Этот способ волочения позволяет изготовлять трубы большой длины — до 1000 м и более — и повысить тем самым эффективность процесса. Однако волочение на плавающей оправке эффективно тогда, когда для получения готового размера трубы не требуется промежуточных термических операций для снятия наклепа, так как последующее, например, после отжига, удаление окалины и нагара от смазки с внутренней поверхности труб большой длины технически трудно выполнимо. Поэтому таким способом изготовляют главным образом трубы из меди, деформирующейся до конечного размера без промежуточных отжигов.
Рассмотрим технологическую схему производства труб волочением на примере труб из углеродистых и низколегированных сталей. Трубную заготовку подают на стеллажи для осмотра и разбраковки. При этом трубы с дефектами поступают на ремонт шлифовальными кругами. Для получения мерных труб заготовку разрезают на части обрезными станками, после чего забивают концы труб под молотом и набирают трубы в пакеты. Иногда после забивки концов трубы отжигают. Далее заготовку травят для удаления окалины с наружной и внутренней поверхностей. Трубы из углеродистых и низколегированных сталей правят в 20—25%-ном растворе серной кислоты с температурой 60—80 °С. После травления заготовку промывают в ванне с горячей водой, а затем стоками холодной воды под давлением в баке. Промытые заготовки подают в щелочную ванну для нейтрализации, а затем — в ванну с раствором для фосфатирования. Этот раствор состоит из окиси цинка, фосфорной кислоты и азотной кислоты; температура раствора 65—70 °С.
После фосфатирования на поверхности заготовки образуется цинко-фосфатная пленка, обладающая высокой смачиваемостью и адсорбционной способностью. Процесс фосфатирования длится 10—15 мин. Фосфатированная заготовка снова поступает в щелочную ванну для нейтрализации остатков фосфорной кислоты. После щелочной ванны снова следует промывка заготовки холодной водой под давлением и сушка ее в камере при 120—140 °С. Во время сушки удаляется водород, продиффундировавший в металл при травлении, что устраняет травильную хрупкость, из-за которой металл может разрушиться при волочении. Просушенные трубы подают к ванне для нанесения на них смазки (омыления) в 5%-ном растворе твердого хозяйственного мыла жирностью 60% при 30—35 °С в течение 5— 10 мин (могут использоваться для смазки и другие материалы). Обработанные таким образом трубы проходят двукратное волочение на стане (на короткой оправке) без промежуточного отжига с суммарной вытяжкой до 2, 5.
Если длина труб с учетом последующего волочения оказывается больше рабочей длины волочильного стана, то их разрезают пополам на пиле трения. Забивку головок производят на молоте. Кроме того, если ранее забитые головки близки по размерам к диаметру протянутой трубы, то такие головки обрезают и концы вновь забивают на молоте. Длина забитых концов составляет 150—200 мм. Далее трубы проходят отжиг в печи, а иногда правку на кулачковом прессе.
После этого технологический цикл повторяется полностью. В зависимости от исходного размера заготовки и размера готовых труб число циклов может быть до 12—15. После заключительного волочения на стане трубы подвергают окончательному безокислительному отжигу в печи.
Далее трубы поступают на отделку: предварительную правку на кулачковом прессе или роликовом правильном стане, окончательную правку на валковом правильном стане с косым расположением валков и обрезку концов на станках. После осмотра, если это предусмотрено техническими условиями, трубы проходят гидроиспытания на прессе, сплющивание концов на прессе или другой вид испытания. Затем на поверхность готовых труб наносят консервационную смазку на установке и сдают их на склад.
В настоящее время за основу технологии производства бесшовных тонкостенных труб из углеродистых, легированных и высоколегированных сталей принята холодная прокатка. Холодную прокатку для производства тонкостенных труб из углеродистых сталей целесообразно использовать только в тех случаях, когда к качеству поверхности труб предъявляют особые требования. При изготовлении труб с толщиной стенки ниже 0,80 мм во всех случаях целесообразно использовать холодную прокатку.
Рассмотрим технологическую схему производства труб холодной прокаткой.
Трубную заготовку со склада подают на стеллаж для осмотра. Годные заготовки сразу набирают в пакеты. Для холодной прокатки требуются заготовки с хорошо обрезанными концами, поэтому в случае необходимости нужно обрезать эти концы на резцовом стане. Заготовки из специальных сталей проходят предварительную термическую обработку на установке.
Набранные в пакеты заготовки травят в ванн. Для травления коррозионностойких и жаропрочных сталей широко применяют растворы плавиковой кислоты.
После травления заготовку подвергают промывке в ванне с горячей водой, промывке струями холодной воды под давлением в камере и нейтрализации в растворе щелочи в ванне. После этого трубы сушат при необходимости в печи и осматривают на стеллажах . Заготовки с дефектами ремонтируют на шлифовальных станках.
Последующее покрытие наружной и внутренней поверхности трубе целью уменьшения трения и налипания металла на инструмент зависит от способа прокатки труб. При холодной прокатке труб из нержавеющей стали заготовку после нейтрализации в щелочном растворе омедняют в водном растворе. После омеднения трубы поступают в печь для просушивания.
Перед подачей заготовки на холодную прокатку на нее наносят смазочное покрытие в ванне. В настоящее время при холодной прокатке труб применяют в основном смазку, состоящую из касторового масла с тальком. Раньше в качестве наполнителя к смазке применялся серебристый графит. Однако если не удалить серебристый графит с поверхности труб, то при последней термической обработке это приведет к науглероживанию их поверхностного слоя и, как результат, — к интеркристаллитной коррозии. Поэтому перед термической обработкой необходимо удалить смазку путем погружения труб в расплав щелочи и селитры.
Трубы обычно изготовляют сочетанием холодной прокатки и волочением. При этом на станах холодной прокатки производят значительное уменьшение толщины стенки и диаметра за одну операцию, что сокращает число проходов при волочении.
В конечном итоге выбор той или иной технологической схемы изготовления труб заданного размера определяется составом оборудования данного цеха, размерами заготовки, которые в свою очередь зависят от технического уровня выбранного способа производства заготовки (горячая прокатка или прессование), сортамента и объема производства холоднодеформированных труб в данном цехе.
|
