Патент на изобретение №2294248

(54) СПОСОБ ПРОШИВКИ ЗАГОТОВОК ИЗ СТАЛИ С СОДЕРЖАНИЕМ БОРА ДО 2%

(57) Реферат:

Изобретение относится к трубному производству, а именно к способу прошивки на станах поперечно-винтовой прокатки, и может быть использовано при изготовлении труб из боросодержащих сталей на трубопрокатных агрегатах, например, с автоматическими станами. Способ прошивки заготовок включает нагрев заготовки до температуры 1050-1100°С, захват заготовки валками, обжатие сплошной части заготовки до носика оправки, интенсивную деформацию на оправке до пережима валков и раскатку на выходных конусах валков, при этом прошивку производят с обжатием заготовки в пережиме валков не более 12% при овализации в очаге деформации 1,08-1,12 и соотношением обжатия в пережиме к обжатию перед носиком оправки 2,0-2,7, причем количество шагов подачи от начала захвата заготовки до носика оправки устанавливается углом подачи валков в интервале 3-5. Изобретение позволяет производить прошивку гильз из боросодержащих сталей без их разрушения.

Изобретение относится к трубному производству, а именно к способу прошивки на станах поперечно-винтовой прокатки, и может быть использовано при изготовлении труб из боросодержащих сталей на трубопрокатных агрегатах, например, с автоматическими станами.

Известен способ прошивки слитков-заготовок на станах поперечно-винтовой прокатки (косой прокатки), где процесс прошивки разбит на три зоны: в первой зоне происходит захват заготовки валками и косая прокатка сплошного тела без оправки, во второй – косая прокатка полого тела с интенсивной деформацией стенки на оправке и в третьей зоне имеет место обкатка полого тела без внутренней жесткой опоры (А.Ф.Данилов и др. Горячая прокатка труб, Москва, Металлургиздат, 1962, с.40-41).

Недостатком указанного способа прошивки на станах поперечно-винтовой прокатки является высокий процент брака, связанного с высоким содержанием бора, который резко снижает пластичность и приводит к образованию трещин на гильзах.

Известен способ поперечно-винтовой прошивки слитков-заготовок из низкопластичных боросодержащих сталей, где слиток-заготовку нагревают до температуры пластичности 1050-1090°С, а прошивку осуществляют с вытяжкой 1,6-1,75 (Патент РФ №2198751 “Способ поперечно-винтовой прошивки слитков ЭШП и ВДП из низкопластичных боросодержащих сталей”, А.А.Федоров и др. Открытия, Изобретения, 2003, №5).

Недостатком данного способа является высокий расходный коэффициент металла, связанный с непредсказуемостью результатов прошивки в части образования дефектов, которые возникают из-за отсутствия регламентированных настроечных параметров прошивного стана, обеспечивающих исключение предельных напряжений в очаге деформации.

Целью изобретения является снижение расходного коэффициента металла. Указанная цель достигается тем, что прошивку заготовок из сталей с содержанием бора до 2%, включающую нагрев заготовки до температуры 1050-1100°С, захват заготовки валками, обжатие сплошной части заготовки до носика оправки, интенсивную деформацию на оправке до пережима валков и раскатку на выходных конусах валков, производят с обжатием заготовки до пережима валков не более 12% при овализации в очаге деформации 1,08-1,12 и соотношением обжатия до пережима к обжатию перед носиком оправки 2,0-2,7, при этом количество шагов подачи от начала захвата заготовки до носика оправки устанавливают углом подачи валков в интервале 3-5.

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявляемый способ прошивки на станах поперечно-винтовой прокатки отличается ограничениями деформационных параметров в очаге деформации и их определенным соотношением друг к другу, исключающими создание предельных напряжений, приводящих к образованию разрывов металла с пониженной пластичностью. Таким образом, заявляемый способ соответствует критерию изобретения “Новизна”.

Признаки, отличающие заявляемое техническое решение от прототипа, не выявлены в других технических решениях при изучении данной и смежных областей техники и, следовательно, обеспечивают заявляемому решению соответствие критерию “Существенные отличия”.

Предложенный способ прошивки на станах поперечно-винтовой прокатки заключается в том, что введены ограничения технологических параметров: предельного обжатия в пережиме; интервала допустимой овализации в очаге деформации; отношения общего обжатия к обжатию перед носиком оправки, а также допустимого количества шагов подачи с начала захвата заготовки валками до подхода металла к носику оправки, т.е. приведены те настроечные параметры, которые определяют напряженное состояние в очаге деформации и, соотетственно, качество гильз. При прошивке заготовок указанные параметры позволяют одновременно создавать минимальные растягивающие напряжения, исключающие разрыв металла перед носиком оправки и вести устойчивый процесс прошивки.

Способ был опробован на установке ТПА 140 ОАО “ЧТПЗ”. Отработка деформационных параметров производилась при прошивке заготовок диаметром 180 мм из стали ЧС-82 (04Х14Т3Р1Ф) с содержанием бора 1,3-1,9% в гильзы размером 195×12 мм. Как показали опытные прокатки, указанные выше интервалы деформационных параметров позволяют исключить образование дефектов в виде трещин. Использование предложенного способа прошивки на станах поперечно-винтовой прокатки позволит получать трубы из боросодержащих сталей с последующим изготовлением из них шестигранных контейнеров, ипользуемых для хранения отработанного ядерного топлива на АЭС.

Формула изобретения

Способ прошивки заготовок из сталей с содержанием бора до 2%, включающий нагрев заготовки до температуры 1050-1100°С, захват заготовки валками, обжатие сплошной части заготовки до носика оправки, интенсивную деформацию на оправке до пережима валков и раскатку на выходных конусах валков, отличающийся тем, что прошивку производят с обжатием заготовки до пережима валков не более 12% при овализации в очаге деформации 1,08-1,12 и отношением обжатия до пережима к обжатию перед носиком оправки 2,0-2,7, при этом количество шагов подачи от начала захвата заготовки до носика оправки устанавливают в интервале 3-5.