Разработка и исследование процесса нанесения и обработки газотермических покрытий на стальные полосы, предназначенные для производства электросварных труб

• Автор: Балагушкин, Максим Сергеевич
• Шифр специальности: 05.16.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 140 с. : ил.

ВВЕДЕНИЕ.

1. АНАЛИЗ СУЩЕСТВУЮЩИХ С1ЮСОБОВ ПОЛУЧЕНИЯ ТРУБ

С ВНУТРЕННИМ ПОКРЫТИЕМ.

1.1. Способы получения труб с покрытиями.

1.2. Технологические основы нанесения металлических покрытий газотермическим способом

1.3. Анализ существующих способов подготовки поверхности

под нанесение покрытия

1.4. Цель и задачи исследования.

2. ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА НАНЕСЕНИЯ ГАЗОТЕРМИЧЕСКИХ ПОКРЫТИЙ НА ПОЛОСУ

НИХ ПОСЛЕДУЮЩЕГО ДЕФОРМИРОВАНИЯ.

2.1. Влияние режимов подготовки поверхности на прочность сцепления полосы с покрытием
2.2. Методика экспериментальных исследований процесса напыления покрытий и прокатки полос с покрытиями
2.3. Исследование совместной пластической деформации полосы из малоуглеродистой стали и покрытий при прокатке
2.4. Влияние технологических параметров напыления на толщину
и разнотолщинность алюминиевого покрытия
2.5. Влияние прокатки на толщину и разнотолщинность алюминиевого покрытия.
2.6. Управление распределением толщины алюминиевого покрытия, наносимого на стальные полосы, для последующей формовки труб
в трубоэлектросварочных агрегатах ТЭСА
2.7. Выводы по главе
3. МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССА РОКАТКИ ПОЛОСЫ С ГАЗОТЕРМИЧЕСКИМ ПОКРЫТИЕМ.
3.1. Разработка математической модели прокатки полосы
с покрытием
3.2. Оценка адекватности математической модели прокатки полосы
с газотермическим покрытием
3.3. Полный факторный эксперимент на основе расчета параметров прокатки трубной заготовки с алюминиевым газотермическим покрытием.
3.4. Выводы по главе
4. ИССЛЕДОВАНИЕ КОРРОЗИОННОЙ СТОЙКОСТИ СТАЛЬНЫХ ТРУБ С ГАЗОТЕРМИЧЕСКИМИ ПОКРЫТИЯМИ И ФИЗИКОМЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ПОКРЫТИЙ.
СУ 4.1. Исследование коррозионной стойкости стальных труб
с газотермическими покрытиями
4.2. Влияние прокатки на шероховатость и твердость покрытий
4.3. Влияние прокатки и термической обработки на
пористость покрытий.
4.4. Получение алюминиевого покрытия с высокими пластическими свойствами
4.5. Повышение качества сварного соединения.
4.6. Выводы по главе
5. РЕКОМЕНДАИИ ПО ТЕХНОЛОГИИ ПОЛУЧЕНИЯ ПОЛОС
С ГАЗОТЕРМИЧЕСКИМ ПОКРЫТИЕМ, ПРЕДНАЗНАЧЕЫХ ДЛЯ
ПРОИЗВОДСТВА ЭЛЕКТРОСВАРНЫХ ТРУБ
5.1. Технологические схемы получения электросварных труб с внутренним алюминиевым газотермическим покрытием
5.2. Технология получения полос для формовки водогазопроводных труб с внутренним покрытием.
5.3. Алгоритм расчета режимов получения полосы с требуемым распределением покрытия по ее ширине
5.4. Получение полос с двухслойным покрытием.
5.5. Оценка экономической эффективности производства
водогазопроводных труб с внутренним покрытием
5.6 Получение нефтегазопроводных труб с внутренним
алюминиевым покрытием на ОАО ВМЗ.
5.7. Выводы по главе.
ВЫВОДЫ.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК .
ПРИЛОЖЕНИЯ.
ВВЕДЕНИЕ


Вовторых, способ получения электрохимического покрытия более продолжителен, чем покрытия, полученного погружением в расплав, а технология получения покрытия на готовой трубе, требует дополнительного оборудования и усовершенствования, как, например, использование проволоки в качестве катода, проходящей внутрь покрываемой трубы , . Поэтому, чем меньше диаметр получаемой трубы, тем сложнее нанести на ее поверхность покрытие. Разработаны различные способы получения покрытия на внутренней 0 поверхности труб путем пропускания электролита через готовую трубу под
давлением или ее вращения . В некоторых способах получения электрохимических покрытий предлагают использовать несколько ванн с растворами различных материалов, позволяющих получить многослойное покрытие. При этом покрываемое изделие поочередно перемещают из ванны в ванну . Электрохимическое цинковое покрытие способно обеспечить хорошую коррозионную защиту трубы, хотя технология получения таких труб требует значительных затрат. Кроме того, попрежнему существует проблема продольного и стыкового сварных швов. Для решения проблемы стыкового шва требуется дополнительное оборудование и приспособления. Один из способов решения проблемы перед цинкованием трубы к ее торцам приваривают обрезки труб из коррозионностойкой стали . Это позволяет избежать ослабления коррозионной стойкости трубы при ее монтаже. К недостаткам этого способа можно отнести также его экологическую опасность и сложность в организации защиты обслуживающего персонала при производстве. Атомы металла покрытия, полученного этим способом, проникают в кристаллическую решетку защищаемого металла, что повышает прочность связи покрытия с основным материалом. Способ позволяет получать покрытия различной толщины из различных металлов. Материал покрытия может быть проволокой, полосой или порошком в зависимости от технологии получения, вида, формы и свойств покрываемого материала. При получении труб с диффузионным покрытием из полосы с покрытием область сварного соединения получается более защищенной, чем в случае получения труб с электрохимическим покрытием или погружением в расплав. Покрытие при сварке по краям не выгорает изза произошедшей в процессе получения покрытия диффузии, но сам сварной шов остается не защищенным. Поэтому после получения сварной трубы, некоторые технологии предусматри вают нанесение дополнительного слоя покрытия на готовую трубу, например,
погружением в расплав . В некоторых технологиях предлагают наносить диффузионным способом многослойные или смешанные покрытия, например, из 8п, РЬ, А1, а после сварки проводить дополнительную термообработку в одной или нескольких печах с различной температурой с целью расплавления одного или нескольких материалов покрытия . При получении внутреннего покрытия на готовой трубе покрытие в исходном состоянии чаще всего имеет вид порошка , . В трубу либо вводят оправку, а зазор заполняют порошком, после чего проводят термообработку , либо без использования оправки, достигнув температуры оплавления порошка, трубу подвергают волочению на оправке, после чего снова проводят термообработку . Этот способ лишен многих недостатков, присущих выше рассмотренным способам, но является непроизводительным и достаточно дорогим. Кроме того, при получении стальных труб с покрытием существуют ограничения по температуре плавления материала покрытия, которая должна быть меньше С. Вакуумный способ получения покрытий во многом отличается от всех выше представленных способов. Он позволяет наносить покрытия из различных материалов на различные изделия, независимо от материала основы, обеспечивает хорошее сцепление материала покрытия с основным металлом, позволяет, благодаря вакуумизации, придать различным покрытиям необходимые эксплуатационные свойства. Возможно нанесение как наружного, так и внутреннего покрытия. Нанесение покрытия вакуумным способом проводится в основном на готовую трубу. Основных принципиальных схем получения покрытий вакуумным способом три. По первой схеме покрытие наносится в вакууме в виде порошка, а затем проводится термообработка , .