СПОСОБ ПРЕЦИЗИОННОЙ ОБРАБОТКИ ТРУБ Российский патент 2007 года по МПК B21C1/00 

Изобретение относится к способам обработки металлов давлением, а именно к производству труб волочением трубной заготовки, и может быть использовано для производства прецизионных капиллярных труб.

Трубы, предназначенные для изготовления оболочек для тепловыделяющих элементов (ТВЭЛ), должны быть идентичными в каждой кассете и отвечать повышенным по сравнению с другой подобной продукцией требованиям ТУ 14-159-264-97 и иметь следующие показатели точности размеров: по наружному диаметру +/- 0,015 мм, по толщине стенки +/-0,015 мм.

Шероховатость наружной поверхности Ra должна быть не более 0,63 мкм.

Шероховатость внутренней поверхности Ra должна быть не более 0,80 мкм.

Кроме того, они должны иметь высокую точность и стабильность по размеру, длине каждой трубы, труб в партии и между партиями труб.

В качестве прототипа принят способ получения прецизионных капиллярных труб, который включает волочение на оправке с коэффициентом вытяжки, равным 4 [1].

Основным недостатком данного способа является невозможность обеспечения высокой точности и стабильности размеров трубы по диаметру и толщине стенок, одинаково высокого качества внутренней и наружной поверхностей труб, что приводит к снижению выхода годного продукта, отвечающего ТУ 14-159-264-97, на 35-40%.

Задача, на решение которой направлено данное изобретение, является обеспечение высокой точности и стабильности размеров трубы по диаметру и толщине стенки, одинаково высокого качества внутренней и наружной поверхностей труб и вследствие этого повышение выхода годного продукта.

Задача решается тем, что в способе производства прецизионных труб, включающем волочение трубной заготовки на оправке, после прокатки трубную заготовку подвергают безоправочному волочению по меньшей мере в 2 прохода с коэффициентом вытяжки, равным 1,4-3,0, затем осуществляют волочение на длинной оправке с коэффициентом вытяжки 1,2-2,4, после чего трубу с оправкой обрабатывают телами качения, а затем проводят безоправочное волочение трубы с коэффициентом вытяжки 1,2-1,7.

Сочетание безоправочного волочения по меньшей мере в 2 прохода с коэффициентом вытяжки, равным 1,4-3,0, на первом этапе и волочения на длинной оправке с коэффициентом вытяжки 1,2-2,4, обработки трубы с оправкой телами качения, а затем безоправочного волочения трубы с коэффициентом вытяжки 1,2-1,7 на последнем этапе позволяет добиваться на каждом этапе максимально возможной деформации трубной заготовки по диаметру и толщине стенки при высоких качественных характеристиках ее поверхностей. Высокая точность и стабильность размеров капиллярных труб с одновременной субмикронной чистотой наружной и внутренней поверхностей труб, снижение количества брака, обеспечиваемых предлагаемой технологией, повышают выход годного продукта, отвечающего ТУ 14-159-264-97.

Коэффициенты вытяжки и количество проходов на каждой операции лимитируются требованиями получения необходимых размеров при одновременно высоком качестве поверхностей. Поэтому волочение в один проход не позволит добиться поставленной задачи.

При коэффициентах вытяжки: менее 1,4 - на первом этапе; менее 1,2 - на длинной оправке и менее 1,2 - для б/о волочения на последнем этапе - не будут достигнуты нужные размеры с необходимой степенью шероховатости наружной поверхности, не будет проработана структура металла. Вследствие чего снизится выход годного продукта.

При коэффициентах вытяжки: более 3,0 - на первом этапе; более 2,4 - на длинной оправке; более 1,7 для б/о волочения на последнем этапе - не будут достигнуты нужные размеры с необходимой степенью шероховатости внутренней поверхности. Снизится выход годного продукта.

Пример осуществления

Испытания предложенной технологии проводились по нижеуказанному маршруту (по основным операциям, без упоминания вспомогательных операций - зачисток, обезжиривания, правок и т.п.). Маршрут включал:

1. Б/о волочение.

2. Б/о волочение.

3. Волочение на длинной оправке на предготовый размер.

4. Обкатка трубы с оправкой.

5. Б/о волочение на готовый размер 2,3×0,30.

В таблице приведены результаты осуществления прецизионной обработки труб в режимах предлагаемой технологии.

Анализ приведенных примеров показывает, что использование предлагаемого изобретения позволяет обеспечить высокую точность и стабильность размеров трубы по диаметру и толщине стенки, одинаково высокое качество внутренней и наружной поверхностей труб.

Отбраковка по несоответствию требованиям ТУ 14-159-264-97 на трубки, применяемые в атомной промышленности, снизилась с 35-40 до 10-13%.

Литература

1. Особенности производства прецизионных труб малых размеров в условиях современных мини-производств. Ю.Н.Стасовский, А.Верещагин, М.: Сталь, 2004 г, №10, с.56.

ТаблицаРезультаты осуществления прецизионной обработки труб в режимах предлагаемой технологии№№ п/пКоэффициент вытяжки первоначального б/о волоченияКоэффициент вытяжки волочения на оправке на предготовый размерКоэффициент вытяжки б/о волочения на готовый размерКоличество брака по ТУ 14-159-264-97, % от общей массы продукции13.001.201.701323.001.221.561233.001.241.451143.001.801.221053.002.401.201162.201.201.701372.201.221.561282.201.241.451092.201.801.2210102.202.401.2011111.401.201.7012121.401.221.5611131.401.241.4510141.401,801.2210151.402.401.2011

Изобретение относится к способам обработки металлов давлением, а именно к производству труб волочением, и может быть использовано для производства прецизионных капиллярных труб. Задача изобретения - повышение выхода годного продукта, отвечающего ТУ 14-159-264-97 на трубки, применяемые в атомной промышленности. Способ включает безоправочное волочение трубной заготовки, по меньшей мере, в 2 прохода с коэффициентом вытяжки, равным 1,4-3,0, затем волочение на длинной оправке с коэффициентом вытяжки, равным 1,2-2,4, после чего трубу с оправкой обрабатывают телами качения, а затем проводят безоправочное волочение трубы с коэффициентом вытяжки 1,2-1,7. Способ позволяет обеспечить высокую точность и стабильность размеров трубы по диаметру и толщине стенки, одинаково высокое качество внутренней и наружной поверхностей труб. 1 табл.

Способ прецизионной обработки труб, включающий волочение трубной заготовки на оправке, отличающийся тем, что трубную заготовку подвергают безоправочному волочению, по меньшей мере, в 2 прохода с коэффициентом вытяжки 1,4-3,0, затем осуществляют волочение на длинной оправке с коэффициентом вытяжки 1,2-2,4, после чего трубу с оправкой обрабатывают телами качения, а затем проводят безоправочное волочение трубы с коэффициентом вытяжки 1,2-1,7.