Способ получения биметаллическихпОлыХ и СпОшНыХ пОлуфАбРиКАТОВ Советский патент 1981 года по МПК B21J1/02 B21C23/22 

(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ БИМЕТАЛЛИЧЕСКИХ ПОЛЫХ И СПЛОШНЫХ ПОЛУФАБРИКАТОВ

Для унификации размеров исходных слитков и паке-тов- при изготовлении биметаллических полуфабрикатов необходимо в процессе деформации изменят в широких пределах общие коэффициенты вытяжки. Нижний .предел общего коэффициента вытяжки 2,5- устанавливается из расчета получения достаточf oй для трубного предела деформированной структуры из литого слитка и ДОС т ат очного сваривания поверхностей разных металлов при деформации пакета.

В связи с тем, что с увеличением общего коэффициента вытял«ки разнотопщиннос.ть слоев биметалла увеличивается, верхний предел установлен из технических возможностей обору-дования для - нагрева и деформации и УСЛОВИЯ получения удовлетворительной равномерности толщины слоев по сечению и по длине.

Экспериментально установлено,что для получения минимальной поперечной разнотолщинности при деформации последовательно в двух взаимно-перпендикулярных направлениях коэффициенты вытяжки не должны отличаться более,чем на 10%. В противном случае происходи значительное искажение разнородных слоев биметалла.

Несмотря на принимаемые меры по повышению степениравномерности дефомации слоев, из-за неравномерности нагрева и деформации поперечное сеч-ение внутреннего слоя несколько искажается/ а центр тяжести его смещается от оси Заготовки. Для исправления этого недостатка предлагаемый способ предусматривает резку на мерные длины и обточку заготовок с уменьшением разнотолщинности наружного слоя.

Пример 1. Круглые биметаллические слитки из сталей .0 08Х18Н10Т с наружныгч-1 диаметром 197 мм и диаметром, граничного СЛОЯ 130 м}А длиной 1000 мм нагревают в методической печ и прокатывают на стане 600 на круглые биметаллические заготовки диаметром 100 мм в ящичных (9 проходов), овальном и круглом калибрах. В ящичных калибрах раскат кантуют на 90 через каждые 2 прохода, при этом коэффициенты вытялски за два прохода в каждом направлении поперечного сеч-ения составляют 1,22-1,39. В каждом направлении следующих друг за другом деформаций коэффициенты вытяжки отличаются на 4,0-9,1%.

Разнотолщинность наружного слоя ЛЗ стали 10 (-11,5%)-(+12,8%).

На торцах каждой заготовки определяют центр тяжести, сечения внутреннего слоя из стали08Х18Н10Т,засверливают по ним центровые отверстия и обтачивают. Разнотолщинность наружного слоя уменьшается до (-8,5%)-(+1Ь7%) .

Пример 2. Круглые биметаллические слитки из сталей 10-08Х18Н10Т с наружным диаметром 180 мм и диаметром граничного слоя 135 мм после нагрева до 1180°С прессуют на прессе 200 тс на круглый профиль диаметром 100 мм с общим коэффициентом вытяжки 3,24. После обрезки концов штанги разрезают, на. заготовки длиной 1,5 м. Разнотолщинно&ть наружного слоя из стали 10 (8,6%)- (+21,4%) .

На торцах каждой заготовки определяют центр тяжести сечения внутреннего слоя из стали 08Х18Н,10Т, засверливают по ним центровые отверсти и обтачивают в центрах. После обточки раэнотолщинность наружного слоя снижается до (-6,3%)-(+17,2%).

Пример 3. Круглые биметаллические слитки из сталей 10ХН1М+ +08Х18Н10Т с наружным диаметром 365м и диаметром граничного слоя 190 мм прессуют на прессе 6300 тс завода Электросталь в трубную заготовку диаметром 185 мм с коэффициентом вытяжки 3,89. После прессования разнотолщинность наружного слоя из стали 10ХН1М (-9,5%)+( + 8,6%) .

После отрезки концов и порезки на минимально возможные длины (500мм на торцах каждой заготовки определяют центр тяжести сечения внутреннего слоя из стали 08Х18Н10Т, засверливают по ним центровые отверстия и затем обтачивают в центрах до диаметра 180 мм. После обточки разнотолщинност наружного слоя из стали -lOXHlM снижается до (-6,9%)-( + 5,0%).

Пример 4. Круглые биметаллические слитки из сталей 10ХН1М -f + 08Х18Н10Т с наружным диаметром 365 мм и .диаметром граничного слоя 190 мм куют на трубную заготовку диаметром 220 /LM на радиально-кОвочной машине 1000 тс, при этом коэффициент вытяжки составляет 2,75. После обрезки концов штанги разрезают на мерные заготовки длиной 1500 мм, Разнотолщинность наружного слоя из стали 10ХЛ1М составляет (-4,0)- ( + 5 , 0%) . Далее на торцах каждой заготовки определяют центр тяжести сечения внутреннего слоя из стали 08Х18Н10Т, засверливают по ним центровые отверсти И обтачивают в центрах до диаметра 1215 мм. После обточки разнотолщин|ность наружного слоя снижается до (-1,4%)-(+1,6%) .

Такие же слитки также куют на трубную заготовку диаметром 185 мм с коэффициентом вытяжки 3,89. Разнотолщинность наружного слоя после ковки (-1,4%)- ( + 4,2%) , После обточки до диаметра 180 мм разнотолщинность наружного снижается до (-2,0%)-(+0,9%).

Применение предлагаемого способа производства биметаллической трубной заготовки и сортовой стали позволяет экономить дорогостоящие и дефицитные металлы и сплавы, расширить профильный и марочный сортамент труб и сорта, повысить качество биметалла по структуре, прочности сцепления и гео метрии слоев при больших суммарных деформациях, стабильности и надежнос ти свойств, снизить трудоемкость и стоимостьтрубного передела. Формула изобретения 1. -Способ получения биметаллических полых и сплошных полуфабрикатов для последующей обработки давлением, включающий изготовление круглой биметаллической заготовки, ее нагрев горячее пластическое деформирование с вытяжкой заготовки вдоль оси, резку на мерные длины и обточку, о т л и ч а ю щ и и с я . тем, что, с целью расширения размерного сортамента и повышения качества, деформирование производят с общим кьэффициентом вытяжки 2,5-30,0, после резки на мерные длины протравливают торцы заготовок, определяют на торцах центpsj тяжести поперечного сечения внутpeHiiero слоя, высверливают по ним центровые отверстия и обтачивают заготовку в центрах до диаметра, равного удвоенному минимальному расстоянию от центра тяжести поперечного сечения внутреннего слоя до поверхности заготовки. 2. Способ по п,1, о т л и ч а ю щ. и и с я тем, что деформирование осуществляют в двух взаимно-перпендикулярных направлениях с чередованием направлений через один-два прохода вдоль заготовки, причем разница коэффициеггтов вытяж си за один-два прохода в каждом направлении следующих друг за другомдеформаций составляет 0,5-10,0%, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Чепурко М.И. и др. Биметаллические трубы. М., Металлургия, 1974, с,SB,