СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПОЛЫХ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ ЗАГОТОВОК ТОЛСТОСТЕННЫХ ТРУБ Российский патент 1995 года по МПК B21J5/00 B21K21/00 

Описание патента на изобретение RU2049590C1

Изобретение относится к области обработки металлов давлением, в частности, к производству поковок стальных труб для дальнейшего передела.

Известен способ получения толстостенных труб, предусматривающий горячую радиальную ковку непрерывнолитого слитка, получение сплошной длинномерной поковки и последующую механическую обработку ее с глубоким сверлением центрального отверстия [1]
Основной недостаток способа высокая себестоимость изготовления трубы в связи с необходимостью высверливания центрального канале в поковке.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является способ изготовления полых цилиндрических заготовок для дальнейшего передела, при котором прошивку нагретой заготовки производят с одновременным деформированием ее параллельными бойками методом поперечной ковки с углом поворота после каждого обжатия на 10-30оС, при этом прошивню придают вращение в сторону, обратную вращению заготовки, с угловой скоростью, равной 3-5 угловым скоростям вращения заготовки. Заготовку деформируют одной парой бойков [2]
Недостаток способа заключается в значительных затратах энергии при прошивке плотной сердцевины заготовки, а для интенсивного разрыхления ее одной пары бойков недостаточно.

Задачей разработки является получение технического результата, заключающегося в уменьшении затрат энергии не только при разрыхлении сердцевины исходной заготовки, но и при нагреве ее под ковку с прошивкой для обеспечения в конечном итоге снижения себестоимости.

Указанный технический результат достигается тем, что в способе получения полых цилиндрических заготовок толстостенных труб, который включает горячую радиальную ковку вращаемой между ударами заготовки парой бойков с образованием соответствующего очага деформации при одновременном воздействии на разрыхляемую сердцевину поковки оправки с прошивным наконечником, в качестве исходной заготовки используют непрерывнолитой слиток, имеющий сердцевину с меньшим сопротивлением деформации по отношению к периферийным слоям металла, радиальную ковку осуществляют двумя парами бойков, а прошивку производят при суммарной степени деформации 25-50% Непрерывнолитой слиток куют с использованием тепла расплавленного перед разливкой металла, который прошивают при температурном градиенте по центру и наружной поверхности слитка, составляющем не более 500оС.

Сущность способа заключается в использовании под прошивку непрерывнолитого слитка в определенном его состоянии, т.е. с ослабленной сердцевиной, которую интенсивно разрыхляют последовательным воздействием двух пар бойков на элементы боковой поверхности заготовки. Сердцевина непрерывнолитых слитков имеет характерную пористость, возникающую при полном охлаждении и затвердевании расплавленного металла, для предотвращения образования ее в слитке требуются дорогостоящие технологические операции: вакуумирование, магнитное перемешивание, продувка аргоном.

Для снижения энергетических затрат, интенсификации процесса прошивки и получения труб с плотной структурой металла должны быть соблюдены следующие условия:
прошивку слитка с пористой сердцевиной ведут при суммарной деформации
ε 25-50% где So площадь сечения исходной заготовки слитка;
S площадь сечения прошитой поковки.

Прошивку остывающего после разливки слитка ведут при температурном градиенте по центру и наружной поверхности, составляющем не более 500оС.

Отмеченные условия позволяют эффективно использовать жесткую оболочку и ослабленную сердцевину непрерывнолитого слитка, которые способствуют формированию благоприятной для прошивки схемы распределения напряжений в очаге деформации. Минимальная суммарная степень деформации ε= 25% необходима и достаточна для полного устранения пористости по толщине стенки формируемой трубы. Максимальная степень деформации обусловлена оптимизацией процесса по энергетическим затратам при заданном качестве изделия.

Температурный градиент 500оС характеризует границу практической осуществимости технологического процесса в условиях, когда наружная поверхность остывающего слитка еще имеет температуру, достаточную для пластической деформации, а в центральной части его уже отсутствует жидкая фаза металла.

П р и м е р. Рассматривается технология прошивки сплошного непрерывнолитого слитка с пористой сердцевиной на четырехбойковой радиально-ковочной машине усилием 2 МН. Исходную стальную заготовку ⊘нн 100 мм с пористостью в центральной части, образующей сердцевину диаметром около 25 мм, нагревали до 1150оС и подавали в бойки со скоростью 10 мм/c с одновременной кантовкой 14о. Бойки имели рабочие поверхности длиной 160 мм, а расстояние между очагами деформации составило 5 мм. На заготовку одновременно воздействовали оправкой с прошивным наконечником, имеющим калибрующий поясок ⊘34 мм. Суммарная степень деформации составила 30% после прошивки получили трубу ⊘нн 90 мм при толщине стенки 28 мм. По сравнению с известным способом усилие прошивки уменьшилось в 1,5 раза, а скорость ее возросла на 30% Только за счет использования более дешевой исходной заготовки себестоимость трубы снижается не менее чем на 30%

Похожие патенты RU2049590C1

название год авторы номер документа
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ТОЛСТОСТЕННЫХ ТРУБ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ 1992
  • Ростовщиков В.А.
  • Логинов Ю.В.
  • Картель Г.А.
  • Маштакова Т.В.
  • Володин А.М.
  • Конев Л.Г.
  • Петров Н.П.
  • Тюрин В.А.
RU2010655C1
СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА БЕСШОВНЫХ ГОРЯЧЕДЕФОРМИРОВАННЫХ КОТЕЛЬНЫХ ТОЛСТОСТЕННЫХ ТРУБ РАЗМЕРОМ 465×75 мм НА ТРУБОПРОКАТНЫХ УСТАНОВКАХ С ПИЛИГРИМОВЫМИ СТАНАМИ ДЛЯ ТРУБОПРОВОДОВ ТЕПЛОВЫХ УГОЛЬНЫХ БЛОКОВ С СУПЕРСВЕРХКРИТИЧЕСКИМИ ПАРАМЕТРАМИ ПАРА 2006
  • Сафьянов Анатолий Васильевич
  • Фёдоров Александр Анатольевич
  • Марков Дмитрий Всеволодович
  • Лапин Леонид Игнатьевич
  • Ненахов Сергей Васильевич
  • Дановский Николай Григорьевич
  • Литвак Борис Семенович
  • Головинов Валерий Александрович
  • Еремин Виктор Николаевич
  • Логовиков Валерий Андреевич
  • Климов Николай Петрович
  • Бубнов Константин Эдуардович
  • Матюшин Александр Юрьевич
  • Тулин Андрей Николаевич
RU2386502C2
СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА БЕСШОВНЫХ ГОРЯЧЕДЕФОРМИРОВАННЫХ ТРУБ БОЛЬШОГО И СРЕДНЕГО ДИАМЕТРОВ НА ТРУБОПРОКАТНЫХ УСТАНОВКАХ С ПИЛИГРИМОВЫМИ СТАНАМИ ДЛЯ ПАРОВЫХ КОТЛОВ, ПАРОПРОВОДОВ И КОЛЛЕКТОРОВ УСТАНОВОК С ВЫСОКИМИ И СВЕРХКРИТИЧЕСКИМИ ПАРАМЕТРАМИ ПАРА ИЗ СЛИТКОВ ЭШП И НЛЗ 2005
  • Сафьянов Анатолий Васильевич
  • Федоров Александр Анатольевич
  • Тазетдинов Валентин Иреклеевич
  • Борисов Вениамин Петрович
  • Вольберг Исаак Иосифович
  • Лапин Леонид Игнатьевич
  • Романцов Игорь Александрович
  • Ненахов Сергей Васильевич
  • Головинов Валерий Александрович
  • Никитин Кирилл Николаевич
  • Климов Николай Петрович
  • Бубнов Константин Эдуардович
  • Матюшин Александр Юрьевич
  • Логовиков Валерий Александрович
RU2297891C2
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ КОЛЬЦЕВЫХ ПОКОВОК ДЛЯ ПОДШИПНИКОВ МЕТОДАМИ СВОБОДНОЙ КОВКИ 2003
  • Троицкий В.П.
  • Дуб В.С.
  • Цепин М.А.
  • Бублик А.Н.
  • Романцев Б.А.
RU2247622C2
СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА БЕСШОВНЫХ ГОРЯЧЕДЕФОРМИРОВАННЫХ ТРУБ БОЛЬШОГО И СРЕДНЕГО ДИАМЕТРОВ НА ТРУБОПРОКАТНЫХ УСТАНОВКАХ С ПИЛИГРИМОВЫМИ СТАНАМИ ИЗ НЕПРЕРЫВНОЛИТЫХ ЗАГОТОВОК 2013
  • Сафьянов Анатолий Васильевич
  • Федоров Александр Анатольевич
  • Дронов Алексей Иванович
  • Никитин Кирилл Николаевич
  • Климов Николай Петрович
  • Матус Валерий Михайлович
  • Бубнов Константин Эдуардович
  • Шмаков Евгений Юрьевич
  • Баричко Владимир Сергеевич
  • Сафронов Алексей Афанасьевич
  • Головинов Валерий Александрович
  • Горбунов Валерий Владимирович
  • Чеботов Александр Юрьевич
  • Федоров Павел Михайлович
  • Луценко Дмитрий Викторович
RU2545962C2
СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА БЕСШОВНЫХ ГОРЯЧЕДЕФОРМИРОВАННЫХ ТРУБ БОЛЬШОГО И СРЕДНЕГО ДИАМЕТРОВ НА ТРУБОПРОКАТНЫХ УСТАНОВКАХ С ПИЛИГРИМОВЫМИ СТАНАМИ ДЛЯ ПАРОВЫХ КОТЛОВ, ПАРОПРОВОДОВ И КОЛЛЕКТОРОВ УСТАНОВОК С ВЫСОКИМИ И СВЕРХКРИТИЧЕСКИМИ ПАРАМЕТРАМИ ПАРА 2005
  • Сафьянов Анатолий Васильевич
  • Фёдоров Александр Анатольевич
  • Тазетдинов Валентин Иреклеевич
  • Вольберг Исаак Иосифович
  • Нугумонов Рашид Фасхеевич
  • Дановский Николай Григорьевич
  • Литвак Борис Семёнович
  • Борисов Вениамин Петрович
  • Романцов Игорь Александрович
  • Лапин Леонид Игнатьевич
  • Ненахов Сергей Васильевич
  • Андрюнин Сергей Александрович
  • Никитин Кирилл Николаевич
  • Головинов Валерий Александрович
  • Матюшин Александр Юрьевич
  • Логовиков Валерий Александрович
RU2297892C2
СПОСОБ КОВКИ ВАЛОВ 1992
  • Ширяев Александр Васильевич
  • Максимов Александр Пантелеевич
RU2042466C1
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ДИСКА 2008
  • Онищенко Анатолий Кондратьевич
RU2389581C1
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПОКОВКИ ДНИЩА (КРЫШКИ) РЕАКТОРА ИЗ СЛИТКА 2009
  • Онищенко Анатолий Кондратьевич
RU2412777C1
СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА БЕСШОВНЫХ ДЛИННОМЕРНЫХ ТРУБ РАЗМЕРОМ 325×46-60 мм ДЛЯ ПАРОВЫХ КОТЛОВ, ПАРОПРОВОДОВ И КОЛЛЕКТОРОВ УСТАНОВОК С ВЫСОКИМИ И СВЕРХКРИТИЧЕСКИМИ ПАРАМЕТРАМИ ПАРА ИЗ СТАЛИ МАРКИ 10Х9МФБ-Ш 2014
  • Сафьянов Анатолий Васильевич
  • Федоров Александр Анатольевич
  • Тазетдинов Валентин Иреклеевич
  • Осадчий Владимир Яковлевич
  • Дановский Николай Григорьевич
  • Литвак Борис Семенович
  • Климов Николай Петрович
  • Бубнов Константин Эдуардович
  • Матюшин Александр Юрьевич
  • Сафьянов Александр Анатольевич
RU2558025C1

Реферат патента 1995 года СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПОЛЫХ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ ЗАГОТОВОК ТОЛСТОСТЕННЫХ ТРУБ

Область использования: обработка металлов давлением, в частности производство труб радиальной ковкой для дальнейшего предела. Сущность изобретения: в качестве исходной заготовки используют под прошивку непрерывнолитой слиток. Сердевина слитка имеет меньшее сопротивление деформации по отношению к периферийным слоям. Прошивку слитка совмещают с радиальной ковкой при суммарной степени деформации 25 - 50% Непрерывнолитой слиток при этом берут с использованием тепла расплавленного перед разливкой металла. Прошивку осуществляют при температурном градиенте по центру и наружной поверхности слитка, составляющем не более 500°С. 1 з. п. ф-лы.

Формула изобретения RU 2 049 590 C1

1. СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПОЛЫХ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ ЗАГОТОВОК ТОЛСТОСТЕННЫХ ТРУБ, преимущественно стальных, включающий горячую деформацию вращаемой между ударами заготовки парой бойков с образованием соответствующего очага деформации при одновременном воздействии на разрыхляемую сердцевину поковки оправки с прошивным наконечником, отличающийся тем, что в качестве исходной заготовки используют непрерывнолитой слиток, имеющий сердцевину с меньшим сопротивлением деформации по отношению к периферийным слоям металла, горячую деформацию осуществляют путем радиальной ковки заготовки двумя парами бойков, а прошивку производят при суммарной степени деформации 25 50%
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что непрерывнолитой слиток берут с использованием тепла расплавленного перед разливкой металла и прошивают его сердцевину при температурном градиенте по центру и наружной поверхности слитка, составляющем не более 500oС.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 1995 года RU2049590C1

Аппарат для очищения воды при помощи химических реактивов 1917
  • Гордон И.Д.
SU2A1
Способ изготовления полых цилиндрических заготовок 1977
  • Ермаков Виктор Васильевич
  • Кантер Юрий Леонидович
  • Резников Семен Абрамович
SU715195A1
Выбрасывающий ячеистый аппарат для рядовых сеялок 1922
  • Лапинский(-Ая Б.
  • Лапинский(-Ая Ю.
SU21A1

RU 2 049 590 C1

Авторы

Ростовщиков В.А.

Бычков Н.А.

Логинов Ю.В.

Конев Л.Г.

Тюрин В.А.

Даты

1995-12-10Публикация

1993-12-14Подача