Вся электронная библиотека >>>

 Прокатное производство >>

 

Металлургия

Прокатное производство


Раздел: Быт. Хозяйство. Строительство. Техника

ЧАСТЬ ЧЕТВЕРТАЯ. ПРОИЗВОДСТВО ТРУБ И СПЕЦИАЛЬНЫХ ПРОФИЛЕЙ

ГЛАВА X. ПРОИЗВОДСТВО БЕСШОВНЫХ ТРУБ

 

 

Процесс прошивки заготовки в гильзу

 

Технологический процесс прошивки заготовки в гильзу следует рассматривать в зависимости от диаметра трубы. Так, если трубы имеют сравнительно малый диаметр, то они прокатываются по схеме: нагрев сплошной катаной заготовки — прошивка ее в гильзу — последующая прокатка на нужный размер и редуцирование. Если же прокатываются трубы больших диаметров (более 200 мм), то тогда в качестве исходной заготовки стремятся применять литые полые слитки круглого сечения. Соотношение наружного диаметра готовой трубы и слитка dTp/dcn~0,7. Схема прокатки труб больших диаметров может быть следующей: нагрев литых полых слитков—прокатка слитка на гильзу — прокатка гильзы на размер трубы — окончательное оформление- размеров трубы.

В связи с особыми требованиями, предъявляемыми к бесшовным трубам, подготовке поверхности исходной заготовки придается исключительное значение. Удаляются самые незначительные поверхностные дефекты, так как любой неудаленный дефект может явиться концентратором напряжений и послужить причиной разрушения сплошности тела трубы. Удаление дефектов осуществляется в соответствии с техническими положениями,

изложенными ранее при рассмотрении прозводства полупродукта.

Первая технологическая операция — прошивка-нагретой заготовки или слитка в полую гильзу осуществляется на станах поперечно-винтовой (косой) прокатки или на прессах (для высококачественных сталей). По форме валков прошивные станы бывают трех типов: с бочкообразными валками — валковые; с грибовидными валками — грибовидные; с дисковыми валками — дисковые   

В валковых прошивных станах горизонтальные оси валков расположены под углом 5—12° к оси прокатки и с перекосом одна относительно другой. В грибовидных прошивных станах валки установлены в горизонтальной плоскости под углом 30°, в вертикальной — 7,5° к оси прокатки. Каждый валок имеет две конические поверхности, соответствующие двум основным зонам деформации. В дисковых станах валки насажены на два параллельных вала, вращающихся в одном направлении.

 

 

Ось прокатки смещена на 50 мм в вертикальной плоскости ниже осей валков. Как и в других станах, дисковые валки имеют две конические поверхности, которые являются рабочими в процессе прошивки.

Рассмотрим процесс прошивки нагретой заготовки в гильзу на валковом прошивном стане с оправкой. Рабочие валки имеют двойную конусность и вращаются в одну сторону, в результате чего заготовка получает вращение, характерное для поперечной прокатки, и поступательное движение вследствие того, что оси валков расположены под некоторым углом а к осевой линии прокатки. На входном конусе происходит подготовка металла заготовки к прошивке на оправке; на выходном — утончение стенки гильзы между оправкой и валками. Пережим валков (место перехода от входного конуса к выходному) сглаживает участок перехода деформации сжатия заготовки по наружному диаметру к деформации расширения. Входные конусы валков делают или одинаковой длины, или несколько короче выходных. Большая длина выходного конуса обеспечивает получение гильз с геометрически правильной поверхностью и большим расширением. Углы наклона образующих входного (конуса прошивки) и выходного конусов примерно одинаковы и составляют 4—5°.

При вращении и поступательном движении заготовка постепенно подвергается обжатию по всей окружности и на всю длину. В зоне прошивки происходит скручивание заготовки, поэтому возможны трещины на ее поверхности.

За один оборот заготовки каждая точка ее поверхности подвергается обжатию дважды. При обжатии заготовки она сплющивается в перпендикулярном направлении, вследствие чего ее поперечное сечение становится овальным. При такой знакопеременной деформации металл деформируемой заготовки испытывает различные напряжения в разных ее частях. В местах действия сил, обеспечивающих обжатие, возникают напряжения сжатия. При этом их максимальное значение будет на контактных поверхностях; к центру заготовки сжимающие напряжения убывают. В зоне прошивки величина напряжений сжатия возрастает. По причине неравномерного рапределения сил сжатия удлинение заготовки также происходит неравномерно; оно убывает от периферийных слоев к центру. На переднем (подвергаемом обжатию) конце заготовки образуется вогнутость, а в средних частях возникают растягивающие и скалывающие напряжения, нарушающие сплошность металла. Образование трещин начинается в центре заготовки, где напряжения максимальны, и идет в радиальных направлениях.

Образование осевой полости обусловлено разрушением металла заготовки и связано дефектами на внутренней поверхности гильзы в виде плен. Поэтому на практике прошивку ведут так, чтобы предупредить произвольное вскрытие осевой полости. Для этого носок оправки выдвигается на некоторое расстояние вперед перед линией пережима валков, что способствует образованию осевой полости правильного очертания и получению внутренней поверхности' гильзы без плен.

На выходном конусе гильза раскатывается на оправке. Здесь конусность валков обратна конусности на входе, поэтому по мере продвижения гильзы ее наружный диаметр увеличивается. Заготовка, своей средней частью надвигается на неподвижную оправку, что способствует интенсивному образованию полости, которое начинается еще в зоне прошивки. На выходном конусе, как и на входном, наружные слои прокатываемой гильзы удлиняются больше по причине более значительного влияния сжимающих сил.

Длину заготовки (слитка) при прошивке принимают на основе расчетов и в соответствии с необходимой длиной трубы; при этом гильза должна уменьшаться в выходном желобе прошивной клети.

 

 

К содержанию книги:  Прокатное производство

 

Смотрите также:

 

Металлоизделия 

 

  СТРУКТУРА ПРОИЗВОДСТВА производственное оборудование. На ...

На сталелитейном заводе — параметры прокатного стана; на автосборочном заводе — ритмичность ... Поэтому на «Мазде» был также изменен и график производства. ...
bibliotekar.ru/biznes-23/80.htm

 

  О ПРОКАТНЫХ СТАЛЯХ. Прокатные стали, применяемые в строительстве

После освоения бессемеровского процесса выплавки стали, позволившего получать слитки весом в тонну и более, в технологии прокатного производства ...
www.bibliotekar.ru/spravochnik-128-stroitelnye-raboty/57.htm

 

  Машиностроение. Металлургия. Горное дело

После освоения бессемеровского процесса выплавки стали, позволившего получать слитки весом в тонну и более, в технологии прокатного производства произошли ...
bibliotekar.ru/istoria-tehniki/2.htm

 

Чёрная металлургия. Производство железа

... прокатное), трубное и метизное производства, добычу, обогащение и окускование рудного сырья, коксохимическое производство, производство ферросплавов и ...
www.bibliotekar.ru/spravochnik-149-metalloizdeliya/153.htm