RU2288057C1 - Method for piercing ingots and blanks of titanium-base alloys - Google Patents

Abstract

FIELD: rolled tube production, namely piercing ingots and blanks of titanium base alloys, possibly production of conversion large- and mean-diameter tubes in tube rolling plants with pilger mills.

SUBSTANCE: method comprises steps of heating drilled blanks and ingots in muffles till yielding temperature; piercing them in skew rolling mill with use of short mandrel to sleeves at interim cooling of outer surface of ingots and blanks before piercing. Cooling down of ingots and blanks is realized at rotating them in air for time period t =0.45 Db where t - cooling down time period, s; Db - outer diameter of ingots and blanks, mm. Cooling down may be also realized with use of gaseous agent chemically neutral to titanium base alloys and fed onto surfaces of rotating ingots and blanks for time period t = 95xDbxC where Db - outer diameter of ingots and blanks, m; C - speed of gaseous chemically neutral agent, m/s. Revolution number of ingots and blanks is (2 - 5) rev/min. Gaseous agent is fed at speed (2 - 3) m/s.

EFFECT: elimination of slipping, jamming and distortions of blanks due to friction factor uniform along perimeter and length.

3 cl, 1 tbl

Description

Изобретение относится к трубопрокатному производству, а именно к способу прошивки слитков и заготовок из сплавов на основе титана, и может быть использовано при производстве передельных труб большого и среднего диаметров из сплавов на основе титана на трубопрокатных установках с пилигримовыми станами.The invention relates to pipe rolling production, and in particular to a method for flashing ingots and billets from titanium-based alloys, and can be used in the manufacture of conversion pipes of large and medium diameters from titanium-based alloys in pipe rolling plants with pilgrim mills.

В практике трубного производства известен способ прошивки слитков и заготовок из сплава 14 для прокатки передельных труб размером 492×48, 485×36 и 398×46 мм под механическую обработку на размер 474×29,5, 467×16 и 377×24 мм на трубопрокатной установке с пилигримовыми станами 8-16" ОАО "ЧТПЗ", включающий нагрев в муфелях сверленых слитков и заготовок сплава 14 до температуры 1155-1180°С, транспортировку их к прошивному стану, прошивку в гильзы в рабочих валках с постоянным углом наклона и направляющими валками (ТУ 14-3-1218-83 "Трубы бесшовные горячедеформированные обточенные и расточенные из сплава 14". ТИ 158 - Тр. ТБ1-54-97 "Изготовление бесшовных горячедеформированных труб из сплава 14 по ТУ 14-3-1218-83".In the practice of pipe production, there is a known method for flashing ingots and billets from alloy 14 for rolling pig tubes of 492 × 48, 485 × 36 and 398 × 46 mm in size for machining to a size of 474 × 29.5, 467 × 16 and 377 × 24 mm per pipe-rolling installation with pilgrim mills 8-16 "OAO" ChTPZ ", including heating in muffles of drilled ingots and billets of alloy 14 to a temperature of 1155-1180 ° C, transporting them to the piercing mill, piercing in sleeves in work rolls with a constant angle of inclination and guides rolls (TU 14-3-1218-83 "Hot-deformed seamless tubes ennye and counterbores 14 of the alloy. "TI 158 - Tr TB1-54-97." Manufacturing of seamless hot pipes alloy 14 TU 14-3-1218-83 ".

Недостатком указанного способа является то, что при прошивке в двухвалковом стане винтовой прокатки с направляющими валками гильзы часто застревали (закатывались) на оправке. Это явление связано с высокими пластическими свойствами данного сплава, низким сопротивлением деформации, относительно малыми тянущими усилиями валков в конусе прошивки, а также повышенным сопротивлением внедрению оправки. Чтобы увеличить тянущие усилия в конусе прошивки, приходилось сводить валки, что, в свою очередь, приводило к увеличению обжатия по диаметру и, как следствие, к затеканию сплава за реборды валков и прекращению процесса прошивки (А.В.Сафьянов, О.Г.Хохлов-Некрасов, Л.И.Лапин. "Сталь", 1992, №9, с.61).The disadvantage of this method is that when flashing in a twin roll screw rolling mill with guide rolls, the liners often get stuck (rolled up) on the mandrel. This phenomenon is associated with the high plastic properties of this alloy, low deformation resistance, relatively small pulling forces of the rolls in the firmware cone, and also increased resistance to the introduction of the mandrel. To increase the pulling forces in the firmware cone, it was necessary to reduce the rolls, which, in turn, led to an increase in the reduction in diameter and, as a result, to flowing of the alloy beyond the flanges of the rolls and the termination of the firmware process (A.V.Safyanov, O.G. Khokhlov-Nekrasov, L.I. Lapin. "Steel", 1992, No. 9, p. 61).

В трубном производстве известен способ прошивки слитков и заготовок из титанового сплава 14, включающий нагрев в муфелях сверленых слитков и заготовок до температуры 1155-1180°С, транспортировку их к прошивному стану, прошивку их в гильзы в стане косой прокатки с рабочими и направляющими валками с постоянными углами наклона, а для увеличения трения между валками и заготовкой, а следовательно, увеличения тянущих усилий на рабочих валках в конусе прошивки наплавляют шипы, которые имеют форму полусфер высотой 2,0-2,5 мм, а в основании - окружность диаметром 8-10 мм (А.В.Сафьянов, О.Г.Хохлов-Некрасов, Л.И.Лапин. "Сталь", 1992, №9, с.61).In pipe production, a method is known for flashing ingots and billets from titanium alloy 14, including heating milled drilled ingots and billets to 1155-1180 ° C in muffles, transporting them to a piercing mill, flashing them into sleeves in an oblique rolling mill with work and guide rolls with constant angles of inclination, and to increase the friction between the rollers and the workpiece, and therefore to increase the pulling forces on the work rolls, spikes are welded in the firmware cone in the form of hemispheres 2.0–2.5 mm high, and at the base 8-10 mm ameter (A.V.Safyanov, O.G. Khokhlov-Nekrasov, L.I. Lapin. "Steel", 1992, No. 9, p. 61).

Недостатком указанного способа является то, что при прошивке слитков и заготовок с температурой нагрева выше 1160°С гильзы также часто застревали на оправке. Чтобы увеличить тянущие усилия в конусе прошивки приходится сводить валки, что приводит к увеличению обжатия по диаметру и неравномерности диаметра по длине гильз, а при прокатке гильз с повышенным диаметром на пилигримовом стане из-за переполнения калибра и наличия газонасыщенного слоя образуются дефекты, глубина которых превышает допустимые пределы при механической обработке (обточке и расточке) и как, следствие, к браку готового изделия или переточки на меньшую стенку при наличии попутчиков.The disadvantage of this method is that when flashing ingots and billets with a heating temperature above 1160 ° C, the sleeves are also often stuck on the mandrel. To increase the pulling forces in the firmware cone, it is necessary to reduce the rolls, which leads to an increase in diameter reduction and diameter unevenness along the length of the sleeves, and when rolling sleeves with an increased diameter on the pilgrim mill, defects are formed due to overfilling and the presence of a gas-saturated layer, the depth of which exceeds allowable limits for machining (turning and boring) and, as a consequence, to the marriage of the finished product or regrinding to a smaller wall in the presence of fellow travelers.

Наиболее близким техническим решением является способ прошивки слитков и заготовок из сплавов на основе титана, включающий нагрев сверленых слитков и заготовок в муфелях до температуры пластичности (1155-1180)°С, прошивку их в стане косой прокатки в гильзы на короткой оправке в валках с наплавленными в конусе прошивки шипами, которые имеют форму полусфер высотой 2,0-2,5 мм, а в основании - окружность диаметром 8-10 мм с подстуживанием наружной поверхности слитков и заготовок перед задачей в прошивной стан в течение 3-5 минут (ТИ 158-Тр. ТБ 1-64-2002 " Изготовление бесшовных горячедеформированных труб из сплава 14 по ТУ 14-3-1218 и ТУ 14-3-1236-83". А.В.Сафьянов, О.Г.Хохлов-Некрасов, Л.И.Лапин. "Сталь", 1992, №9, с.61-62).The closest technical solution is the method of flashing ingots and billets from titanium-based alloys, including heating the drilled ingots and billets in muffles to a ductility temperature (1155-1180) ° C, flashing them in an oblique rolling mill in short sleeves in welded rolls in the firmware cone with spikes that are in the form of hemispheres 2.0–2.5 mm high, and at the base there is a circle with a diameter of 8–10 mm with the external surface of the ingots and billets being cooled before the task in the piercing mill for 3-5 minutes (TI 158 -Tr. TB 1-64-2002 "Izgoto the phenomenon of seamless hot-deformed pipes from alloy 14 according to TU 14-3-1218 and TU 14-3-1236-83. "A.V.Safyanov, O.G. Khokhlov-Nekrasov, L.I. Lapin." Steel ", 1992 , No. 9, p. 61-62).

Однако известный способ имеет следующие недостатки. Данный способ не гарантирует повышение одинаковой прочности наружных слоев по периметру и длине слитков- заготовок, а следовательно, и повышение коэффициента трения между поверхностными слоями сплава и рабочими валками при естественном подстуживании на воздухе без учета геометрических размеров слитков-заготовок и скорости их вращения относительно оси. Время подстуживания слитков-заготовок на задающих лапах в течение 3-5 минут без вращения относительно оси и без учета геометрических размеров приводит к одностороннему неравномерному подстуживанию их по периметру и длине и, как следствие, к неравномерной деформации их в процессе прошивки, т.е. к увеличению коэффициента скольжения участков слитков-заготовок с меньшей прочностью наружных слоев слитков-заготовок, а следовательно, к увеличению их пластичности и появлению вероятности их пробуксовки относительно рабочих валков. При появлении пробуксовок, чтобы увеличить тянущие усилия, т.е. увеличить контактную поверхность между валками и слитком-заготовкой, в каждом случае приходится сводить валки, т.е. изменять настройку. Очень часто наблюдались случаи, когда в результате сведения рабочих валков на слитках-заготовках образуется пережим, часть объема сплава затекает за реборды валков и процесс прекращался. Данное явление объясняется тем, что при температуре 1155-1180°С сплавы на основе титана имеют максимальную пластичность и низкий коэффициент трения, а неравномерность подстуживания наружной поверхности по периметру и длине слитков-заготовок приводит к разной прочности наружных слоев, а следовательно, к появлению проскальзываний по периметру и длине гильзы-заготовки. При снижении осевой скорости гильз-заготовок вальцовщик начинает сводить валки, чтобы увеличить обжатие, а следовательно, коэффициент трения и осевую скорость гильз-заготовок. В некоторых случаях это помогает, а т.к. сплавы на основе титана являются пластичными материалами, то наступают такие моменты, когда гильза-заготовка получает форму рюмки, т.е. при повышенных обжатиях сплав затекает за реборды валков и процесс прошивки прекращается. Такие гильзы-ступы очень сложно удалять из валков прошивного стана и они уже являются окончательным браком, т.е. идут в расходный коэффициент, а следовательно, повышают стоимость передельных труб-заготовок.However, the known method has the following disadvantages. This method does not guarantee an increase in the same strength of the outer layers along the perimeter and length of the ingot blanks, and therefore, an increase in the coefficient of friction between the surface layers of the alloy and the work rolls when naturally exposed to air without taking into account the geometric dimensions of the ingot blanks and their rotation speed relative to the axis. The time for reinforcing ingots-blanks on set legs for 3-5 minutes without rotation about the axis and without taking into account geometric dimensions leads to one-sided uneven reinforcement along their perimeter and length and, as a result, to their uneven deformation during flashing, i.e. to an increase in the slip coefficient of sections of ingot-billets with lower strength of the outer layers of the ingot-billets, and therefore, to an increase in their ductility and the likelihood of their slipping relative to the work rolls. When slippage occurs to increase pulling forces, i.e. increase the contact surface between the rolls and the ingot billet, in each case it is necessary to reduce the rolls, i.e. change the setting. Very often there have been cases when, as a result of the reduction of the work rolls, a pinch is formed on the ingot blanks, part of the alloy volume flows over the roll flanges and the process stops. This phenomenon is explained by the fact that, at a temperature of 1155–1180 ° С, titanium-based alloys have maximum ductility and a low coefficient of friction, and the unevenness of the external surface along the perimeter and length of the ingot blanks leads to different strengths of the external layers and, consequently, to slippage along the perimeter and length of the billet sleeve. With a decrease in the axial speed of the sleeve blanks, the roller starts rolling the rolls to increase the compression, and consequently, the friction coefficient and the axial speed of the sleeve blanks. In some cases, this helps, because titanium-based alloys are plastic materials, such moments come when the billet sleeve takes the form of a glass, i.e. with increased reductions, the alloy flows over the flanges of the rolls and the firmware process stops. Such sleeve mortars are very difficult to remove from the rolls of the piercing mill and they are already the final marriage, i.e. go to the expenditure coefficient, and therefore, increase the cost of conversion tubes-blanks.

Целью предложенного способа является исключение пробуксовок слитков-заготовок из сплавов на основе титана в очаге прошивки стана косой прокатки за счет равномерного по периметру и длине слитков-заготовок коэффициента трения, исключения брака в виде застрявших в стане гильз-ступ, повышение производительности стана косой прокатки за счет исключения времени остановок стана на удаление (извлечение) гильз-ступ из стана и снижение расходного коэффициента сплава при переделе слиток-заготовка - передельная труба из сплава на основе титана.The aim of the proposed method is to eliminate slippage of ingot billets from titanium-based alloys in the flash center of the oblique rolling mill due to the friction coefficient being uniform along the perimeter and length of the ingot billets, to eliminate defects in the form of sleeves stuck in the mill, and to increase the productivity of the oblique rolling mill for by eliminating the time that the mill stops to remove (remove) the shell sleeves from the mill and reducing the consumption coefficient of the alloy during the redistribution of the ingot-billet - a conversion pipe made of an alloy based on titanium.

Поставленная цель достигается тем, что в известном способе прошивки слитков и заготовок из сплавов на основе титана, включающем нагрев сверленых слитков и заготовок в муфелях до температуры пластичности, прошивку их в стане косой прокатки в гильзы на короткой оправке с подстуживанием наружной поверхности слитков и заготовок перед прошивкой, подстуживание слитков и заготовок осуществляют при их вращении естественным путем на воздухе с продолжительностью t=0,45·D_заг, где t - время подстуживания, сек; D_заг - наружный диаметр слитков и заготовок, мм; или принудительно газообразным веществом, химически нейтральным по отношению к сплавам на основе титана, путем подачи его на поверхность вращающихся слитков и заготовок с продолжительностью t=95·D_заг·С, где D_заг - наружный диаметр слитков и заготовок, м; С - скорость потока химически нейтрального газообразного вещества, м/сек, скорость вращения слитков и заготовок составляет 2-5 оборотов в минуту, а скорость подачи газообразного вещества составляет 2-3 м/сек.This goal is achieved by the fact that in the known method of piercing ingots and billets from titanium-based alloys, which includes heating the drilled ingots and billets in muffles to a plasticity temperature, piercing them in an oblique rolling mill in short sleeves with the outer surface of the ingots and billets being forced before by firmware, the ingots and billets are reinforced when they are naturally rotated in air with a duration of t = 0.45 · D _zag , where t is the undermining time, sec; D _zag - the outer diameter of the ingots and billets, mm; or forcedly by a gaseous substance chemically neutral with respect to titanium-based alloys by feeding it to the surface of rotating ingots and billets with a duration of t = 95 · D _zag · C, where D _zag is the outer diameter of the ingots and blanks, m; C is the flow rate of the chemically neutral gaseous substance, m / s, the rotation speed of the ingots and billets is 2-5 revolutions per minute, and the feed rate of the gaseous substance is 2-3 m / s.

Сущность процесса заключается в том, что предлагаемый способ прошивки слитков и заготовок из сплавов на основе титана позволяет равномерно подстуживать (охлаждать) естественным и принудительным способом их наружную поверхность перед прошивкой на 50-80°С, за счет чего снизить пластичность поверхностных слоев, а следовательно, увеличить коэффициент трения и исключить застревание (закатку) гильз на оправках и вести процесс прошивки без изменения настройки прошивного стана.The essence of the process lies in the fact that the proposed method of flashing ingots and billets from titanium-based alloys allows uniformly cooling (cooling) their external surface before flashing by 50-80 ° C in a natural and forced way, thereby reducing the ductility of the surface layers, and therefore , increase the coefficient of friction and eliminate jamming (rolling) of the sleeves on the mandrels and conduct the firmware process without changing the settings of the piercing mill.

Естественное подстуживание слитков сплава 14 размером 585-650×100×1750 мм в течение 3-5 минут на лапах прошивного стана без кантовки (вращения) приводит к неравномерному охлаждению по окружности и длине, т.к. верхняя часть наружной поверхности слитков охлаждается более интенсивно, чем поверхность, направленная в сторону приемного желоба прошивного стана, имеющего температуру порядка 400-500°С. Прошивка таких слитков приводит к неравномерной деформации их по сечению, пробуксовке гильз-слитков в очаге деформации, к искривлению гильз и застреванию гильз-слитков (ступ) в прошивном стане. Теоретически обоснованная продолжительность естественного и принудительного охлаждения с вращением слитков-заготовок относительно оси позволяет получать однородную пластичность по окружности и длине, увеличить коэффициент трения и вести процесс прошивки без пробуксовки и закатки гильз на оправках, а принудительное подстуживание газообразным веществом, химически нейтральным по отношению к сплавам на основе титана при температуре 1155-1180°С позволяет снизить время подстуживания в 1,5 раза и исключить процесс газонасыщения сплавов на основе титана, снизить величину альфированного слоя, а следовательно, величину дефектов в виде рванин при прошивке и последующей прокатке передельных труб на пилигримовом стане.Natural undercoating of alloy ingots 14 of size 585-650 × 100 × 1750 mm for 3-5 minutes on the feet of the piercing mill without tilting (rotation) leads to uneven cooling along the circumference and length, because the upper part of the outer surface of the ingots is cooled more intensively than the surface directed towards the receiving trough of the piercing mill having a temperature of about 400-500 ° C. The piercing of such ingots leads to their non-uniform deformation over the cross section, slipping of the ingot sleeves in the deformation zone, to the curvature of the sleeves and sticking of the ingot sleeves (stupas) in the piercing mill. The theoretically substantiated duration of natural and forced cooling with rotation of the ingot blanks relative to the axis allows one to obtain uniform plasticity along the circumference and length, increase the friction coefficient and carry out the flashing process without slipping and rolling the sleeves on the mandrels, and forced stirring with a gaseous substance chemically neutral with respect to the alloys based on titanium at a temperature of 1155-1180 ° C allows to reduce the time of undermating by 1.5 times and to exclude the process of gas saturation of alloys on os newer titanium, reduce the size of the alpha layer, and consequently, the size of defects in the form of flaws during the piercing and subsequent rolling of the conversion pipes on the pilgrim mill.

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявляемый способ прошивки слитков и заготовок из сплавов на основе титана отличается тем, что подстуживание слитков и заготовок осуществляют при их вращении естественным путем на воздухе с продолжительностью t=0,45·D_заг, где t - время подстуживания, сек; D_заг - наружный диаметр слитков и заготовок, мм; или принудительно газообразным веществом, химически нейтральным по отношению к сплавам на основе титана, путем подачи его на поверхность вращающихся слитков и заготовок с продолжительностью t=95·D_заг·С, где D_заг - наружный диаметр слитков и заготовок, м; С - скорость потока химически нейтрального газообразного вещества, м/сек, скорость вращения слитков и заготовок составляет 2-5 оборотов в минуту, а скорость подачи газообразного вещества составляет 2-3 м /сек. Таким образом, заявляемый способ соответствует критерию изобретения "новизна".Comparative analysis with the prototype shows that the inventive method for flashing ingots and billets from titanium-based alloys is characterized in that the ingots and billets are reinforced during their natural rotation in air with a duration of t = 0.45 · D _zag , where t is the underdosing time , sec; D _zag - the outer diameter of the ingots and billets, mm; or forcedly by a gaseous substance chemically neutral with respect to titanium-based alloys by feeding it to the surface of rotating ingots and billets with a duration of t = 95 · D _zag · C, where D _zag is the outer diameter of the ingots and blanks, m; C is the flow rate of the chemically neutral gaseous substance, m / s, the rotation speed of the ingots and billets is 2-5 revolutions per minute, and the feed rate of the gaseous substance is 2-3 m / s. Thus, the claimed method meets the criteria of the invention of "novelty."

Сравнение заявляемого решения не только с прототипом, но и с другими техническими решениями в данной области техники не позволило выявить в них признаки, отличающие заявляемое решение от прототипа, что позволяет сделать вывод о соответствии критерию "существенные отличия".Comparison of the proposed solution not only with the prototype, but also with other technical solutions in this technical field did not allow us to identify signs that distinguish the claimed solution from the prototype, which allows us to conclude that the criterion of "significant differences".

Способ был опробован на трубопрокатной установке 8-16" с пилигримовыми станами ОАО "ЧТПЗ". По данному способу впервые в сентябре 2004 г. прокатаны промышленные партии передельных труб размером 492×48×7500 мм для изготовления путем механической обработки (обточки и расточки) баллонных заготовок размером 474×29,5×3550+100 мм.The method was tested on an 8-16 "pipe-rolling installation with Pilgrim mills of ChTPZ OJSC. According to this method, for the first time in September 2004, industrial batches of redistributed pipes of 492 × 48 × 7500 mm in size were manufactured for the manufacture by mechanical processing (turning and boring) of balloon blanks measuring 474 × 29.5 × 3550 + 100 mm.

На ТПА с пилигримовыми станами ОАО "ЧТПЗ" была прокатана промышленная партия передельных труб размером 492×48×7500 мм из сплава 14 для изготовления баллонной заготовки размером 474×29,5×3550+100 мм по существующей и предлагаемой технологиям. В производство было задано 20 заготовок, которые были прошиты в гильзы (по 10 штук) по существующей и предлагаемой технологиям. Данные по нагреву, прошивке и прокатке передельных труб размером 492×48×7500 мм из слитков размером 650×100×1750 мм сплава 14 для изготовления путем механической обработки (обточки и расточки) баллонной заготовки размером 474×29,5×3550+100 и 472×27,0×3550+100 мм приведены в таблице. Из таблицы видно, что при прокатке передельных труб по существующей технологии слитки были нагреты в методической печи до температуры 1160-1180°С. Перед прошивным станом слитки подстуживались (охлаждались) без вращения в течение 4 минут (240 секунд) и прошивались на оправке диаметром 420 мм в гильзы размером 650×107,5×3100 мм. При прошивке всех слитков, чтобы исключить пробуксовку гильз-слитков, приходилось сводить рабочие валки. В одной гильзе закатало оправку, т.е. даже при увеличении обжатия по диаметру процесс был прекращен из-за пробуксовки и закатке оправки в гильзе. Гильза-ступа была выброшена из стана и переведена в брак. Время извлечения гильзы-ступы из стана и время последующей его настройки составило 55 минут, т.е. 55 минут ТПА 8-16" не работал. Из-за перенастройки стана в процессе прошивки, т.е. сведения и разведения валков на гильзах наблюдалось повышенное количество дефектов в виде рванин и плен. Из-за дефектов три крата были переточены на размер 474×27,0×3550 мм, а один крат на размер 467×16,0×3440 мм. Расходный коэффициент сплава по данной партии труб составил 2,163. По предлагаемой технологии слитки были нагреты в методической печи до температуры 1160-1180°С. Перед прошивкой слитки подстуживались (охлаждались) с эмитацией вращения путем поворота (качания) на лапах прошивного стана на угол 180° через 25-30 секунд в течение 295 секунд (согласно п.1 формулы изобретения). При прошивке слитков замечаний не было. Перенастройка стана не производилась. Пробуксовок слитков и гильз в очаге деформации не наблюдалось. По предлагаемой технологии прошито 10 гильз, из которых прокатано 10 труб, размечено и сдано 20 кратов (баллонных заготовок) размером 474×29,5×3550 мм. Принудительное подстуживание ввиду отсутствия системы подачи газообразного вещества, химически нейтрального к сплавам на основе титана и механизма вращения заготовок перед прошивным станом, не производили. Если использование п.1 формулы изобретения дало положительные результаты, то использование пп.2 и 3 даст возможность сократить время подстуживания слитков-заготовок из сплавов на основе титана в 1,5 раза и снизить количество и размеры дефектов (рванин) при прошивке за счет снижения толщины альфированного (газонасыщенного) поверхностного слоя за счет подачи на горячую поверхность слитков-заготовок нейтральных охладителей.At TPA with pilgrimage mills of ChTPZ OJSC, an industrial batch of conversion tubes 492 × 48 × 7500 mm in alloy 14 was rolled from alloy 14 for the manufacture of balloon blanks with a size of 474 × 29.5 × 3550 + 100 mm using existing and proposed technologies. 20 blanks were set into production, which were stitched into sleeves (10 pieces each) according to the existing and proposed technologies. Data on the heating, flashing and rolling of pig tubes of 492 × 48 × 7500 mm in size from ingots of 650 × 100 × 1750 mm in size of alloy 14 for the manufacture by mechanical processing (turning and boring) of a balloon blank of 474 × 29.5 × 3550 + 100 and 472 × 27.0 × 3550 + 100 mm are shown in the table. It can be seen from the table that when rolling the conversion pipes according to the existing technology, the ingots were heated in a methodical furnace to a temperature of 1160–1180 ° С. In front of the piercing mill, the ingots were chilled (cooled) without rotation for 4 minutes (240 seconds) and stitched on a mandrel with a diameter of 420 mm in sleeves measuring 650 × 107.5 × 3100 mm. When flashing all the ingots, in order to prevent slipping of the shell-ingots, the work rolls had to be reduced. A mandrel rolled up in one sleeve, i.e. even with an increase in diameter reduction, the process was stopped due to slipping and mandrel rolling in the sleeve. The sleeve-stupa was thrown out of the camp and transferred to marriage. The time for extracting the sleeve-stupa from the mill and the time for its subsequent adjustment was 55 minutes, i.e. 55 minutes TPA 8-16 "did not work. Due to the reconfiguration of the mill during the flashing process, that is, the rolls were pulled and pulled out on the sleeves, an increased number of defects in the form of flaws and captures was observed. Due to defects, three crates were sharpened to size 474 × 27.0 × 3550 mm, and one time for a size of 467 × 16.0 × 3440 mm. The consumption coefficient of the alloy for this batch of pipes was 2.163. According to the proposed technology, the ingots were heated in a methodical furnace to a temperature of 1160-1180 ° C. Before With firmware, the ingots were cooled (cooled) with emulation of rotation by turning (swinging) on the legs stitching mill at an angle of 180 ° after 25-30 seconds for 295 seconds (according to claim 1 of the claims). There were no comments on the firmware of the ingots. The mill was not reconfigured. No slippage of the ingots and sleeves in the deformation zone was observed. The proposed technology was stitched 10 sleeves, of which 10 tubes were rolled, 20 krats (balloon blanks) of 474 × 29.5 × 3550 mm in size were marked and handed in. Forced reinforcement due to the lack of a gaseous substance supply system chemically neutral to titanium-based alloys and a rotation mechanism wok before the piercing mill, are not produced. If the use of claim 1 of the claims yielded positive results, the use of claims 2 and 3 will make it possible to reduce the time of reinforcing ingots of titanium-based alloy ingots by 1.5 times and reduce the number and size of defects (flaws) during firmware by reducing the thickness of the alpha (gas-saturated) surface layer due to the supply of neutral coolers to the hot surface of the ingot blanks.

Таким образом, результаты проведенного эксперимента подтвердили теоретические обоснования и правомерность формулы изобретения "Способ прошивки слитков и заготовок из сплавов на основе титана" за счет расчетной продолжительности естественного и принудительного подстуживания слитков и заготовок перед прошивным станом в зависимости от их геометрических размеров, скорости вращения слитков и заготовок и скорости подачи охладителя при принудительном охлаждении.Thus, the results of the experiment confirmed the theoretical justification and the appropriateness of the claims "Method for flashing ingots and billets from titanium-based alloys" due to the calculated duration of natural and forced reinforcement of ingots and billets in front of the piercing mill, depending on their geometric dimensions, speed of rotation of the ingots and workpieces and feed rates of the cooler during forced cooling.

Использование предложенного способа прошивки слитков и заготовок из сплавов на основе титана для прокатки передельных труб большого и среднего диаметров на ТПА 8-16" с пилигримовыми станами ОАО "ЧТПЗ" позволит повысить производительность стана косой прокатки за счет снижения или полного исключения пробуксовок гильз и их застревания в стане, снизить расходный коэффициент сплава за счет снижения количества трещин и глубины их проникновения в тело гильз, а следовательно, снизить стоимость передела передельных труб из сплавов на основе титана.Using the proposed method for flashing ingots and billets of titanium-based alloys for rolling pigs of large and medium diameters at TPA 8-16 "with pilgrim mills of ChTPZ OJSC will allow to increase the productivity of the oblique rolling mill by reducing or completely eliminating slip of sleeves and their sticking in the mill, to reduce the expenditure coefficient of the alloy by reducing the number of cracks and the depth of their penetration into the body of the liners, and therefore, to reduce the cost of redistribution of conversion pipes from titanium-based alloys on.

Таблица
Данные по прошивке и прокатке передельных труб размером 492×48×7500 мм из слитков размером 650×100×1750 мм сплава 14 для изготовления баллонной заготовки размером 474×29,5×3550+100 и 474×27×3550+100 ммTable
Data on the flashing and rolling of conversion tubes 492 × 48 × 7500 mm in size from ingots of 650 × 100 × 1750 mm in alloy 14 for the manufacture of balloon blanks of 474 × 29.5 × 3550 + 100 and 474 × 27 × 3550 + 100 mm Вид технолог.Type technologist. Размер слитковIngot size Прокатано
слитковRolled
ingots Темп. слит. на
выдачеPace. merged. on
issuing Прошивка гильзSleeve firmware Прокатано трубRolled tubes Сдано кратовKrata delivered Раходн. коэффиц металла. Exp. coefficients of metal. Размер гильзSleeve size Диам. оправ.Diam frames. Замечания при прошивкеFirmware notes Время охлажд. наруж.Cooling time. out. Размер трубPipe size Колич. трубKolich. pipes             поверх.over.            ммmm шт.PC. тоннtons градhail ммmm ммmm ммmm секsec ммmm шт.PC. шт.PC. тоннtons -- Существ.Creatures. 650×100 ×1750650 × 100 × 1750 1010 25,4825.48 1160-11801160-1180 650×107,5×3100650 × 107.5 × 3100 420420 При прошивке на всех гильзах сводили валки. В одной гильзе закатали оправкуWhen flashing on all sleeves, rolls were reduced. In one sleeve rolled up a mandrel 240240 492×48×7500492 × 48 × 7500 99 474×29,5-14 кратов 474×27,0-4 крата474 × 29.5-14 krata 474 × 27.0-4 krata 12,0412.04 2,1162,116 Предлаг.Suggestion 650×100×1750650 × 100 × 1750 1010 25,4825.48 1165-11801165-1180 650×107,5×3100650 × 107.5 × 3100 420420 Настройку прошивного стана не менялиThe setting of the firmware mill was not changed 295 с кантов. на лапах на 180° через 30 секунд295 from the edges. on paws 180 ° after 30 seconds 492×48×7500492 × 48 × 7500 1010 474×29,5-20 кратов474 × 29.5-20 krat 13,6113.61 1,8721,872 Примечание к таблице: Расходный коэффициент сплава 14 от слитков до труб-кратов после обточки и расточки по существующей технологии составил 2,116, а по предлагаемой 1,872, т.е. получено снижение сплава на 244 кг на каждой тонне труб-кратов для изготовления баллонов.Note to the table: Consumption coefficient of alloy 14 from ingots to pipe-cuts after turning and boring by the existing technology amounted to 2.116, and according to the proposed 1.872, i.e. an alloy reduction of 244 kg was obtained for each ton of pipe-crats for the manufacture of cylinders.

Claims (3)

1. Способ прошивки слитков и заготовок из сплавов на основе титана, включающий нагрев сверленых слитков и заготовок в муфелях до температуры пластичности, прошивку их в стане косой прокатки в гильзы на короткой оправке с подстуживанием наружной поверхности слитков и заготовок перед прошивкой, отличающийся тем, что подстуживание слитков и заготовок осуществляют при их вращении, естественным путем на воздухе с продолжительностью1. The method of flashing ingots and billets from titanium-based alloys, including heating the drilled ingots and billets in muffles to a ductile temperature, flashing them in an oblique rolling mill in a short mandrel with the outer surface of the ingots and billets being reinforced before flashing, characterized in that the ingots and billets are cooled during their rotation, naturally in air with a duration of t=0,45·D_заг,t = 0.45 · D _zag , где t - время подстуживания, с;where t is the time of undermining, s; D_заг - наружный диаметр слитков и заготовок, мм;D _zag - the outer diameter of the ingots and billets, mm; или принудительно, газообразным веществом, химически нейтральным по отношению к сплавам на основе титана, путем подачи его на поверхность вращающихся слитков и заготовок с продолжительностьюor forcibly, by a gaseous substance chemically neutral with respect to titanium-based alloys, by supplying it to the surface of rotating ingots and billets with a duration of t=95·D_заг·C,t = 95 · D _zag · C, где D_заг - наружный диаметр слитков и заготовок, м;where D _zag - the outer diameter of the ingots and billets, m; С - скорость потока газообразного вещества, м/с.C is the gaseous substance flow rate, m / s. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что скорость вращения слитков и заготовок составляет 2-5 об/мин.2. The method according to claim 1, characterized in that the rotation speed of the ingots and billets is 2-5 rpm 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что скорость потока газообразного вещества составляет 2-3 м/с.3. The method according to claim 1, characterized in that the flow rate of the gaseous substance is 2-3 m / s.