SU910243A1 - Технологический инструмент дл периодической прокатки труб - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к трубопрокатному производству.

Известен инструмент стана периодической прокатки труб, содержащий пилигримовые валки с ручьем переменного сечени  и оправку, образующие поверхности которых на обжимном участке представл ют собой лежащие друг против друга гиперболу и параболу 1 .

Недостатком известного инструмента  вл етс  создание повышенного уровн  раст гивающих напр жений в поверхностном слое металла. Это приводит к микротрещинам, в которые проникает технологическа  смазка, тривод ща  к возникновению межкристаллитной коррозии.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению  вл етс  технологический инструмент дл  периодической прокатки труб, содержащий пилигримовые валки, каждый с ручьем уменьшающегос  поперечного сечени , образующа  развертки гребн  которого на обжимной зоне составлена из нескольких участков, и у1 еньшающегос  поперечного сечени  ступенчатую оправку, кажда .ступень которой имеет участок с образующей, параллельной ее оси 2 .,

Недостатком известного инструмента  вл етс  неудовлетворительное качество поверхности труб, обусловленное возникновением раст гивающих тангенциальных напр жений, привод щих к образованию надрывов, трещин .

10

Целью изобретени   вл етс  повышение качества поверхности труб за счет устранени  микротрещин в поверхностном слое металла.

Поставленна  цель достигаетс 

15 тем, что в технологическом инструменте дл периодической прокатки труб, содержащем пилигримовые валки, каждый с ручьем уменьшающегос  поперечного сечени , образующа  раз20 вертки гребн  которого на обжимной зоне составлена из нескольких участков, и уменьшающегос  поперечного сечени  ступенчатуюоправку, кажда  ступень которой имеет учас25 ток с образующей, параллельной ее оси, образующа  гребн  ручь  валка в местах расположени  оправки с параллельными образующими выполнена по пр мой, составл ющей с параллель30 ными образующими оправки острые углы, и пр молинейные участки обра зующих гребн  валка и оцравки соед нены криволинейными участками в ви де лекаищх одна напротив другой параболы и гиперболы, чередующихс  у валка и оправки. Технологический инструг ент обес печивает при обжатии трубы периодическое изменение типа поверхност ной деформации. Если на первом уча ке снаружи воздействовал параболический профиль, а внутри - гиперб лический, то на следующем участке снаружи начинает деформировать гипе болический профиль на параболическом участке оправки. При этом на промежуточных пр молинейных участка структура металла вообще не будет прорабативатьс  и блоки зерен будут утолщатьс . Пр молинейные участки здесь выполн; ют роль компенсаторов однотипного характера деформации на предыдущем криволинейном участке, пои этом снимаютс  избыточные раст  гивающие напр жени  в поверхностных сло х трубы - внутри и снаружи. Благодар  чередованию типов поверхностной деформации раст й ени  крис таллов (блоков зерен) металла у по верхностных слоев минимальны, что обеспечивает минрт ум раст гивающих напр жений, исключа  микротрегдинообразованиа . На чертеже изображена схема раз вертки о.чаха деформации с использозанием предлагаемого инструмента Технологический инструмент дл  периодической прокатки труб содержи имеющие редуцирующую 1,обжимную 2 и калибрующую 3 зоны пилигримовые вал ки 4 с ручьем уменьшающегос  попере HOio сечени  и уменьшающегос  поперечного сечени  ступенчатую оправку 5. Образующа  развертки гребн  6 ручь  и оправки 5 на обжимной зоне 2 составлена из нескольких участков (g, . - РК ) . Кажда  ступень оправки 5 имеет учас ток (б2 24.) с образующей, параллельной ее оси. Образующа  гребн  6 ручь  валка в местах расположени  оправки с параллельными образующими ньшолнена по пр мой, составл ющей с параллель ными образующими оправки острые угл (oi:, ,)Прамолинейные участки ( 4 образующих гребн  валка 4 и оправки 5 соединены криволинейньми участкам -f Si, 5 в виде лежащих одна напротив другой параболы и гипербо лы, чередую щихс  у валка и оправки. Оптимальным вариантом выполнени  технологического инстру ента  вл етс  такое выполнение обжимной зонн при котором прот женность каждого последующего участка (например,f ) по отношению к предыдущему (например , gj возрастает в 1,2 - 6 раз; Такое возрастание характерно как дл  двух пр хиолинейных участков ; (например, д :р2 1,2 - 6,0), так и дл  двух участков с криволинейными поверхност ми (например,з л 1,2 - 6,0). А угол наклона пр молине:йных участков гребн  6 ручь  к оси оправки 5 в этом же направлении уменьшаетс  в 1,5 - 15,0 раз (т. е. : ,0) от одного к другому участку того же профил . Чередование типов образующих криволинейных участков выбирают следующим образом. Если прокатьтаетс  толстостен на  заготовка в тонкостенную трубу, то первый участок ( 6 ) выполн ют с параболической образующей оправки 5 и с гиперболическим профилем - ручей; при этом последний участок должен иметь параболический профиль ручь  и гиперболическую образующую оправки. Такое сочетание обеспечивает низкий уровень раст гивающих напр жений, не достигающих критического состо ни -, привод щего к образованию сетки микротрещин . Если из тонкостенной заготовки прокатываетс  толстостенна  труба, то на первом участке (6) гиперболическа  образующа  оправки 5 должна сочетатьс  с параболическим профилем гребн  ручь , что обеспечивает минимум остаточ-ных раст гивающих напр жений , а величина их не приводит к ьликротрещинам. Зато последний участок инструмента на длине обжимного участка (Cg) должен сочетать параболическую-образующую оправки и гиперболический профиль ручь . Прот женность пр молинейных участков на гребне валка зависит от количества ступеней чередовани  с криволинейными участками, количество которых определ етс  суммарной деформацией трубы по диаметру. Значительное количество чередующихс  криволинейных и пр молинейных участков, как показьтают исследовани , целесообразны при прокатке труб из хрупких (или малопластичных) материалов и сплавов, на которые однотипный характер поверхностной деформации вли ет отрицательно. Поэтому частота чередовани  одного профил  с другим создают наиболее оптимальные услови  прокатки - при минимальных поверхностных раст гивающих, напр жени х . Пластичные материалы прокатываютс  при более редкой частоте чередовани  криволинейных участков, а убывание угла наклона профил  гребн  к оси оправки может быть более интенсивньам , что,, увеличива  деформацию, не приводит к критическому уровню раст гивающих напр жений.

Работа на предложенном инструменте осуществл етс  следующим образе.

Предварительно надета  на стержень (не показан) оправки 5 заготовка периодически подаетс  на оправку, обжимаетс  в зоне 1 редуцировани  по диаметру, а затем начинает обжиматьс по толщине стенки в обжимной зоне 2 на первом криволинейном участке длиной 6 f при этом поверхностные раст гивающие напр жени  возрастают до определенного уровн , пока не попадают на пр молинейный участок Pg гд резко мен   схему деформации, напр жени  снижаютс . На новом криволинейном участке ( 6) происходит изменени характера деформации, в св зи с переменой типа профил  (например| гиперболический профиль ручь  заменен на параболический и наоборот по внутренней поверхности). Рост раст гивающих напр жений происходит с заниженной интенсивностью, пока очаг вновь не измен ет тип внутренней деформации на наружный и т. д. вплоть до зоны калибровани , где завершаетс  калибрование трубы по диаметру , и .толщине стенки,

Прокатки осуществл ли на стане ХПТ-55 по маршруту 57 к 8 25 х 1,5мм из стали 08Х18Н10Т. За вл емый инструмент состо л из трех криволийейных участков и двух пр молинейных Первый криволинейный участок был выполнен с параболической образующей оправки (с пор дком параболы m 3,5) и гиперболическим профилем ручь  (с пор дком гиперболы ,0). На втором криволинейном участке оправка имела гиперболическую образующую (при m - 10), а ручей имел параболический профиль (при m 3) На третьем криволинейном участке параболическа  образующа  оправки (при m 2) сочеталась с гиперболическим профилем ручь  (при т - 6).

Прот женность первого пр моли нейного участка fj, 70 мм, а 0,080. Прот женность второго участка 64 70 мм, а 2tgol2 0,015. Обща  прот женность ручь  500 мм; зоны;

редуцировани  20 мм, калибровани  80 мм, и обжимна  400 мм. Прот женIHOCTb криволинейных участков составила: первого 60 мм, второго lOO мм и третьего 140 мм.

После термической обработки,травлени , правки, торцовки наружного и внутреннего полировани  трубы прошли контроль на сплошность металла в поверхностном слое на ультразвуковом дефектоскопе (УЗД).

Таким образом, применение предложенного инстр.у7лента позвол ет повысить качество поверхности за счет устранени  микротрещин в поверхностном слое.

Claims (2)

1.Авторское свидетельство СССР по за вке 2685690/22-02,

кл. В 21 В 21/00, 20.11.78.

2.Авторское свидетельство СССР 694233, кл. в 21 В 21/00, 1979 (прототип).