SU1676691A1 - Способ прокатки двутавров с волнистой стенкой - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к металлургии, а именно к гор чей прокатке балочных профилей . Цель изобретени  - улучшение эксплуатационных свойств профил . Согласно изобретению в процессе прокатки двутавров с волнистой стенкой заключительную операцию провод т в чистовой универсальной клети со смещенными в направлении прокатки вертикальными валками (в которых прокатывают полки) относительно горизонтальных на определенную величину. При этом разность обжатий полок и стенки составл ет 1-6%. Повышение стойкости калибра и улучшение несущей способности профил  достигаетс  созданием более благопри тного напр женного состо ни  металла при прокатке в чистовом калибре. 1 ил., 1 табл. СП с

Description

Изобретение относитс  к металлургии, а именно к гор чей прокатке балочных профилей .

Цель изобретени  - улучшение эксплуатационных свойств профил .

На чертеже изображена схема деформации двутаврового раската.

Полученную в черновых и предчистовом контрольном калибрах двутавровую заготовку 1, имеющую полки 2 и плоскую стенку 3, задают в чистовой четырехвалковый калибр , включающий пару горизонтальных 4 и пару вертикальных 5 валков. Вертикальные валки калибра смещены по направлению прокатки относительно горизонтальных на рассто ние S(1,2-2,0)lt, где h-длина очага

деформации по полкам 6. Поэтому по ходу прокатки сначала следует очаг деформации по стенке профил  7 длиной Id, а затем очаг деформации по полкам 6. Очаги деформации могут следовать один за другим непрерывно или с некоторым промежутком между ними величиной С.

Е1начале обжимаетс  только стенка 3 двутавра горизонтальными валками 4, после чего стенка тер ет устойчивость и в сечении Oi-0i образуетс  волна как в средней 8, так и в крайних G част х стенки. Причем амплитуда волны уменьшаетс  до нул  к зонам сопр жени  с полками 2 профил . Поперечна  ось волны, лежаща  в плоскости

о

vj О

о

Ю

стенки, имеет кривизну (выпуклость оси по ходу прокатки).

Затем производитс  обжатие полок 2 двутавра вертикальными валками 5, в ходе которого выпр мл ютс  (делаютс  плоскими ) крайние участки 9 стенки 3 и устран етс  кривизна поперечной оси волны по стенке.

Разность относительных обжатий полок и стенки заготовки 1 при прокатке в чистовом четырехвалковом калибре составл ет et-Јd 1r6%.

В результате после прокатки в сечении 02-02 получают двутавровый профиль 10, содержащий полки 11 и стенку с волнистой средней частью 12 (амплитуда волны равна А) и плоскими крайними участками 13.

При такой схеме деформации в момент обжати  стенки необжимаемые полки обуславливают по вление в ней сжимающих напр жений , что приводит к образованию волны при положительной разности обжати  полок и стенки. Этим достигаетс  получение экономичного профил  без изменени  затрат на производство.

Последующее обжатие полок двутавра не оказывает существенного вли ни  на среднюю часть стенки, однако раст гивающее вли ние от обжати  полок на прилегающие крайние.участки стенки имеет место. Благодар  этому во врем  деформации полок происходит выпр мление крайних участков стенки, имеющих минимальную амплитуду волны. Таким образом получают эффективный профиль двутавра с волнистой средней частью стенки и плоскими крайними участками.

Выпр мление крайних участков стенки двутавра в процессе деформации полок способствует также устранению кривизны оси волны в поперечном направлении и повышению несущей способности профил .

Смещение вертикальных валков по отношению к горизонтальным против хода прокатки, обеспечива  последовательность деформировани  полок и стенки, как показывают исследовани , не позвол ет достичь поставленной цели в св зи с тем, что ухудшаетс  захват металла валками (раскат соприкасаетс  сначала с неприводными вертикальными валками, а затем - с приводными горизонтальными). Не происходит исправление кривизны поперечной оси волны по стенке, отсутствуют плоские участки по кра м стенки. При прочих равных услови х возрастает усилие прокатки, особенно на горизонтальных валках.

Наиболее эффективно использование .предлагаемого способа получени  двутавра

с волнистой стенкой в универсальном калибре с вертикальными валками, смещенными по ходу прокатки, при следующих параметрах: смещение вертикальных валков по ходу прокатки 1,2-2,0 длины очага деформации по полкам, разность обжатий полок и стенки двутавра 1-6%.

При величине смещени  вертикальных валков по ходу прокатки меньшей, чем 1,2

0 длины очага деформации по полкам на стенку .

В этом случае при положительной разности обжати  полок и стенки не обеспечиваетс  образование волны по стенке.

5 При смещении вертикальных валков чистового калибра на величину, большую 2,0 длины очага деформации по полкам, значительно возрастает уширение полок двутавра , что нежелательно при прокатке в

0 чистовом калибре. Кроме того, в этом случае ослабл етс  вли ние обжати  полок на крайние участки стенки, что влечет за собой ухудшение качества профилей.

При величине разности обжатий полок

5 и стенки двутавра, меньшей 1%, повышаютс  усили  прокатки, в особенности на горизонтальные валки, возрастает локальный износ валков в зонах сопр жени  стенки и полок вследствие усилени  поперечного те0 чени  металла стенки. Кривизна оси волны по стенке в поперечном направлении и неплоскостность крайних участков стенки достигают существенных размеров и в дальнейшем при обжатии полок не исправ5 л етс .

Увеличение разности обжатий полок и стенки двутавра до значений, больших 6%, приводит к значительному дл  прокатки в чистовой клети увеличению уширени  по0 лок, что неблагопри тно сказываетс  на стойкости валков и качестве профилей.

Экспериментальную проверку предлагаемого технического решени  осуществл ют на лабораторном универсальном стане

5 330, снабженном механизмом перемещени  вертикальных валков вдоль линии прокатки .

Нагретые в печи (полки - до 1000°С, стенки - до 850°С}стальные модели двутав0 ров прокатывают по известному и предлагаемому способам,

По известному способу образцы прокатывают в калибре с совпадающими ос ми горизонтальных и вертикальных валков и

5 при преимущественном обжатии стенки по сравнению с полками на 2f10%.

Во врем  прокатки из-за увеличени  давлени  на горизонтальные валки отмечают значительное повышение токовых нагрузок двигателей привода клети..Несмотр  на

обжатие полок образцов цилиндрическими вертикальными валками после прокатки на наружных поверхност х полок в средних част х обнаруживают выпуклости, что свидетельствует об интенсивном напр женном состо нии металла в этих местах при прокатке . Это в конечном счете увеличивает локальный износ валков и снижает стойкость калибра.

Во врем  прокатки образцов по известному способу образуетс  волна по стенке с максимальной амплитудой в средней части стенки 4-11 мм и периодом 65-110 мм. Волна распростран етс  по всей ширине стенки , к зонам сопр жени  амплитуда ее уменьшаетс  др нул .

Поперечна  ось волны, лежаща  в плоскости стенки, также имеет кривизну (выпуклость в направлении прокатки), максимальную в средней части и равную 6т15 мм.

Так, например, образец с размерами : ширина и толщина полок 60 и 8 мм, ширина и толщина стенки 100 и 5 мм соответственно прокатывают по известному способу в заготовку с размерами: ширина и толщина полок 58 и 6,8 мм, ширина и толщина стенки 100 и 4 мм соответственно. При этом относительное обжатие по полкам составл ет 15%, ало стенке - 20% ( fit - Јd 5%). Токова  нагрузка двигателей привода клети при прокатке равна 1,7 кА. Поле прокатки в средней части полок на наружных поверхност х отмечают . выпуклости величиной 0,3 мм.

Волна имеет место по всей ширине стенки, максимальна  амплитуда ее в средней части 8 мм, период 82 мм, максимальна  кривизна поперечной оси волны в направлении прокатки 11 мм.

По предлагаемому способу образцы прокатывают в калибре со смещенными по направлению прокатки вертикальными валками относительно горизонтальных на величину (1,2-2,0)1: или 25-40 мм. Разность обжатий полок и стенки при этом составл ет 1-6%.

Прокатка проходит устойчиво, скорость прохождени  раскатов через калибр не снижаетс , токовые нагрузки двигателей привода в пределах нормы. После прокатки наружные поверхности полок образцов равные .

По предлагаемому способу получают образцы с плоскими крайними участками стенки шириной 0,1-0,25 ширины стенки и волнистой средней частью стенки с амплитудой волны 2-12 мм и периодом 70-120 мм.

Максимальна  кривизна поперечной оси волны в направлении прокатки составл ет 0-5 мм.

Так, например, образец с размерами :

ширина и толщина полок 56 и 8,5 мм, ширина и толщина стенки 100 и 4.7 мм соответственно прокатывают по предлагаемому способу в заготовку с размерами: ширина и

толщина полок 58 и 6,8 мм, ширина и толщина стенки 100 и 4 мм соответственно. При этом смещение вертикальных валков по.хо- ду прокатки составл ет 1, или 30 мм( ,5 мм), относительные обжати  по

.полкам и стенке 20% и 15% соответственно ( Јt - ). Токова  нагрузка двигателей привода клетей при прокатке равна 1,0 кА. Профили получают с плоскими наружными поверхност ми полок.

Волна имеет место в средней части

стенки, амплитуда ее равна 8,3 мм, период 90 мм, максимальна  кривизна в поперечном направлении 3 мм. Крайние участки стенки шириной по 15 мм кажда  получены

плоскими.

Экспериментальное подтверждение выбранных пределов изменени  величины смещени  вертикальных валков и разности обжатий полок и стенки представлены в таблице (ширина стенки до и после прокатки 100 мм).

Как показали данные опытной проверки , в результате использовани  предлагаемого способа прокатки двутавров с

волнистой стенкой благодар  снижению усилий прокатки стойкость чистового четы- рехвалкового калибра увеличиваетс  в среднем на 20% по сравнению с известным способом.

Предлагаемый способ позвол ет также получать профили повышенной по сравнению с известным способом несущей способности за счет уменьшени  кривизны стенки в поперечном направлении. Это позвол ет

примен ть двутавры меньших размеров, что

обеспечивает экономию металла до 20 кг/т.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Способ прокатки двутавров с волнистой

   стенкой, включающий образование волнистой стенки в процессе деформации раската вчетырехвалковом калибре путем регулировани  соотношени  величин обжати  в вер- тикальных валках полок и стенки в горизонтальных валках, отличающийс 

   тем, что, с целью улучшени  эксплуатационных свойств профил , прокатку провод т в чистовом четырехвалковом калибре со смещенными в направлении прокатки вертикальными валками относительно

   горизонтальных на величину, равную 1,2- 2,0 длины очага деформации по полкам, а

   разность обжатий полок и стенок при этом поддерживают на уровне 1-6%.