Способ обработки труб-заготовок из стали для получения холоднокатаных труб Российский патент 2023 года по МПК B21B17/02 B21B45/04 B24C1/00 B24C3/16 

Изобретение относится к способу обработки труб-заготовок из конструкционных и коррозионно-стойких марок стали для получения холоднокатаных готовых труб высокой точности, которые могут быть использованы, например, для изготовления корпусов погружных электродвигателей и насосов, применяемых в нефтяной промышленности, труб для производства карданных валов автомобилей.

Известные способы обработки труб-заготовок из стали для получения холоднокатаных труб высокой точности требуют предварительную подготовку внутренней поверхности труб-заготовок, поскольку на поверхности имеется окалина. Например, может проводится травление, которое осуществляют в ваннах или в струйных камерах. При струйной обработке продолжительность травления обычно не более 5 мин, в ваннах - 30 мин. Затем изделия промывают последовательно горячей и холодной водой, нейтрализуют остаточную кислоту другими растворами.

Известен способ обработки передельных горячекатаных труб-заготовок из стали для получения бесшовных холоднокатаных труб высокой точности (по патенту RU2733522, выбран в качестве прототипа), включающий очистку внутренней поверхности расточкой внутреннего диаметра, холодную прокатку, раскрой труб до заданного размера. Для расточки используется расточной станок с резцовым узлом. После растачивания на роликовых станах осуществляют холодную прокатку труб с заданным коэффициентом обжатия. Для холодной прокатки применяют роликовые станы, в частности станы ХПТР, трубы прокатывают на цилиндрической оправке или оправке с малой конусностью тремя или четырьмя рабочими роликами.

Известный способ характеризуется большим количеством отходов (металлической стружки). Кроме того, расточка внутреннего диаметра не позволяет использовать в качестве заготовок тонкостенные трубы, а также, сварные трубы, поскольку на внутренней стенке такой трубы в месте шва присутствует грат или неравномерность толщины стенки, неравномерность механических свойств, что приводит к поломке режущего инструмента. Операция расточки внутреннего диаметра является трудоемкой, занимает много времени, требует использование сложного оборудования.

Технической задачей изобретения является снижение металлоемкости и упрощение производства холоднокатаных труб высокой точности с расширением видов труб-заготовок, пригодных для реализации способа. Техническим результатом является уменьшение отходов металла при производстве. Кроме того, сокращается время производства, снижаются затраты электроэнергии, появляется возможность проката сварных и тонкостенных труб.

Технический результат достигается в способе обработки труб-заготовок из стали для получения холоднокатаных труб, включающем струйную очистку внутренней поверхности при подаче струи частиц через полую штангу с головкой, имеющую конусную поверхность, холодный прокат роликами на оправку, правку с последующим раскроем труб. В качестве труб-заготовок могут использоваться бесшовные горячекатанные трубы или сварные трубы. Струйную очистку внутренней поверхностей производят, направляя на них поток дроби или абразива. Перед холодным прокатом роликами на оправку производят струйную очистку наружной поверхности, направляя на нее поток дроби или абразива.

Изобретение поясняется рисунком: схема устройства струйной очистки внутренней поверхности

Способ обработки труб-заготовок из стали для получения холоднокатаных труб реализуют следующим образом.

В качестве труб-заготовок могут использоваться бесшовные горячекатанные трубы или сварные трубы. Осуществляют входной контроль труб-заготовок из стали, проверяют их на отсутствие дефектов и механических  частиц на заготовке.

Производят струйную очистку внутренней поверхности Схема устройства для струйной очистки показана на рисунке. В трубу-заготовку 1 помещается полая штанга 2 с головкой 3, имеющей конусную поверхность. Через полую штангу 2 в потоке воздуха подают струю частиц 4, которые направляются конусной поверхностью на внутреннюю поверхность трубы-заготовки 1. В качестве частиц 4 могут использоваться дробь, абразив. При такой обработке удаляется окалина, ржавчина, мелкие внутренние дефекты, без снятия основного металла с трубы-заготовки 1. По сравнению с очисткой внутренней поверхности трубы расточкой внутреннего диаметра, сокращается время очистки внутреннего диаметра трубы на 30% и полностью исключается образование металлической стружки (увеличение коэффициента использования материала более чем 10 %), исчезает операция правки труб перед расточкой и наложение специальных фасок, также появляется возможность обрабатывать тонкостенные и сварные трубы-заготовки. Может производиться струйная очистка внешней поверхности трубы-заготовки 1 для снятия окалины, также, направляя на нее поток дроби или абразива.

Описанная выше очистка внутренней поверхности необходима для удаления окалины, которая способствует быстрому износу инструмента (оправки) при холодном прокате. Иначе, частицы окалины закатываются в стенку трубы, влияя таким образом на точность геометрических размеров при холодном прокате. Также удаляются мелкие дефекты, которые влияют на качество внутренней поверхности и стенки трубы. Кроме того, перед холодным прокатом роликами на оправку может производиться струйная очистка наружной поверхности, также, направляя на нее поток дроби или абразива.

Затем, производят холодный прокат на стане холодной прокатки труб роликами на оправку, а именно, производят внешний продольный холодный прокат, при котором прокатные ролики располагаются на внешней поверхности трубы-заготовки, обжимая ее по всему внешнему диаметру и вращаются вокруг осей, лежащих в плоскости, перпендикулярной продольной оси трубы-заготовки 1. Оправка формирует внутреннюю поверхность при таком прокате. В результате получают заданную точность внутреннего диаметра с допуском менее 0,12 мм, толщины стенки с допуском от 0,05 мм шероховатость поверхности Ra менее 0,32 мкм. Холодная прокатка роликами позволяет получить наиболее точные геометрические размеры труб.

Производят правку на трубоправильной машине для обеспечения прямолинейности трубы, с последующим раскроем для получения трубы нужной длины.

Предлагаемый способ производства позволяет использовать заготовки с более тонкой стенкой и применять в качестве заготовок для проката сварные трубы.

Изобретение относится к способу обработки труб-заготовок из стали для получения холоднокатаных труб. Осуществляют струйную очистку внутренней поверхности заготовки при подаче струи частиц через полую штангу с головкой, имеющей конусную поверхность. Производят холодный прокат заготовки роликами на оправку и ее правку с последующим раскроем труб. В результате уменьшаются отходы металла при производстве. 4 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Способ обработки труб-заготовок из стали для получения холоднокатаных труб, включающий струйную очистку внутренней поверхности при подаче струи частиц через полую штангу с головкой, имеющей конусную поверхность, холодный прокат роликами на оправку, правку с последующим раскроем труб.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве труб-заготовок используют бесшовные горячекатаные трубы.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве труб-заготовок используют сварные трубы.

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что струйную очистку внутренней поверхности производят, направляя на нее поток дроби или абразива.

5. Способ по п.1, отличающийся тем, что перед внешним холодным прокатом роликами на оправку производят струйную очистку наружной поверхности, направляя на нее поток дроби или абразива.