductive roller | |
| CN209174594U (en) | A kind of wire and rod controlled rolling and controlled cooling spiral-flow type cooler | |
| CN101980801B (en) | High-alloy seamless steel pipe manufacturing method | |
| DE60130339T2 (en) | TWO ROLLER STRANGGIESSMASCHIENE | |
| JP5343746B2 (en) | Continuous casting method of round slabs for seamless steel pipes | |
| RU2735436C1 (en) | Method of helical rolling of billet into sleeve | |
| CN211386822U (en) | High-efficient conticaster crystallizer copper | |
| JP6397032B2 (en) | Perforated mandrel with improved service life for producing seamless pipes | |
| CN104138924B (en) | A kind of short route manufactures the method for magnesium alloy sheet | |
| WO2014168501A1 (en) | Device for the continuous casting, rolling and extrusion of rods | |
| RU2650218C1 (en) | Mandrel assembly of screw rolling mill | |
| US1951078A (en) | Piercing point | |
| RU2309809C1 (en) | Method for helical rolling of blank | |
| JPH04354859A (en) | Cooling roll | |
| CN110788289A (en) | High-efficient conticaster crystallizer copper | |
| RU2717422C1 (en) | Cooled piercing mandrel |