Способ производства особо тонкостенных труб Советский патент 1978 года по МПК B21H1/00 

Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к произ водству труб прокаткой. Известен способ холодной прокатки труб, при котором трубная заготовка деформируется тремя и более плавающими профилированными роликами иа цилиндрической оправке fll. Однако этот способ осуществляется с низкой производительностью. Известен также способ производства особо тонкостенных труб, при котором изготавливают слоистую заготовку из составных элементов, производят прокатку слоистой заготовки и ее разделение на составные элементы . Недостатком известного способа является низкое качество поверхности. Для повышения .производительности в качества поверхности по предлагаемому способу перед прокаткой произ&одят беэоправочное волочение заготовки и заварку ее концов, а после, прокатки обрезают концы заготовки н правят ее гипербо.лоидными валками, при этом при разделеНИИ заготовки на составные элементы ее обрабатывают в горячем масле и раскатывают на оправке косо расположенными валками, после чего каждый полученный составной элемент калибруют. На чертеже показана схема осуществления предлагаемого способа. Изготавливают несколько труб, заданных размеров и производят обработку контактирующих поверхностей (создание окислительной пленки, нанесение покрытий и др.) с целью предупреждения сварки сшоев в процессе деформации и терми. ческой обработки. Затем осуществляют сочленение труб и безоправочное волочеиие составной трубы с целью сп юссовки слоистой трубной заготовки 1. После этого производят обрезку концов трубной заготовки 1 и сварку слоев по концам (начиная с торцов) иа длине 10.-15 мм на специальной машине. Затем наносят смазку на поверхности трубной заготовки 1 и производят прокатку на роликовом стане ХПТР иа оправке до необходимого размера с целыо полученю многослойной трубы 2 с выполнением промежуточных операций: обеэжиривание, порезка на длины,, заварка торцов,, термическая обработ ка в вакууме или защитной атмосфере я др. После операции (последней) термичес кой обработки на многослойной трубе 2 обрезают концы на длине 15-20 мм и она подвергается правке на косовалковом стане с гипербол о ид ными валками и обработке в ванне с гортчим маслом в течение 10-20 мин. Затем многослойную тру 6 2 подвергают обкатке (раскатке) косо расположенными цилиадрическимн роликами (или валками) 3 на цилиндрической оправке 4. После этой операции многослойную трубу 2 обрабатывают в ваннес нагретым маслом в течение 15-20, мин, и разделяют на однослойные трубы с помощью пластмассовой полой оправки, наполненной сжатым воздухом под определенным давлением. Затем однослойные трубы калибруются 4 оправкой и направляются на дальнейшую обработку Правка многослойных тонкостенных труб на косовалковом стане с гиперболои дщлми валками сопровождается увеличенн ем диаметра труб,, из-юа закономерного сплющивания сечений труб, имеющего ме-f сто в процессе правки наряду с знакопеременным изгибом. Увеличение диаметра тонкостенных труб может достигать О,2О,7 мм (в-зависимости от диаметра, толщины Стенки труб и параметров настройки стана). Поскольку многослойная тонкостенная труба состоит из несколь.ких слоев, то все они будут увеличивать ся по диаметру с уменьшением приращени диаметра от наружного слоя к внутренне му с образованием зазоров между слоями Последующая обработка в горячем масле в течении 1О-2 О мин, позволит заполнить маслом межслойные пространства (зазоры) и создать расклинивающее действие на смежные поверхности слоев, которые под действием температуры масла будут увеличиваться в диаметре по закону термического расширения металла слоев. Последующая обкатка (раскатка) многослой ной (с маслом между слоями) трубы косо расположеивымв валками или роликами на оправке позволит расщирить межслойные прослойные пространства (зазоры между слоями) за счет раскатки одного слоя на другом, которые при этом будут стремить ся увеличить свои периметры. Эта тенденция будет больще в наружном слое с постепенным уменьшением к внутреннему слою. Масло, находящееся между слоями, будет способствовать улучшению раскатров при значительно меньщем коэффициенте трения между контактными поверхностями слоев. Кроме этого.обкатка (раскатка) уже правленной многослойной труби даст возможность не только тщательно выправить многослойную заготовку, а, следовательно, и отдельные слои труб-, чатой формы, во и выгладить и отполирогвать поверхност)И(СЛоев, что улучшит условия разделения многослойной трубы на однослойные трубы. Дальнейшая обработка многослойной трубы в нагретом масле в течение 15-25 мин. позволит улучшить и облегчить условия разделения многослой ной трубы за счет дополнительной смазки контактных поверхностей слоев, так как :нагретое масло может проникнуть в самые узкие щели, что предотвратит образование рисок и задиров на контактных поверхностях слоев при разделении многослойной трубы на однослойные трубы. , Изготавливались трубы из -стали марки ОХ18Н10Т четырех размеров: ЗОхО,8;, 27,5x0.8; 25хО,8; 22,5хО,8 мм. Затем на трубы наносилась окисная пленка в IpacTBOpe бихромата КСО при температуре 350 С в течение 15 мин,, и они сочленялись в трубную заготовку размером ЗОхЗ, 2Х200О мм. Затем осуществлялась спрессовка путем безоправочного волочения на размер 27x3, 2x2000 мм. После этого концы труб отрезались на длине 15 мм ;и слои сваривались по концам с торцов на длине 10 мм с помощью специальной сва--рочной машины. После этого трубная заготовка смазывались смесыо талька с касторовым маслом и прокатывалась по маршруту: 27x3,2-24,5x2, 4-22x1,6 20x1 мм с выполнением промежуточных операций: обезжиривание, порезка на длины, обрезка концов заварка торцов., термическая обработка в вакууме и др. После последней термической обработки осуществлялась обрезка концов на длине 15 мм и правка на косовалковом стане с гиперболоидными валками. При этом наруж ный диаметр многослойных труб увеличился до 2О,3 мм. После этой операции осуществлялась обработка многослойных труб в ванне с горячим веретенным маслом при температуре 150 С в течение 15 мин и обкатка (раскатка) косо расположенными цилиндрическими валками на цилиндрической оправке диаметром 17,3 мм. Угол наклона валков (в разные стороны) к горизонту составлял 3 . Валки вращались в одну сторону. Цилиндрическая оправка устанавливалась на стержне с возможностью вращения вокруг своей оси. В про. Труба получала вращательное и поступательное движение. Вместе с трубой одновременно, вращалась и цилиндрическая оправка ., После обкатки (р скатки) диаметр многослойных труб увеличился до 21,9 мм. Затем осуществлялась обрабйтка многослойных труб в нагретом маслб до температуры 45 С в течение 2О мин, и разделение многослойных труб на однослойные с помощью пластмассовых полых оправок, наполненных сжатым воздухом под давлением 2 атм. При этом оправка одним концом вводилась внутрь многослойной: трубы и наполнялась сжатым воздухом под указанным давлением. Другой конец оправки закреплялся в специаль ном зажиме. После этого поочередно осуществлялось стягивание слоев трубчатой формЬ, начиная с верхнего слоя. Для извлечения внутреннего Ъоследнего слоя, из оправки удалялся воздух и данный слой стягивался с оправки. После разделения многослойных труб были получены едующие размеры однослойныхj:py6: 21,9x0,22; 20,8x0,21, 19,8x0,22, 18,8x0,21мм, которые подвергались раздаче оправкой до размеров: 22,0x0,21; 21x0,2; 20x0,21; 19x0,2 мм. Бьшо изготовлено 20 штук многослойных труб, после разделения получено ВО штук однослойных труб. Качество поверхности и точность труб соответствова ли техническим условиям. При использовании предлагаемого способа повышается производительность и расширяется сортамент особо тонко-., стенных труб за счет прокатки одновременно нескольких размеров iTpy6, собранных в слоистую заготовку. Повышается качество поверхности особо тонкостенных труб за счет того, что при прокатке инструмент контактирует только с наружной Iи внутренней поверхностью слоистой заготовки, остальные слон не контактируют с инструментом. Улучшаются условия деформации за счет повышения пластичности металла слоистой заготовки, что позволит повысить разовую деформацию на 30-35%. В результате использования изобрете ния в народном хозяйстве может быть получен ожидаемый экономический эффект в сумме 200 тыс. руб. на одном предприятии. Формула изобретения Способ производства особо тонкостенных при котором изготавливают сло истую заготовку из составных элементов, производят прокатку слоистой заго:товки и ее разделение на составные элементы, отличающийся тем, 4TOf с целью повышения производительности и качества поверхности, перед прокаткой производят безоправочное волочение заготовки и заварку ее концов, а после прокатки обрезают концы заготовки и правят ее гиперболоидными валками, при этом при разделении заготовки на составные элементы ее обрабатывают в горячем масле и раскатывают на оправке косо расположенными валками, после чего каждый полученный составной элемент калибруют. Источники информации, принятые вО внимание при экспертизе: 1.Авторское свидетельство №82446, кл. В 21 В 21/00, 1951. 2.Авторское свидетельство №440167, кл.В 21 Н 1/2О, 1972.