Способ винтовой прокатки труб Советский патент 1984 года по МПК B21B19/02 

to

со

оо оо

Изобретение относится к трубопрокатному производству и может быть использовано на косовалковых прошивных, раскатных, обкатных и калибровочных станах.

Одним из дефектов труб в процессе прокатки, является продольная разностенность, обусловленная перепадом температуры по длине гильзы (передний конец остывает более интенсивно, поэтому при последующей прокатке из-за повышенного сопротивления деформации и вызванного этим увеличения дополнительной упругой деформации узлов стана толщина стенки переднего конца труб несколько больше).

Продольная разностенность, в частности на агрегатах с автоматическим станом, в зависимости от степени тонкостенности и длины труб, достигает в среднем 0,2-0,6 мм и тем самым понижает точность труб, увеличивая расход металла.

В трубопрокатном производстве известен способ винтовой прокатки труб на повышенных углах подачи 1.

Повышение скорости прошивки снижает перепад температуры по длине гильз, поэтому прошивка на повышенных углах подачи оказывает благоприятное влияние на снижение продольной разностенности, особенно при прокатке длинных гильз.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является способ винтовой прокатки труб, включающий деформацию нагретой заготовки принудительно вращаемыми валками с постоянной окружной скоростью в установившийся период и с рассогласованием при прохождении заднего конца заготовки 2.

Особенностью известного способа является создание равенства секундных объемов на входе и выходе металла из валков, позволяющее уменьшить раструбы на концах труб.

Однако применение известного диапазона рассогласования скоростей вращения валков

равного 1 - , ограничивает использование способа вследствие малого роста величины деформации по стенке трубы. Малые Значения деформации стенки не дают необходимого уменьшения исходной продольной разностенности, особенно при прокатке толстостенных и длинных труб. Эти обстоятельства ограничивают применение известного способа прокатки.

Цель изобретения - снижение продольной разностенности путем изменения характера течения металла в процессе прокатки. Поставленная цель достигается тем, что согласно способу винтовой прокатки труб, включающему деформацию нагретой заготовки принудительно вращаемыми валками с рассогласованием скоростей в пределах 1 -10% при прохождении заднего конца заготовки, деформацию переднего конца заготовки осуществляют при рассогласова0 НИИ скоростей валков 11-22%.

Переменное обжатие толщины стенки, уменьшающееся по длине.заготовки, компенсирует температурный перепад при постоянном положении рабочего инструмента и величине подъемй по диаметру трубы. Нагре5 тую заготовку задают в валки косовалкового стана, рассогласование скоростей которых составляет И-22%, а к прокатке заднего конца устанавливают величину рассогласования скоростей в пределах 1 -10%.

Пример. Нагретую до температуры деформации 940-980°С черновую трубу размером 147x7,4 мм стали марки Д прокатывают на короткой конической оправке с конусностью 2° в валках с углом входного конуса 1° выходного 1°40, .развернутых на углы подачи 10° и раскатки 7° при постоянном положении рабочего инструмента.

Влияние рассогласования скоростей вращения валков на величину обжатия по стенке представлено в таблице. Замер толщины стенки труб перед обкатным станом показал наличие продольной разностенности в среднем 0,3 мм. После обкатки труб без рассогласования скоростей вращения валков или при постоянной величине рассогласования продольная разностенность черновых труб размером 1,60X6,6 мм составила 0,2 мм. Средняя толщина стенки переднего конца составляет 6,7 мм, а заднего - 6,5 мм. Таким образом, фактическое обжатие стенки по концам трубы было разным и составляет для переднего конца 7,4-6,7 L 100% 9,4% 7,4 а для заднего конца ,5 1000/0 12,20/0 Таким образом, для устранения продольной разностенности необходимо увеличить обжатие толщины стенки переднего конца трубы в 1,29 раза. Согласно представленной таблице для увеличения обжатия в 1,29 раза относительно базовой величины 1-40/о требуется величина рассогласования 13-16о/о. Таким образом, прокатку по предлагаемому способу осуществляют с переменной величиной рассогласования скоростей вращения валков в процесса прокатки заготовки. При постоянных параметрах настройки стана перед прокаткой валки устанавливают на необходимые числа оборотов для величины рассогласования равной 15о/о: на одном 172,5, на другом 164, на третьем 150 об/мин. Нагретую до температуры деформации 940-980°С черновую трубу размером 147Х Х7,4 мм стали марки Д с исходной продольной разностенностью 0,4 мм задают в валки. После прокатки переднего конца трубы с рассогласованием 15% величину рассогласования уменьщают до 1-40/о к моменту входа заднего конца заготовки в валки; на одном 156, на другом 153, на третьем 150 об/мин. Замер толщины стенки труб, прокатанных по предлагаемому способу, установил снижение продольной разностенности до 0,05 мм, что позвдляет повысить точность и уменьшить расход металла. Прокатка более толстостенных труб размером 146X12 мм стали марки Д характеризуется ростом продольной разностенности, кЮторая перед обкаткой для черновых труб размером 147 X 13 мм составляет 0,6 мм. После обкатки труб без рассогласования скоростей вращения валков или йри его постоянной величине в процессе прокатки продольной разностенности черновых труб размером 156x11,35 мм составляет 0,5 мм. Средняя толщина стенки переднего конца составляет 11,6 мм, заднего конца 11,1 мм. Фактическое обжатие толщины стенки переднего конца 13,0-11,6 ----1000/0 10,5% а заднего конца 13,0-11,1 1000/0 14,70/0 Для устранения продольной разностенности необходимо увеличить обжатие переднего конца в 1,4 раза. Согласно таблице, для увеличения обжатия в 1,4 раза необходимо для устранения, продольной разностенности при прокатке труб размером 146x12 мм начинать деформацию трубы при рассогласовании 19-22о/о и уменьщать ее до 1-40/о к моменту входа .заднего конца трубы в валки. Такая же закономерность наблюдается при увеличении длины трубы. Предлагаемый способ предусматривает возможность прокатки гильз и труб с увеличивающейся от переднего конца к заднему толщиной стенки для компенсации неравномерности температурного распределения по длине труб при последующей прокатке, например, в калибровочном или редукционном стане. Для этого величину рассогласования скоростей при прокатке переднего конца увеличивают на величину, соответствующую необходимому ее утонению, относительно рассогласования, обеспечивающего снижение продольной разностенности прокатываемых труб. Ожидаемый экономический эффект за 1 год при производстве 220 тыс. т равен 4400 руб.

СПОСОБ ВИНТОВОЙ ПРОКАТКИ ТРУБ, включающий деформацию нагретой заготовки принудительно вращаемыми валками с рассогласованием их скоростей 1 - при .прохождении заднего конца заготовки, отличающийся тем, что, с целью снижения продольной разностенности путем изменения характера течения металла в процессе прбкатки,-деформацию переднего конца заготовки осуществляют при рассогласовании скоростей валков И-22%.