Список заводов
Контактная информация
Полезная информация


Rambler's Top100
Завод.ру » Производство бесшовных труб » Прошивка заготовки на стане поперечно-винтовой прокатки
 
 
 
 

Прошивка заготовки на стане поперечно-винтовой прокатки

Продольная прокатка, применяющаяся при производстве листов, балок и сортовой стали, характерна тем, что направление основного течения деформируемого металла совпадаете направлением вектора окружной скорости валков. При поперечной прокатке обжатие осуществляется путем сближения рабочего инструмента (валков). Основное направление течения металла (вытяжка) перпендикулярно направлению вектора окружной скорости инструмента.

Наиболее характерной особенностью поперечной прокатки является то, что после деформации заготовки по диаметру на некоторую величину происходит нарушение сплошности металла в центральной части заготовки. Весьма важно установить, произошло ли образование полости в результате хрупкого разрушения металла или в результате интенсивной пластической деформации сердцевины заготовки под действием скалывающих напряжений (вязкое разрушение).

При производстве труб широко применяют поперечно-винтовую прокатку (иногда ее называют «косой»). Она отличается от поперечной прокатки тем, что в этом случае заготовка получает дополнительное перемещение вдоль своей оси из-за перекоса валков.

На станах поперечно-винтовой прокатки прошивка осуществляется с различной кинематикой процесса. Наибольшее распространение получили станы валкового типа, имеющие валки, которые могут быть бочкообразными или грибовидными. Характерным для стана с бочкообразными валками является наличие в очаге деформации участка пережима, в котором диаметры обоих валков (их середины) имеют максимальную величину. В наиболее общем случае поперечно-винтовой прокатки оси валков наклонены к оси прокатки под углом раскатки. Кроме того, оси валков имеют перекос (наклон) относительно оси прокатки. Угол этого перекоса называется углом подачи. Таким образом, если в валковых станах поступательное движение заготовки осуществляется за счет перекоса валков, то в дисковых станах это движение происходит за счет эксцентриситета.

Прошивка на стане поперечно-винтовой прокатки может осуществляться при разном обжатии заготовки перед носком оправки. Регулируя расстояние между валками и осевое положение оправки в очаге деформации, можно изменять величину обжатия, сохраняя постоянными геометрические размеры сечения получаемой гильзы. Условия вторичного захвата определяют минимальное значение этого обжатия, достаточного для протекания процесса. Максимальная величина обжатия определяется его критическим значением, при котором начинается вскрытие полости и которое зависит прежде всего от характеристики прошиваемой стали.
Если критическое обжатие какой-то стали или сплава оказывается меньше минимального значения, определяемого условиями захвата, то процесс прошивки можно осуществить только с предварительным вскрытием полости перед оправкой, что приводит к возникновению на внутренней поверхности гильзы трещин, рванин или плен. Доброкачественные трубы из такой стали или сплава получить косой прокаткой нельзя.
Критическое обжатие для углеродистых и многих легированных сталей заметно выше минимального, необходимого для осуществления захвата. Только для некоторых легированных и слож-нолегированных сталей разница между этими обжатиями оказывается незначительной.

При прошивке заготовок диаметром до 140 мм применяют прошивные станы с дисковыми и грибовидными валками. Несмотря на технологические преимущества прошивных станов с грибовидными валками, они не получали в последнее время развития из-за ряда конструктивных недостатков: нерегулируемые углы раскатки и подачи, что уменьшает производительность и снижает гибкость в работе стана; громоздкая, неудобная в эксплуатации клеть, объединяющая в себе шестеренную и рабочую клети в одной станине; консольное крепление рабочих валков, в сильной степени снижающее жесткость клети.

Технологический процесс прошивки происходит в следующей последовательности. Нагретая заготовка по наклонной решетке скатывается в приемный желоб прошивного стана и пневматическим толкателем подается до упора, установленного перед валками. Затем после отвода упора заготовка задается в рабочие валки стана. Упор отводится только после того, как выходная сторона стана полностью подготовлена к приему очередной гильзы, что определяется заклиниванием головки упорного подшипника.
Заготовка, захваченная валками, получает вращательно-по-ступательное движение и прошивается на оправке в гильзу нужного размера. Когда передний торец гильзы подходит к первому центрователю, последний раскрывается для пропуска и центрирования гильзы; затем последовательно по мере подхода гильзы раскрываются другие центрователи. По окончании прошивки в стане с осевой выдачей гильзы автоматически сближаются выдающие ролики, и гильза подается по направлению к упорной головке. Как только задний конец гильзы пройдет первый центрова-тель, его ролики сближаются и удерживают стержень до осевого перемещения, так как одновременно открывается замок головки упорного подшипника и включается механизм для ее подъема. Гильза выдающими роликами транспортируется на приемный рольганг. В некоторых станах удержание от осевого перемещения совершается специальным рычажным механизмом, установленным между первым центрователем и рабочими валками. Это сокращает время извлечения гильзы из стана. После выдачи гильзы на рольганг выдающие ролики разводятся, ролики центрова-телей зажимают стержень, а головка упорного подшипника занимает рабочее положение. Как только произойдет ее заклинивание, дается импульс на уборку упора па входной стороне стана и происходит прокатка следующей заготовки.

Прошивка является основной и наиболее ответственной операцией при изготовлении труб. Дефекты, которые получаются на гильзах, при последующей пластической деформации, как правило, не устраняются и остаются на готовых трубах. В связи с неблагоприятной схемой напряженного состояния при прошивке на станах косой прокатки основным видом брака гильз является их разрушение, которое проявляется в виде плен, трещин и рванин на наружной и внутренней поверхностях или расслоений внутри металла, не выходящих на поверхность гильзы. Наиболее опасными являются расслоения, поскольку их трудно обнаружить. Дефекты на внутренней поверхности, особенно на трубах малого диаметра и большой длины, также могут быть при осмотре незамеченными. Если учесть, что удаление дефектов на внутренней поверхности труб представляет большие технические трудности (а для труб малого диаметра — практически неразрешимые), то станет очевидным, насколько важно обеспечить получение гильз без внутренних дефектов.