RU2693418C1 - Method for multi-pass reversible helical rolling of large diameter rods - Google Patents
Method for multi-pass reversible helical rolling of large diameter rods Download PDFInfo
- Publication number
- RU2693418C1 RU2693418C1 RU2018109643A RU2018109643A RU2693418C1 RU 2693418 C1 RU2693418 C1 RU 2693418C1 RU 2018109643 A RU2018109643 A RU 2018109643A RU 2018109643 A RU2018109643 A RU 2018109643A RU 2693418 C1 RU2693418 C1 RU 2693418C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- rolling
- diameter
- feed
- compression
- roll
- Prior art date
Links
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 title claims abstract description 53
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 21
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 title abstract description 4
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 20
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 20
- 230000009467 reduction Effects 0.000 claims abstract description 18
- 238000002788 crimping Methods 0.000 claims abstract description 8
- 230000006835 compression Effects 0.000 claims description 40
- 238000007906 compression Methods 0.000 claims description 40
- 230000008569 process Effects 0.000 abstract description 7
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 abstract description 5
- 239000000956 alloy Substances 0.000 abstract description 4
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 abstract description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 7
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 4
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 3
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 3
- QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N Zirconium Chemical compound [Zr] QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 244000309464 bull Species 0.000 description 2
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 2
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 238000004381 surface treatment Methods 0.000 description 2
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 2
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000009395 breeding Methods 0.000 description 1
- 230000001488 breeding effect Effects 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 230000003631 expected effect Effects 0.000 description 1
- 230000035876 healing Effects 0.000 description 1
- 238000005098 hot rolling Methods 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 1
- 238000004513 sizing 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
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Reduction Rolling/Reduction Stand/Operation Of Reduction Machine (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области обработки металлов давлением и касается производства прутков круглого профиля большого диаметра из металлов, сплавов (циркониевых, титановых) и высоколегированных сталей способом многопроходной реверсивной винтовой прокатки.The invention relates to the field of metal forming and relates to the production of round bars of a large diameter from metals, alloys (zirconium, titanium) and high-alloyed steels by the method of multi-pass reversing helical rolling.
Известен способ многопроходной реверсивной винтовой прокатки в калибре, образованном тремя валками, развернутыми на углы подачи 18-25° (Потапов И.Н., Полухин П.И. Технология винтовой прокатки. М.: Металлургия, 1990. 344 с.). Способ винтовой прокатки на больших углах подачи позволяет качественно изменить условия деформации металла, эффективно обрабатывать практически все деформируемые металлы и сплавы с коэффициентом вытяжки за проход до 4-25, в том числе непрерывнолитые и малопластичные. В области больших углов подачи не только исключается вскрытие осевой полости, но и происходит уплотнение металла с «залечиванием» пустот и рыхлостей, а благодаря интенсивным сдвиговым деформациям качественно улучшается проработка структуры металла и существенно улучшаются его свойства.There is a method of multi-pass reversing screw rolling in a caliber formed by three rolls deployed at feed angles of 18-25 ° (Potapov I.N., Polukhin P.I. Helical rolling technology. M .: Metallurgy, 1990. 344 pp.). The method of helical rolling at large feed angles makes it possible to qualitatively change the conditions of metal deformation, effectively processing almost all deformable metals and alloys with a stretching ratio per pass up to 4-25, including continuously cast and low-plastic. In the area of large feed angles, not only is the opening of the axial cavity excluded, but metal is compacted with “healing” of voids and friability, and due to intensive shear deformations, the structure of the metal is improved and its properties are significantly improved.
В процессе прокатки прутков большого диаметра, равного 150-350 мм, с углами подачи 18-25° на поверхности раската образуется винтовая волна, которая является следствием значительной овальности и неполной обработки поверхности раската калибрующим участком очага деформации.In the process of rolling rods of large diameter, equal to 150-350 mm, with feed angles of 18-25 °, a helical wave is formed on the surface of the roll, which is a consequence of significant ovality and incomplete processing of the surface of the roll by the calibrating section of the deformation zone.
Известен способ многопроходной поперечно-винтовой прокатки (авторское свидетельство СССР №956079, опубл. 09.09.1992, бюл. №33), в котором с целью улучшения структуры по всему сечению заготовки деформацию осуществляют последовательно тремя валками, развернутыми на большие углы подачи, за 2-5 проходов с коэффициентом вытяжки 2-3, а затем прокатку проводят двумя валками и направляющими дисками на двухвалковом стане. Предложенный способ применим для получения проката круглого профиля малого диаметра, так как использование двухвалкового стана с направляющими дисками вносит ограничение в сортамент получаемого проката большого диаметра, которое связано с размерами направляющих дисков. Использование двухвалкового стана приводит к увеличению массы рабочей клети и затрат на производство проката.The known method of multi-pass helical rolling (USSR author's certificate No. 956079, publ. 09.09.1992, bull. No. 33), in which, in order to improve the structure throughout the section of the workpiece, the deformation is carried out sequentially by three rollers, turned at large feed angles, for 2 -5 passes with a stretch ratio of 2-3, and then rolling is carried out with two rollers and guide discs on a two-roll mill. The proposed method is applicable to obtain rolled round profile of small diameter, since the use of a two-roll mill with guide discs restricts the range of large-diameter rolled products, which is associated with the dimensions of the guide discs. The use of a two-roll mill leads to an increase in the mass of the working stand and the cost of producing rolled steel.
Известен способ поперечно-винтовой прокатки периодических профилей (авторское свидетельство СССР №450629, опубл. 15.12.1974, бюл. №43). Для повышения точности получаемого профиля в начале прокатки в валки задается задний конец заготовки. После формирования каждого участка с заданным профилем валки разводятся, а заготовка перемещается в направлении, противоположном направлению прокатки. Особенностью данного способа является разведение рабочих валков после формирования профиля каждого участка проката, однако данный способ не применим для процессов прокатки заготовок, имеющих постоянный профиль.The known method of helical rolling of periodic profiles (USSR author's certificate No. 450629, publ. 12/15/1974, bull. No. 43). To improve the accuracy of the resulting profile at the beginning of rolling into rolls, the rear end of the billet is set. After the formation of each section with a given profile, the rolls are bred and the workpiece is moved in the opposite direction to the rolling direction. A feature of this method is the breeding of work rolls after the formation of the profile of each section of the rental, however, this method is not applicable to the rolling processes of billets with a constant profile.
Наиболее близким к заявляемому техническому решению является способ реверсивной винтовой прокатки (Галкин С.П., Харитонов Е.А. Реверсивная радиально-сдвиговая прокатка. Сущность, возможности, преимущества // Титан. 2003. №1 (12). С. 39-45), включающий обжатие нагретой заготовки на трехвалковом стане валками, имеющими два поочередно работающих обжимных участка и общий калибрующий участок и развернутыми на угол подачи 15-25°, что обеспечивает проработку структуры металла по всему сечению прутка. Прокатку ведут в валках с углом наклона образующей к оси прокатки на одном обжимном участке в 1,5-5,0 раза больше, чем на другом.The closest to the claimed technical solution is the method of reverse helical rolling (Galkin S.P., Kharitonov E.A. Reverse radial-shear rolling. Essence, possibilities, advantages // Titan. 2003. №1 (12). P. 39- 45), including the compression of the heated billet on a three-roll mill with rollers having two alternate working crimp sections and a common calibrating section and turned at a feed angle of 15-25 °, which ensures the development of the metal structure throughout the cross section of the rod. Rolling is carried out in rolls with an angle of inclination of the generators to the axis of rolling in one compression section 1.5-5.0 times more than the other.
Задачей предлагаемого технического решения является создание наиболее рационального способа получения прутков большого диаметра, а именно 150-350 мм из металлов, сплавов (циркониевых, титановых) и высоколегированных сталей.The objective of the proposed technical solution is the creation of the most rational way of obtaining rods of large diameter, namely 150-350 mm from metals, alloys (zirconium, titanium) and high-alloyed steels.
Техническим результатом является обеспечение полной обработки и улучшение качества поверхности раската, повышение точности геометрических размеров, расширение сортамента производимых прутков большого диаметра на станах винтовой прокатки. Улучшить качество поверхности раската, повысить точность геометрических размеров и исключить образование винтовой волны можно путем уменьшения овальности раската, которая зависит от режимов обжатия и установочных параметров стана, таких как углы подачи.The technical result is the provision of complete processing and improvement of the quality of the surface of the roll, improving the accuracy of the geometric dimensions, expanding the range of produced rods of large diameter on the helical rolling mills. It is possible to improve the quality of the surface of the roll, increase the accuracy of the geometric dimensions and eliminate the formation of a helical wave by reducing the ovality of the roll, which depends on the reduction modes and the mill settings, such as feed angles.
Для решения поставленной задачи и достижения заявляемого технического результата в предлагаемом способе многопроходной реверсивной винтовой прокатки прутков большого диаметра, включающем обжатие нагретой заготовки в калибре, образованном тремя валками, развернутыми на угол подачи 18-25°, имеющими два обжимных участка и общий калибрующий участок, последний проход осуществляют с углами подачи валков в 1,5-2,5 раза меньшими, чем в основных проходах.To solve the problem and achieve the claimed technical result in the proposed method of multi-pass reversing helical rolling of large diameter rods, including compression of the heated billet in a caliber formed by three rollers, deployed at an angle of 18-25 °, having two crimp sections and a common calibrating section, the last the passage is performed with the angles of the rolls 1.5-2.5 times smaller than in the main aisles.
Для полного устранения овальности и получения прутка с точными геометрическими размерами последний проход предпочтительно осуществлять с обжатием, составляющим 0,1-0,3 от обжатия в основных проходах.To completely eliminate the ovality and to obtain a bar with exact geometrical dimensions, it is preferable to carry out the last pass with a reduction of 0.1-0.3 of the reduction in the main passages.
Изобретение поясняется следующими чертежами:The invention is illustrated in the following drawings:
- фиг. 1 - схема очага деформации в трехвалковом стане;- FIG. 1 is a diagram of the deformation zone in a three-roll mill;
- фиг. 2 - схема очага деформации в трехвалковом стане, сечение А-А;- FIG. 2 is a diagram of the deformation zone in a three-roll mill, section AA;
- фиг. 3 - схема очага деформации в последнем проходе при уменьшении угла подачи;- FIG. 3 is a diagram of the deformation zone in the last pass with decreasing feed angle;
- фиг. 4 - схема очага деформации в последнем проходе при уменьшении обжатия;- FIG. 4 is a diagram of the deformation zone in the last pass with a decrease in compression;
- фиг. 5 - схема очага деформации в последнем проходе при уменьшении обжатия, сечение А-А.- FIG. 5 is a diagram of the deformation zone in the last pass with a decrease in compression, section AA.
Очаг деформации образован (фиг. 2) верхним 1, левым нижним 2 и правым нижним 3 валками. Нагретая до температуры горячей прокатки заготовка задается в валки, в процессе прокатки, вращаясь в очаге деформации, последовательно обжимается каждым из трех валков, развернутых на угол подачи. Величина осевого перемещения металла от одного валка к другому характеризуется шагом подачи за 1/3 оборота. Приближенно зависимость шага подачи за 1/3 оборота от угла подачи можно выразить соотношением (1) (Романцев Б.А., Гончарук А.В., Вавилкин Н.М., Самусев С.В. Обработка металлов давлением: учеб. пособие. М.: Изд. дом МИСиС, 2008. 960 с.):The deformation zone is formed (Fig. 2) by the upper 1, left lower 2 and lower right 3 rolls. Heated to the temperature of hot rolling billet is set in rolls, in the rolling process, rotating in the deformation zone, sequentially compressed by each of the three rolls, turned to the feed angle. The magnitude of the axial movement of the metal from one roll to another is characterized by a feed increment of 1/3 of a turn. The approximate dependence of the feed pitch for 1/3 of a turn on the feed angle can be expressed by the relation (1) (Romantsev BA, Goncharuk AV, Vavilkin NM, Samusev SV Processing of metals by pressure: study guide. M .: Publishing House MISiS, 2008. 960 p.):
где S - шаг подачи за 1/3 оборота, мм;where S is the feed increment for 1/3 turn, mm;
β - угол подачи валков, °.β - roll feed angle, °.
При раскатке в валках, развернутых на больший угол подачи, величина осевого перемещения заготовки от валка к валку увеличивается, следовательно, разовое (частное) обжатие заготовки валком становится больше, что сопровождается существенным развитием поперечных деформаций, которые приводят к увеличению ширины контактной поверхности металла с валком и овальности раската.When rolling in rolls deployed at a larger feed angle, the amount of axial movement of the workpiece from the roll to the roll increases, therefore, one-time (partial) compression of the workpiece by the roller becomes larger, which is accompanied by significant development of transverse deformations that lead to an increase in the width of the contact surface of the metal with the roller and ovality roll.
В основных проходах обжатие заготовки диаметром Dосн осуществляется (фиг. 1) обжимными участками валков, имеющими угол наклона к оси прокатки 10-15° на шаге подачи S0, а также калибрующим участком на шаге подачи S1, в результате чего ширина контактной поверхности В в сечении А-А (фиг. 2) становится наибольшей, а овальность раската достигает максимального значения. Уменьшение овальности раската и ширины контактной поверхности В осуществляется калибрующим участком следующего по ходу вращения заготовки валка на шаге подачи S2. В процессе прокатки на больших углах подачи, равных 18-25°, обжатие раската на шаге подачи S2 осуществляется обжимным участком второго валка на меньшую величину, как показано на фиг. 1, в результате чего диаметр раската превышает диаметр заданного калибра на величину 2А. Обработка поверхности и уменьшение овальности раската калибрующим участком осуществляется не полностью, так как сумма величин шагов подачи S1 и S2 при больших углах подачи превышает длину калибрующего участка Lk, а обжимной участок второго валка с углом наклона к оси прокатки в 10-15° не устраняет образовавшуюся овальность по всему диаметру прутка, что и является причиной образования волны.In the main passages, the compression of the billet with a diameter D of the core is carried out (Fig. 1) with crimping roller sections having an angle of inclination to the rolling axis of 10-15 ° at feed step S 0 , as well as a calibrating track at feed step S 1 , resulting in the width of the contact surface In section A-A (Fig. 2) becomes the greatest, and the ovality of the roll reaches its maximum value. The reduction in the ovality of the roll and the width of the contact surface B is carried out by the calibrating section of the next roll in the course of rotation of the workpiece during the feeding step S 2 . In the process of rolling at large feed angles of 18-25 °, the compression of the roll at the feed step S 2 is performed by a crimping section of the second roll by a smaller amount, as shown in FIG. 1, as a result of which the diameter of the roll is greater than the diameter of the specified caliber by 2A. The surface treatment and reduction of the roll out ovality by the calibrating section are not fully implemented, since the sum of the feed steps S 1 and S 2 at large feed angles exceeds the length of the calibrating portion L k , and the crimping portion of the second roll with an angle of inclination to the rolling axis of 10-15 ° does not eliminate the resulting ovality over the entire diameter of the rod, which is the reason for the formation of a wave.
В станах винтовой прокатки длину калибрующего участка рекомендуется выбирать равной 3-5 величинам шага подачи при прокатке сплошных заготовок (Потапов И.Н., Полухин П.И. Новая технология винтовой прокатки. М.: Металлургия, 1975. 338 с.; Коликов А.П., Романцев Б.А. Теория обработки металлов давлением: учеб. пособие. М.: Изд. дом МИСиС, 2015. 451 с.), что позволяет осуществлять обжатие раската по диаметру более двух раз для устранения овальности и обеспечения качества и точности геометрических размеров. Увеличение длины калибрующего участка в процессе раскатки сплошных заготовок большего диаметра не является целесообразным, поскольку существенно увеличиваются длина бочки рабочих валков, а также габариты клети, ее масса и энергосиловые параметры процесса.In helical rolling mills, the length of the calibrating area is recommended to be chosen equal to 3-5 times the feed increment when rolling solid blanks (Potapov I.N., Polukhin PI. New technology of helical rolling. M .: Metallurgy, 1975. 338 p .; Kolikov A .P., Romantsev BA Theory of metal forming: a textbook. M .: Izd. Dom MISiS, 2015. 451 p.), Which allows the crimping of the roll in diameter more than two times to eliminate ovality and ensure quality and accuracy of geometric dimensions. The increase in the length of the calibrating area in the process of rolling solid blanks of larger diameter is not advisable, since the length of the barrel of the work rolls, as well as the dimensions of the stand, its mass and the power parameters of the process increase significantly.
Для обеспечения качества поверхности прутка, точности его геометрических размеров и устранения образования винтовой волны необходимо, чтобы обжатие раската по диаметру на калибрующем участке осуществлялось не менее трех раз, т.е. многократно. Добиться данного эффекта можно путем уменьшения величины осевого перемещения металла в последнем проходе, которое должно быть меньше длины калибрующего участка. Значения углов подачи валков в последнем проходе должны соответствовать неравенству (2):To ensure the quality of the bar surface, the accuracy of its geometrical dimensions and the elimination of the formation of a helical wave, it is necessary that the rolling of the bar in diameter at the calibrating section be carried out at least three times, i.e. many times. This effect can be achieved by reducing the axial displacement of the metal in the last pass, which should be less than the length of the calibrating area. The angles of the rolls in the last pass should correspond to the inequality (2):
Поставленная цель достигается тем, что в последнем проходе прокатку осуществляют в валках, развернутых на углы подачи в 1,5-2,5 раза меньше углов подачи в основных проходах. Согласно соотношению (1) шаг подачи зависит не только от углов подачи, но и от диаметра получаемого прутка. Прокатка прутков небольшого диаметра сопровождается меньшей величиной шага подачи, последний проход необходимо осуществлять на углах подачи в 1,5-2,0 раза меньших, чем в основных проходах. Процесс прокатки прутков большого диаметра сопровождается большей величиной S, последний проход следует вести на углах подачи в 2,0-2,5 раза меньших, чем в основных проходах. При прокатке прутка диаметром 250 мм в валках с длиной калибрующего участка 200 мм, развернутых на угол подачи 20°, величина S равна 95 мм, а максимальный угол подачи, при котором осуществляется трехкратное обжатие калибрующим участком, составляет 13°. В последнем проходе величину углов подачи необходимо уменьшить более чем в 1,6 раза. Прокатку прутка диаметром 350 мм при тех же установочных параметрах стана осуществляют с шагом подачи, равным 133 мм, максимальный угол подачи последнего прохода составляет 10°, величину углов подачи необходимо уменьшить в 2,0-2,5 раза. Изменение угла подачи более чем в 2,5 раза неосуществимо, это связано с конструктивными особенностями станов винтовой прокатки, а прокатка в последнем проходе на углах подачи, уменьшенных менее чем в 1,5 раза, не дает ожидаемого эффекта в процессе раскатки прутков большого диаметра.This goal is achieved by the fact that in the last pass rolling is carried out in rolls, deployed at the feed angles 1.5-2.5 times less than the feed angles in the main aisles. According to relation (1), the feed pitch depends not only on the feed angles, but also on the diameter of the resulting bar. Rolling bars of small diameter is accompanied by a smaller feed pitch, the last pass should be carried out at feed angles 1.5-2.0 times smaller than in the main aisles. The process of rolling large-diameter rods is accompanied by a larger S value, the last pass should be carried out at feed angles 2.0-2.5 times smaller than in the main passes. When rolling a rod with a diameter of 250 mm in rolls with a calibrating section of 200 mm, turned at a feed angle of 20 °, the value of S is 95 mm, and the maximum feeding angle at which the crimping section performs threefold compression is 13 °. In the last pass, the magnitude of the feed angles must be reduced by more than 1.6 times. Rolling a bar with a diameter of 350 mm with the same mill settings is performed with a feed pitch equal to 133 mm, the maximum feed angle of the last pass is 10 °, the feed angle must be reduced by 2.0-2.5 times. Changing the feed angle by more than 2.5 times is not feasible, this is due to the design features of helical rolling mills, and rolling in the last pass at feed angles reduced by less than 1.5 times does not give the expected effect in the process of rolling large-diameter bars.
Прокатка раската диаметром 
Однако на шаге подачи S3 деформация третьим валком по-прежнему осуществляется обжимным участком. Несмотря на это за счет снижения овальности величина Δ становится меньше.However, in the feeding step S 3, the deformation with the third roller is still carried out by a sizing section. Despite this, by reducing ovality, the Δ value becomes smaller.
Для полного устранения овальности и получения прутка с точными геометрическими размерами наряду с уменьшением угла подачи в последнем проходе следует снизить обжатие раската.In order to completely eliminate ovality and to obtain a bar with exact geometrical dimensions, along with a decrease in the feed angle in the last pass, the reduction of the roll should be reduced.
При прокатке с меньшим значением обжатия в последнем проходе ширина контактной поверхности металла с валком уменьшается, что гарантирует снижение овальности раската на калибрующем участке и получение готового прутка без образования винтовой волны за меньшее число проходов.When rolling with a lower reduction in the last pass, the width of the contact surface of the metal with the roller decreases, which guarantees a reduction in the ovality of the roll at the calibrating section and the production of the finished rod without the formation of a helical wave in fewer passes.
На фиг. 4 показана схема прокатки прутка в последнем проходе с диаметром раската после основных проходов 
Для обеспечения условий захвата металла валками и его осевого перемещения в очаге деформации необходимо иметь достаточную площадь контактной поверхности, а это обеспечивается длиной очага деформации, которая зависит от обжатия. При обжатии в последнем проходе более 0,3 от обжатия в основных проходах увеличивается овальность раската (фиг. 3), как следствие, увеличивается величина А. Если обжатие в последнем проходе менее 0,1 от обжатия в основных проходах, захват металла валками осуществляться не будет, поскольку площадь контактной поверхности является недостаточной.To ensure the conditions of metal capture by rolls and its axial movement in the deformation zone, it is necessary to have a sufficient contact surface area, and this is ensured by the length of the deformation zone, which depends on compression. When compression in the last pass is more than 0.3 of compression in the main passages, the ovality of the roll increases (Fig. 3), as a result, the value of A. increases. If compression in the last pass is less than 0.1 of compression in the main passes, the metal is not caught will be, since the contact surface area is insufficient.
Значение обжатия в последнем проходе зависит от веса и размеров заготовки. При раскатке заготовки, имеющей большие размеры и массу, обжатие в последнем проходе следует выбирать равным 0,15-0,30 от обжатия в основных проходах, а при раскатке с меньшими размерами и массой выбирается 0,10-0,15 от обжатия в основных проходах, это позволит существенно снизить овальность раската, тщательно обработать поверхность прутка и избежать образование волны.The amount of compression in the last pass depends on the weight and size of the workpiece. When rolling a workpiece with large dimensions and weight, compression in the last pass should be chosen equal to 0.15-0.30 from compression in the main aisles, and when rolling with smaller dimensions and weight, 0.10-0.15 from compression in the main aisles, this will significantly reduce the ovality of the roll, carefully treat the surface of the rod and avoid the formation of waves.
В таблице 1 представлены параметры прокатки прутков диаметром 100-350 мм в последнем проходе по прототипу с углом подачи валков 20°, длиной калибрующего участка 200 мм и обжатием по диаметру 60 мм. Рассчитаны значения шага подачи S, количество циклов деформации на калибрующем участке n, максимальная ширина контактной поверхности b, длина калибрующего участка валков Lk, которая обеспечивает пятикратное обжатие калибрующим участком без изменения значения угла подачи.Table 1 presents the parameters of rolling bars with a diameter of 100-350 mm in the last pass of the prototype with a roll feed angle of 20 °, a calibrating section of 200 mm and a compression of 60 mm in diameter. The values of the feed step S, the number of deformation cycles on the calibrating area n, the maximum width of the contact surface b, the length of the calibration section of the rolls Lk , which provides a fivefold reduction by the calibrating section without changing the feed angle, are calculated.
Из таблицы 1 видно, что раскатка основного сортамента диаметром 100 мм в валках с углами подачи 20° и длиной калибрующего участка 200 мм с обжатием 60 мм осуществляется с пятикратным обжатием на калибрующем участке, получаемый пруток имеет точные геометрические размеры и хорошо обработанную поверхность. Прокатка прутков диаметром 150-350 мм осуществляется с обжатием на калибрующем участке менее четырех раз и сопровождается шириной контактной поверхности 36-84 мм. Обработка поверхности прутков в последнем проходе производится не полностью, овальность прутков не устраняется, образуется винтовая волна. Для осуществления пятикратного обжатия калибрующим участком при прокатке прутков диаметром 150-350 мм его длина должна быть увеличена до 300-700 мм, что является нецелесообразным.From table 1 it can be seen that the rolling of the main assortment with a diameter of 100 mm in rollers with feed angles of 20 ° and a calibrating section of 200 mm with a compression of 60 mm is carried out with a five-fold compression at the calibrating section, the resulting rod has exact geometrical dimensions and a well-treated surface. Rolling bars with a diameter of 150-350 mm is carried out with compression in the calibrating area less than four times and is accompanied by a width of the contact surface of 36-84 mm. The surface treatment of the bars in the last pass is not fully performed, the ovality of the bars is not eliminated, a helical wave is formed. For the implementation of a fivefold compression calibrating area when rolling rods with a diameter of 150-350 mm, its length must be increased to 300-700 mm, which is impractical.
В таблице 2 представлены параметры прокатки прутков диаметром 150-350 мм в последнем проходе по предлагаемому способу с сохранением длины калибрующего участка валков 200 мм и обжатием по диаметру 100 мм (без снижения обжатия раската по диаметру в последнем проходе), 30 мм (0,3 от обжатия в основных проходах), 20 мм (0,2 от обжатия в основных проходах), 10 мм (0,1 от обжатия в основных проходах). Параметры прокатки прутков в основных проходах: угол подачи валков βоп 20°, обжатие по диаметру 100 мм.Table 2 presents the parameters of rolling rods with a diameter of 150-350 mm in the last pass of the proposed method while maintaining the length of the gauge rolls section 200 mm and crimping 100 mm in diameter (without reducing the roll reduction by diameter in the last pass), 30 mm (0.3 from compression in the main aisles), 20 mm (0.2 from compression in the main aisles), 10 mm (0.1 from compression in the main aisles). The parameters of rolling bars in the main passages: the angle of feed of the rolls β op 20 °, compression on the diameter of 100 mm.
Для рассматриваемых диаметров проката при углах подачи 8, 10 и 13° рассчитано количество циклов деформации на калибрующем участке n (таблица 2). Согласно расчетным данным для четырех-, пятикратного обжатия калибрующим участком при прокатке прутка диаметром 150 мм углы подачи валков в последнем проходе необходимо уменьшить до 13°, т.е. в 1,5 раза, диаметром 200 мм - в 2,0 раза, а диаметром 300, 350 мм - в 2,5 раза. Согласно расчетам ширины контактной поверхности при значениях обжатия в последнем проходе, соответствующих 0,10-0,30 от обжатия в основных проходах, видно, что для прутков диаметром 150, 200 мм обжатие выбирается равным 0,10-0,15 от обжатия в основных проходах, диаметром 300, 350 мм следует выбирать равным 0,15-0,30 от обжатия в основных проходах. Рекомендуемые параметры прокатки в последнем проходе (таблица 2) обеспечивают четырех-, пятикратное обжатие калибрующим участком и значительное снижение ширины контактной поверхности и овальности раската за счет уменьшения обжатия.For the considered diameters of rolled products at feed angles of 8, 10 and 13 °, the number of deformation cycles in the calibration area n was calculated (Table 2). According to the calculated data for a four-, fivefold compression with a calibrating section, when rolling a bar with a diameter of 150 mm, the angles of feed of the rolls in the last pass should be reduced to 13 °, i.e. 1.5 times, 200 mm in diameter - 2.0 times, and 300, 350 mm in diameter - 2.5 times. According to the calculations of the width of the contact surface with the values of compression in the last pass, corresponding to 0.10-0.30 from compression in the main passes, it is seen that for bars with a diameter of 150, 200 mm compression is chosen to be 0.10-0.15 from compression in the main aisles with a diameter of 300, 350 mm should be chosen equal to 0.15-0.30 from the compression in the main aisles. The recommended rolling parameters in the last pass (Table 2) provide four-, fivefold compression with a calibrating section and a significant reduction in the width of the contact surface and the ovality of the roll by reducing the reduction.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018109643A RU2693418C1 (en) | 2018-03-19 | 2018-03-19 | Method for multi-pass reversible helical rolling of large diameter rods |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018109643A RU2693418C1 (en) | 2018-03-19 | 2018-03-19 | Method for multi-pass reversible helical rolling of large diameter rods |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2693418C1 true RU2693418C1 (en) | 2019-07-02 |
Family
ID=67252200
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2018109643A RU2693418C1 (en) | 2018-03-19 | 2018-03-19 | Method for multi-pass reversible helical rolling of large diameter rods |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2693418C1 (en) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU956079A1 (en) * | 1975-06-27 | 1982-09-07 | Московский Ордена Трудового Красного Знамени Институт Стали И Сплавов | Method of helical mandrel free rolling |
| JPS59225802A (en) * | 1983-06-07 | 1984-12-18 | Sumitomo Metal Ind Ltd | Manufacture of metallic material having circular cross section |
| SU1623810A1 (en) * | 1989-02-27 | 1991-01-30 | Московский институт стали и сплавов | Method of producing bars by screw rolling |
| SU1816236A1 (en) * | 1990-11-14 | 1993-05-15 | Mo I Stali I Splavov | Method for production of rolled rounds |
-
2018
- 2018-03-19 RU RU2018109643A patent/RU2693418C1/en active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU956079A1 (en) * | 1975-06-27 | 1982-09-07 | Московский Ордена Трудового Красного Знамени Институт Стали И Сплавов | Method of helical mandrel free rolling |
| JPS59225802A (en) * | 1983-06-07 | 1984-12-18 | Sumitomo Metal Ind Ltd | Manufacture of metallic material having circular cross section |
| SU1623810A1 (en) * | 1989-02-27 | 1991-01-30 | Московский институт стали и сплавов | Method of producing bars by screw rolling |
| SU1816236A1 (en) * | 1990-11-14 | 1993-05-15 | Mo I Stali I Splavov | Method for production of rolled rounds |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP1814679B1 (en) | Method for production of a seamless hot-finished steel tube | |
| DE102012007379B4 (en) | Process for the cross rolling of cylindrical products | |
| DE102013219310A1 (en) | Process for hot forging a seamless hollow body made of material that is difficult to form, in particular of steel | |
| RU2735435C1 (en) | Method of helical rolling bars | |
| DE69603795T2 (en) | Method and device for manufacturing steel tubes | |
| Rudskoy et al. | New method of severe plastic deformation of metals | |
| RU2693418C1 (en) | Method for multi-pass reversible helical rolling of large diameter rods | |
| JP3494131B2 (en) | Rolling control method used in production line of seamless steel pipe and production apparatus using the same | |
| JP5615938B2 (en) | Tube rolling plant | |
| DE3401595C2 (en) | ||
| RU2709554C1 (en) | Method of wire hardening by plastic deformation | |
| RU2659442C1 (en) | Method of manufacturing body casing for concrete and piercing shells | |
| RU2773967C1 (en) | Screw fitting method | |
| RU2302916C1 (en) | Reinforcing wire production method | |
| RU2761838C2 (en) | Helical rolling method | |
| RU2392073C2 (en) | Method of shuttering profile obtainment | |
| RU2723494C1 (en) | Method of rolling hollow billet on mandrel in three-shaft helical rolling mill and working roll for implementation thereof | |
| JPH026029A (en) | Manufacture of hollow screw | |
| RU2617191C1 (en) | Cold rolling method for metal sections | |
| RU108326U1 (en) | TECHNOLOGICAL TOOL OF A THREE-SWEEL CROSS-SCREW ROLLING MACHINE | |
| RU2640705C1 (en) | Method of strengthening and forming screw reinforcing bar | |
| SU168257A1 (en) | THE METHOD OF MANUFACTURING A ROD-SCREW CRUIL ^ "BY CROSS-SCREW ROLLING | |
| EP2067542A1 (en) | Method and rolling mill to produce wireless steel pipes | |
| EP1203622A2 (en) | Rotary drive for reciprocal roll-off roll grooves of a cold pilger mill | |
| RU2347631C1 (en) | Method for production of billets with fine-grained structure by combined screw and lengthwise rolling |