Способ производства тонкостенных труб Советский патент 1978 года по МПК B21B23/00 B21C45/00 

Изобретение огносится к произвоцсгву бесшовных груб и можег быть использовано при изготовпении гонкосгенных сгапь ных груб. В настоящее время грубы гакого сортамента изгогавпивают на прокатных и во почиаьных сганах путем многопрохоцной деформации. Операции деформирования чередуются с операциями термической и химической обработки. Основными недостатками такой техноло гии являются многооперационность и цикпичносгь ( процесс состоит из бопее, чем 2ОО операций), низкие точность и качество поверхностей труб из-аа необходимоети применения химической обработки либо шлифовки после термообработки, а также из-за многочисленной технологической тра спортировки. Существуюший способ гакже накладывает ограничение на получение малой голщины стенки из-за значительной упругой отдачи металла, резко возрастающей с уменьшением этой толщины. Все возрастающее повышение требований к точности и качеству особогонкостенных труб, расширение сортамента и объема потребления таких груб сделали существующую технологию практически малоэффективной в производственных условиях. Одним из путей повышения качества готовых труб является применение без- окислительной термообработки ( в защитной атмосфере либо в вакууме) Ij . Эго позволяет частично ликвидировать операцию химической обработки. Но сама безокислительная термообработка являет-; ся дорогостоящей и малопроизводительной операцией. Наиболее близким по технической суш- ности к заявляемому является способ изготовления тонкостенных труб, который заключается в совместной 1Д8формации коаксиально собранных трубных заготовок с последующим разделением слоев путем придания поперечному сечению многослойной трубыЛГ - образной формы, расправлением конца трубы со стороны торца до круглой

формы и подачей в образовавшееся межспой ное просгрансгво сжатого воздуха pj .

Смежные поверхности слоев трубы плотно прилегают друг к другу, что исключает образование на них дефектов, обычно возникающих при деформации и транспортировке, и окисление поверхностей в процессе термообработки. Поэтому чистота.поверхности слоев многослойной грубы на 1 - 2 класса выше, чем при обработке односпойных труб..

Этот способ позволяет получать трубы с весьма малой ( порадка сотых допей ми11пиметра) толщиной стенки при одновременном повышении рентабельности производства пропорционально количеству слоев в многослойной трубе.

Однако этот способ Ч1меет существенные недостатки, заключающиеся в том, что на . трубах образуются дефекты в вице продольных борозд (являющихся результатом noneречного залома стенки при прокачке воздуха) ив виде глубоких царапин ( возникающих при разделении спрессованного пакета труб из-за отсутствия зазора между смежными трубами на большей части периметра). Кроме того, операция придания извлеченной V - трубе цилиндрической формы весьма трудоемка и снижает производи-. гепьность процесса.

Целью изобретения является повышение , качества изготовляемых труб и повышение производительности путем снилсения трудоемкости этого способа.

Указанная цель достигается тем, что в способе, включающем сборку мно1 ослойной гильзы, ее пластическую деформацию в многослойную трубу и разделение слоев трубы подачей жидкости ипи воздуха под давлением, согласно изобретению, сообщают крутильные колебания многослойной трубе одновременно с подачей жидкости или воздуха под давлением.

Крутильные копебания способствуют резкому ослаблению механических связей слоев между собой, возникающих бспе- дствие многократного совместного деформирования ( с усилием Р 25-6О т) и в такое разрыхленное межслойное прост- ранство легче проникает рабочая жидкость.

Осуществление предложенного способа показано на примере получения труб размером 9x0,08 мм из стали 12Х18Н1ОТ.

Заранее подготовленные заготовки, например,,размерами 23x0,Об мм; 21x0,6 мм; 19хО,6 мм и .17x0,6 мм собирают коакси.апьно И для ликвидации зазоров подвергают совместной деформации методом безоправочного холодного волочения до размера 16,5 X 2,76 мм. Во время деформации происходит некоторое утолщение стенки (на О,3 мм). После соответствующей термической.обработки и правки многослойная труба подвергается совместной деформации, например, холодной прокатке по маршруту: 16,5 х 2,76 - 13 х 1,3 11 X 0,55 - 10 X 0,32 мм. Затем прокатную многослойную трубу подвергают разделению, для чего концы ее укрепляют в головках гидропресса, к одной из которых подводится источник упругих крутильных колебаний низкой частоты, а внут трубы и на ее торец через головки подается рабочая жидкость под расчетным давлением. Одновременное воздействие поперечных крутильных колебаний и осевых сип от рабочей жидкости легко приводит к ликвидации состояния опрессовки слоев. При этом процесс разделения протекает следующим образом.

После уплотнения концов трубы в го- ловках пресса труба заполняется рабочей жидкостью низкого давления, которая вытесняет воздух и создает этим замкнутый объем, заполненный жидкостью. Плунжером сокращают замкнутый объем, чем повышаю в нем давление. Одновременно включается источник крутильных колебаний ( до i 12О с частотой 6О колебаний в мин).

В разрыхленное межспойное пространство легко проникает жицкость, производя расклинивающее действие и ликвидируя состояние спрессовки слоев. Однако поскольку внешний спой не уравновешен сна;ружи, то он подвергается расклинивающему действию в первую очередь и жидкость легко проникает на всю длину трубы. Давление возрастает в одинаковой степени как внутри многослойной трубы, так и в межспойных зазорах ( закон Паскапя/.. При достижении определенной величины давления начинается деформация наружного слоя ввиду наличия упомянутого выше перепаца давления. Каждый из внутренних слоев находится в уравновешенном состоянии и поэтому деформации не может подвергаться. Таким образом, каж.дый раз деформации подвергается наружный слой, который после увеличения периметра легко отделяется от остальных без царапин и рисок. Процесс разделения повторяется столько раз сколько имеется слоев минус единица.

После осмотра, вырезки дефектных участков, снятия заусенцев, взятия образцов на все виды испытаний каждая однослойная груба подвергается калибровке, например, с помощью резиновой плавающей оправки на размер 9 х О,О8 мм, а затем огдепке, контролю размеров и чистоты по- верхносги и сдаче. :Предложенный способ гарантирует попечение труб с весьма гон:кими стенками, позволяет снизить величины абсолютной и относительной разностенности; улучшает состояние поверхности; позволяет снизить заготовку основного технологического оборудования и повысить выход годного и рентабельность производ- ства особотонкостенных труб в целом. Формула изобретения Способ производства тонкостенных труб включающий сборку многослойной гильзы, пластическую деформацию ее в многослойную трубу и разде1|ен14р слоев трубы подачей жидкости или воздуха под давлением , отличающийся тем, что, с це лью повышения, качества поверхности готовых труб и повышения производительности, одновременно с подачей жидкости или воздуха под давлением многослойной трубе сообщают крутильные колебания. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе: 1.ABTCficKoe свидетельство- СССЗР № 377349, кл, С 21 О 9/6о, 1972, 2,Авторское свидетельство СССР № 1111СЮ, кл, В 21 С 45/ОО, 1959,