RU2735436C1 - Способ винтовой прокатки заготовки в гильзу - Google Patents
Способ винтовой прокатки заготовки в гильзу Download PDFInfo
- Publication number
- RU2735436C1 RU2735436C1 RU2020118347A RU2020118347A RU2735436C1 RU 2735436 C1 RU2735436 C1 RU 2735436C1 RU 2020118347 A RU2020118347 A RU 2020118347A RU 2020118347 A RU2020118347 A RU 2020118347A RU 2735436 C1 RU2735436 C1 RU 2735436C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- rolling
- billet
- ruler
- deformation
- coolant
- Prior art date
Links
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 title claims abstract description 25
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 14
- 239000002826 coolant Substances 0.000 claims abstract description 12
- 239000002184 metal Substances 0.000 abstract description 11
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 6
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 12
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 5
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 2
- 206010010904 Convulsion Diseases 0.000 description 1
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 1
- 239000000314 lubricant Substances 0.000 description 1
- 239000002344 surface layer Substances 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
Abstract
Изобретение относится к области прокатного производства, в частности к обработке металлов давлением, и касается способов винтовой прокатки заготовки в гильзу. Способ включает деформирование заготовки в одну или две прошивки посредством оправки, установленной в калибре, образованном валками и направляющими линейками, состоящими из входного конуса, пережима и выходного конуса. Снижение интенсивности износа линеек и, как следствие, повышение качества и точности геометрических размеров гильз при прошивке, обеспечивается за счет того, что прокатку ведут с подачей охладителя в очаг деформации с наружной поверхности линеек, выполненных с внутренними каналами для подачи охладителя и с продольным пазом на наружной рабочей поверхности, в котором установлена трубка с отверстиями для подачи охладителя по длине очага деформации в количестве, пропорциональном шагу подачи. 3 ил.
Description
Изобретение относится к области обработки металлов давлением и касается получения труб из непрерывнолитой и деформированной заготовки или слитка.
Известен способ винтовой прокатки заготовки, включающий деформирование заготовки валками с последующей прошивкой ее оправкой, установленной в калибре, образованном валками и направляющими линейками, имеющими входной конус, пережим и выходной конус. (Прокатное производство. Справочник, Т.2. Под редакцией Е.С. Рокотяна. М.: Металлургиздат. 1962, стр. 391-392, 417.)
Недостатком данного способа является невозможность получения качественной поверхности и точных геометрических размеров гильз из-за интенсивного износа направляющих линеек, а также снижение производительности из-за частой смены линеек. Линейки прошивных станов работают в более тяжелых условиях, чем валки. Рабочая поверхность линеек непрерывно соприкасается с горячим металлом, вследствие чего она нагревается до температуры 850-1100°С, работая при этом на истирание в контакте с горячим металлом и окалиной. В очаг деформации при прошивке непрерывно подается вода, и при паузе, когда металл выходит из контакта с поверхностями валков и линеек, рабочая поверхность линейки резко охлаждается. Это приводит к возникновению значительных растягивающих напряжений (до 700 МПа) и разрушению наружной поверхности линейки.
Известен также способ производства бесшовных труб на агрегате со станами винтовой прошивки и непрерывным станом продольной прокатки, включающий нагрев исходной заготовки, зацентровку механическим путем перед нагревом, первую и вторую прошивку в станах винтовой прокатки, при первой прошивке получают гильзы с отношением диаметра к толщине стенки в пределах 5-7, калибровку, охлаждение и правку (Патент РФ №2441722 от 21.12.2010 г.).
Недостатком данного способа является повышенный уровень брака по наружным дефектам в связи с интенсивным износом направляющих линеек, т.к. большая часть деформации осуществляется в станах винтовой прокатки, и нагрузка на инструмент весьма значительна.
Наиболее близким по технической сущности к заявленному техническому решению является способ винтовой прокатки заготовки, включающий деформирование заготовки валками и оправкой, установленной в калибре, образованном валками и направляющими линейками, состоящими из входного конуса, пережима и выходного конуса (Патент РФ №2250147 В21В 19/02, опубл. БИ №11 2005 г.).
Недостатком данного способа является недостаточная стойкость направляющих линеек в районе пережима и выходного конуса, т.к. внутреннего охлаждения недостаточно, а наружное охлаждение неэффективно, вследствие того, что поверхность линейки закрыта металлом прошиваемой гильзы. На этих участках происходит налипание металла гильзы на поверхность линейки, что приводит к появлению на наружной поверхности гильзы задиров, рисок, отпечатков различной глубины.
Техническим результатом изобретения является повышение качества и точности геометрических размеров гильз при прошивке, что в конечном итоге определяет качество труб.
Технический результат достигается тем, что в способе винтовой прокатки заготовки в гильзу, включающем деформирование в одну или две прошивки заготовки посредством оправки, установленной в калибре, образованном валками и направляющими линейками, состоящими из входного конуса, пережима и выходного конуса, прокатку ведут с подачей охладителя в очаг деформации со стороны наружной рабочей поверхности линеек, выполненных с внутренними каналами для подачи охладителя и с продольным пазом на наружной рабочей поверхности, в котором установлена трубка с отверстиями для подачи охладителя по длине очага деформации в количестве, пропорциональном шагу подачи.
Заявляемая совокупность отличительных признаков обеспечивает достижение технического результата изобретения, а именно, повышение качества и точности геометрических размеров гильз при прокатке за счет снижения неравномерности распределения температуры по продольному и поперечному сечениям линейки, и тем самым уменьшения величины растягивающих напряжений на поверхности и в объеме линейки, что обеспечивает увеличение износостойкости линеек в 3, 4 раза. Поток охладителя распределяется по поверхности линейки, снижая ее температуру и выполняя роль смазки. Поверхность гильзы при этом за счет малого времени контакта с линейкой практически не охлаждается. Количество подачи охладителя на поверхность линейки возрастает пропорционально коэффициенту вытяжки (шагу подачи), компенсируя разогрев поверхности от увеличения интенсивности деформации. Одновременно линейка непрерывно охлаждается изнутри по внутренним каналам подачи охладителя, что снижает градиент температуры тела оправки.
Изобретение иллюстрируется чертежами, где на фиг. 1 изображен очаг деформации прошивного стана, в котором 1 - рабочие валки, 2 - линейки, 3 - трубки для подачи хладагента, 4 - оправка. На фиг. 2 изображена линейка, имеющая входной конус 5, пережим 6, выходной конус 7 и охлаждающую трубку 8. На фиг. 3 представлен общий вид линейки с трубкой.
Известный способ прокатки осуществляется следующим образом. Нагретая заготовка задается (см. фиг. 1) в рабочие валки 1, захватывается ими и обжимается в калибре, образованном за счет взаимного сближения контактных поверхностей валков, оси которых наклонены к оси заготовки, и направляющих линеек 2. В процессе прокатки валки и линейки обильно поливаются водой для наружного охлаждения, при заполнении металлом очага деформации вода не поступает к контактной поверхности линейки, и охлаждению подвергаются только боковые поверхности. Это приводит при отсутствии дополнительного охлаждения линейки к интенсивному разогреву контактной поверхности линейки до температуры 700-800°С.
В предлагаемом способе к линейке помимо внутреннего охлаждения по внутренним каналам подводится дополнительно наружное охлаждение через трубку 8 с отверстиями, размещенную в пазе линейки 2. Паз выполнен вдоль линейки по ее центру и расположен в вертикальной плоскости, проходящей через ось прокатки. Отверстия в трубке выполнены в соответствии с распределением коэффициента вытяжки и шага подачи по очагу деформации: на входном конусе, соответствующем первому шагу подачи в трубке выполнено одно отверстие, и далее количество отверстий увеличивается в соответствии с возрастанием шага подачи. Охлаждение осуществляется потоком воды под давлением 4-8 ати, это обеспечивает интенсивный отвод тепла от контактной поверхности в процессе прокатки, и интенсивность разогрева поверхности линейки уменьшается, температура поверхности снижается до 500-600°С. После выхода металла из контакта с линейкой начинается дополнительная подача воды на ее поверхность снаружи, что приводит к интенсивному падению температуры поверхности. Поскольку охлаждение осуществляется как снаружи, так и изнутри, неравномерность распределения температуры по сечению не столь велика, как при прокатке без внутреннего охлаждения, и соответственно существенно меньше величина растягивающих напряжений в поверхностных слоях линейки, а следовательно, и отсутствуют условия для возникновения трещин на наружной поверхности линеек.
Пример осуществления способа.
Для прокатки труб размерами 200×18 на ТПА 70-27 были изготовлены линейки (см. фиг. 3).
Прошивали непрерывнолитую заготовку диаметром 200 мм. Нагрев заготовок осуществляли до температуры 1200°. Перед прошивкой устанавливали расстояние между валками В=176 мм, обжатие в пережиме - 12%, между линейками Л=198 мм, коэффициент овализации - 1,13. Угол раскатки γ=7°, угол подачи β=12°.
Прошивку заготовки в гильзу осуществляли на линейках, имеющих помимо внутренних каналов для охлаждения, паз на наружной поверхности, расположенный вдоль продольной оси линейки. В пазе вмонтирована трубка с отверстиями так, что вода из отверстий попадает на контактную поверхность металла с линейкой. В трубку непрерывно подавали воду под давлением 4 ати. Подача воды на наружную поверхность линеек способствовала охлаждению поверхности и предотвращала налипание металла на поверхность линейки.
Всего по предлагаемому варианту прокатано 6000 тонн труб нескольких типоразмеров. На поверхности линеек после прокатки были отмечены следы износа, однако поверхность линеек была в рабочем состоянии, трещины и выбоины отсутствовали. Стойкость линеек повысилась в 3-4 раза в зависимости от типоразмера труб. Осмотр внутренней и наружной поверхности труб и гильз показал отсутствие дефектов. Трубы по качеству соответствовали требованиям ГОСТ. Металлографические исследования показали полную проработку литой структуры, отсутствие несплошностей и трещин.
Таким образом, предлагаемый способ прокатки обеспечивает получение труб высокой точности по геометрическим размерам с качественной внутренней и наружной поверхностью.
Claims (1)
- Способ винтовой прокатки заготовки в гильзу, включающий деформирование в одну или две прошивки заготовки посредством оправки, установленной в калибре, образованном валками и направляющими линейками, состоящими из входного конуса, пережима и выходного конуса, отличающийся тем, что прокатку ведут с подачей охладителя в очаг деформации со стороны наружной рабочей поверхности линеек, выполненных с внутренними каналами для подачи охладителя и с продольным пазом на наружной рабочей поверхности, в котором установлена трубка с отверстиями для подачи охладителя по длине очага деформации, выполненными в количестве, пропорциональном шагу подачи.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020118347A RU2735436C1 (ru) | 2020-05-25 | 2020-05-25 | Способ винтовой прокатки заготовки в гильзу |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020118347A RU2735436C1 (ru) | 2020-05-25 | 2020-05-25 | Способ винтовой прокатки заготовки в гильзу |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2735436C1 true RU2735436C1 (ru) | 2020-11-02 |
Family
ID=73398368
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2020118347A RU2735436C1 (ru) | 2020-05-25 | 2020-05-25 | Способ винтовой прокатки заготовки в гильзу |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2735436C1 (ru) |
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 (ru) * | 1973-01-17 | 1974-09-25 | Московский институт стали и сплавов | Линейка прошивного стана |
RU2250147C1 (ru) * | 2004-01-09 | 2005-04-20 | Закрытое акционерное общество "Инвест Пром Торг" | Способ винтовой прошивки литой заготовки |
RU2309809C1 (ru) * | 2006-09-04 | 2007-11-10 | Открытое акционерное общество "Волжский трубный завод" | Способ винтовой прокатки заготовки |
-
2020
- 2020-05-25 RU RU2020118347A patent/RU2735436C1/ru 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 (ru) * | 1973-01-17 | 1974-09-25 | Московский институт стали и сплавов | Линейка прошивного стана |
RU2250147C1 (ru) * | 2004-01-09 | 2005-04-20 | Закрытое акционерное общество "Инвест Пром Торг" | Способ винтовой прошивки литой заготовки |
RU2309809C1 (ru) * | 2006-09-04 | 2007-11-10 | Открытое акционерное общество "Волжский трубный завод" | Способ винтовой прокатки заготовки |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7992417B2 (en) | Method for producing ultra thin wall metallic tube by cold rolling method | |
JP2003311317A (ja) | 継目無管の製造方法 | |
ZA200507391B (en) | Method of manufacturing a seamless pipe | |
CN101524722A (zh) | 用冷加工法制造超薄壁金属管的方法 | |
CN105568195A (zh) | 一种高精度高强钛合金无缝管材的制备方法 | |
EP3812056A1 (en) | Medium/small-diameter thick-walled metal tube and preparation method therefor | |
US4006618A (en) | Method of producing seamless steel tube | |
RU2544333C1 (ru) | Способ изготовления холоднокатаных труб из альфа- и псевдо-альфа-сплавов на основе титана | |
RU2315672C2 (ru) | Способ прокатки передельных труб большого и среднего диаметров из слитков и заготовок сплавов на основе титана на трубопрокатных установках с пилигримовыми станами | |
RU2735436C1 (ru) | Способ винтовой прокатки заготовки в гильзу | |
RU2311240C2 (ru) | Способ производства передельных труб большого и среднего диаметров на трубопрокатных установках с пилигримовыми станами из слитков и заготовок сплавов на основе титана | |
US1798742A (en) | Method and means for forging billets | |
US4510787A (en) | Method of manufacturing hollow rods | |
RU2309809C1 (ru) | Способ винтовой прокатки заготовки | |
JP2017013102A (ja) | 継目無鋼管の製造方法 | |
CN102699101A (zh) | 一种HAl77-2黄铜合金管材制备方法 | |
RU2313412C2 (ru) | Способ получения точных труб большого диаметра из алюминиевых сплавов и изделие, полученное этим способом | |
RU2455092C1 (ru) | Способ получения бесшовных труб | |
Zhakupov et al. | Determination of technological parameters for continiuous casting of a hollow pipe billet | |
RU2441722C1 (ru) | Способ производства бесшовных труб на агрегате со станами винтовой прошивки и непрерывным станом продольной прокатки | |
SU829286A1 (ru) | Способ получени биметаллическихпОлыХ и СпОшНыХ пОлуфАбРиКАТОВ | |
RU2630188C1 (ru) | Линейка прошивного стана | |
RU2207200C2 (ru) | Способ производства бесшовных горячекатаных труб большого диаметра повышенной точности по стенке на трубопрокатных установках с пилигримовыми станами | |
US2371125A (en) | Method of making gun barbel | |
RU2717422C1 (ru) | Охлаждаемая оправка прошивного стана |