Интенсификация процесса винтовой прошивки непрерывнолитых заготовок с целью повышения качества труб

• Автор: Марченко, Кирилл Леонидович
• Шифр специальности: 05.16.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 160 с. : ил.

1. Обзор научно-технической литературы

1.1 Анализ способов прошивки заготовок

1.2 Заготовка для трубопрокатного производства

2. Исследование влияния качества непрерывнолитой заготовки и технологических схем производства труб на их структуру и свойства

2.1 Качество непрерывнолитой заготовки

2.2 Изменение структуры непрерывнолитой заготовки в процессе обжатия в трехвалковом стане
2.3 Структура и механические свойства труб, изготавливаемых на ТПА 50-200 ОАО ВТЗ из предварительно обжатой непрерывнолитой заготовки

2.4 Структура и механические свойства труб, изготавливаемых методом прессования

2.5 Структура и механические свойства труб, изготавливаемых из непрерывнолитой заготовки
3. Разработка и экспериментальные исследования процесса прошивки непрерывнолитых заготовок с повышенными обжатиями по
диаметру
3.1 Экспериментальные исследования процесса прошивки
3.2 Разработка способа прошивки
3.3 Экспериментальные исследования в промышленных
условиях ОАО ВТЗ
3.4 Промышленное апробирование
4. Разработка рациональной конструкции направляющих линеек на основе анализа их напряженного состояния и температурных
полей
4.1 Износ направляющих линеек

4.2 Обоснование расчетного метода
4.3 Особенности расчетной методики
4.4 Тепловое и напряженное состояние направляющих линеек 114 ТПА 50-200 ОАО ВТЗ
4.5 Тепловое и напряженное состояние линеек с учетом 125 изменения их конструкции и схемы охлаждения
4.6 Расчетное исследование напряженного состояния
линеек при прокатке в промышленных условиях
5. Совершенствование и внедрение технологии прокатки гильз и труб.
5.1 Повышение тянущей способности рабочих валков
прошивного стана
5.2 Использование направляющих линеек с внутренним 136 охлаждением
5.3 Прокатка промышленной партии труб
5.4Технико-экономическая оценка новой технологии
Выводы
Список использованной литературы
Приложение 1 Отчет по изготовлению опытно-промышленной партии
тонкостенных труб
Приложение 2 Заключение по результатам испытания чашевидных валков прошивного стана с нанесением электроискрового легирования
с использованием водоохлаждаемых линеек
Приложение 3 Отчет по результатам изготовления промышленной партии труб размерами 89 - 194 х 8 - 36 мм на чашевидных валках
прошивного стана в объеме 3500 тонн
Приложение 4 Технический акт внедрения

Одной из главных задач, стоящих перед трубной промышленностью России, является повышение качества и объемов выпускаемой продукции при существенном сокращении издержек производства. ОАО «Трубная металлургическая компания» считает, что перспективным направлением уменьшения себестоимости продукции и повышения ее конкурентоспособности на мировом рынке является использование непрерывнолитой заготовки при расширении сортамента выпускаемых труб.
Применение непрерывнолитой заготовки (НЛЗ) по сравнению с использованием слитков позволяет значительно сократить отходы металла в обрезь, увеличить выход годного, повысить производительность и улучшить условия труда. К недостаткам непрерывнолитой заготовки относится наличие ярко выраженной зоны осевой ликвации и несплошности (пористости) по всей ее длине с участками, имеющими различную степень химической неоднородности по содержанию углерода и хрома. В процессе горячей пластической деформации пористость и химическая неоднородность металла осевой зоны заметно уменьшается, однако для полного устранения зоны осевой несплошности наряду с использованием различных методов подготовки расплава необходимо обеспечивать величину коэффициента вытяжки при обычной продольной прокатке на уровне не менее 12-15.
Использование операций горячей радиально-сдвиговой деформации с управляемыми макропотоками металла позволяет не только снизить величину необходимого для полной проработки металла коэффициента вытяжки до 5 - 7, но и обеспечить получение однородной гомогенной структуры по сечению и длине заготовки.
В связи с изложенным разработка эффективных технологических схем деформирования непрерывнолитой заготовки методами винтовой прокатки для производства горячекатаных труб является актуальной научно-технической задачей, решению которой посвящена настоящая работа.
Автором представлены результаты исследований качества металла

Таблица 2.11 - Влияние коэффициента вытяжки и угла подачи рабочих валков в трехвалковом раскатном стане на проработку макроструктуры заготовки
Диаметр непрерывнолитой заготовки, мм Диаметр прокатанной заготовки, мм Угол подачи, град. Коэффициент вытяжки Степень проработки структуры, %
196 164 12 1,4
156 121 12 1,7
156/121 95 10 2,7
156 100 13 2,4
В ходе исследований было также установлено, что прокатка непрерывнолитой заготовки в раскатном стане при углах подачи рабочих валков 14° с коэффициентом вытяжки свыше 2,4 в ряде случаев сопровождается некоторым развитием центральной пористости на 1 - 2 балла, что отрицательно сказывается на состоянии внутренней поверхности гильз и труб. По видимому, при прошивке заготовок с повышенной пористостью перед носком прошивной оправки образуется локальное центральное разрушение металла, которое трансформируется в плены на внутренней поверхности гильз и труб.
Очевидно, что процесс прокатки прокатка непрерывнолитой заготовки необходимо осуществлять при больших углах подачи - в интервале 18 - 24°, что было установлено исследованиями, проведенными в МИСИС. Однако конструкция существующего раскатного трехвалкового стана ТПА 50-200 не позволяет реализовать такой диапазон углов подачи.
Таким образом, разработана технология обжатия прокатка непрерывнолитой заготовки в трехвалковом раскатном стане с коэффициентом вытяжки от 1,2 до 2,7. При этом степень проработки наружных слоев увеличивается