RU2400317C1 - Method of producing seamless tubes - Google Patents

Abstract

FIELD: process engineering.

SUBSTANCE: invention relates to pipe rolling and can be used at pipe rolling plants incorporating device to pierce billet into hollow shell and reeler with gage made up of mandrel and rolls arranged around the latter, for example pilger mill, push bench, continuous rolling mill and Assel elongator. Proposed method comprises heating the billet, piercing it into shell and rolling in gage on mandrel. In piercing, shell inner surface is shaped to represent alternating ledges and recesses to be completely flattened by rolling.

EFFECT: reduced loads on rolling equipment and assemblies of equipment of piercing and rolling mills, reduced wear of said mills, lower power and metal consumption, higher quality of pipe surface.

3 cl, 1 ex, 2 dwg

Description

Изобретение относится к трубопрокатному производству и может быть использовано при изготовлении бесшовных труб на трубопрокатных агрегатах, имеющих в своем составе устройство для прошивки заготовки в полую гильзу и раскатной стан с калибром, образованным оправкой и расположенными вокруг нее валками, например пильгерстан, автоматстан, реечный, непрерывный и также стан Асселя.The invention relates to pipe rolling production and can be used in the manufacture of seamless pipes on pipe rolling units, comprising a device for piercing a workpiece into a hollow sleeve and a rolling mill with a caliber formed by a mandrel and rolls located around it, for example, pilgerstan, automatic machine, rack and pinion, continuous and also Assel’s camp.

Известные способы производства бесшовных труб включают, как минимум, следующие основные технологические операции: нагрев заготовки, прошивку ее в полую гильзу (стакан) и последующую раскатку гильзы на оправке короткой неподвижной, плавающей или удерживаемой. При этом необходимым и обязательным условием является изготовление в процессе прошивки и раскатки гладкостенных гильз и труб (А.Ф.Данилов, А.З.Глейберг и др. «Горячая прокатка и прессование труб». Металлургиздат, 1972, 240 с.)Known methods for the production of seamless pipes include, at a minimum, the following main technological operations: heating a workpiece, flashing it into a hollow sleeve (glass) and subsequent rolling of the sleeve on a short fixed, floating or held mandrel. At the same time, a necessary and prerequisite is the production of smooth-walled sleeves and pipes during the flashing and rolling process (A.F. Danilov, A.Z. Gleyberg and others. “Hot rolling and pressing of pipes.” Metallurgizdat, 1972, 240 p.)

Характерной особенностью деформирования металла в калибрах раскатных станов является высокая степень закрытости калибра и непрерывность контактной поверхности металла с валками и оправкой. Присутствие данных факторов определяет активное действие подпирающих сил трения на контактных поверхностях металла с инструментом, способствующих увеличению усилий металла и повышению энергоемкости процесса, при этом инициируется течение металла в выпуски калибра, переполнение последних с образованием «лампасов», «усов», «закатов» и прочих видов поверхностных дефектов на трубах. При деформировании гильзы в более открытом калибре, например, образованном тремя косорасположенными относительно оси прокатки и оправкой валками (стан Асселя), процесс раскатки может закончиться потерей устойчивости профиля либо образованием концевого треугольного раструба. Перечисленные недостатки вынуждают существенно ограничивать величины обжатий в калибрах и, следовательно, производительность раскатных станов. Это касается, в первую очередь, раскатных станов, работающих с ударными пиковыми нагрузками (пильгерстан, автоматстан). Поэтому, даже в случае установки в технологическую линию двух параллельно работающих раскатных станов - пильгерстаны, станы Асселя, а также автоматстаны, работающих в два или три прохода, или установленных последовательно в линию, последние, как правило, продолжают оставаться «узким местом», определяющим производительность трубопрокатного агрегата в целом.A characteristic feature of metal deformation in the calibers of rolling mills is a high degree of closure of the caliber and the continuity of the contact surface of the metal with rolls and mandrel. The presence of these factors determines the active action of the supporting friction forces on the contact surfaces of the metal with the tool, which increase the metal forces and increase the energy intensity of the process, while the flow of metal into the caliber releases, overflow of the latter with the formation of “stripes”, “whiskers”, “sunsets” and other types of surface defects on pipes. When the sleeve is deformed in a more open gauge, for example, formed by three rolls that are oblique to the rolling axis and the mandrel (Assel mill), the rolling process can end with loss of profile stability or the formation of an end triangular bell. These shortcomings force to significantly limit the size of the reduction in calibers and, therefore, the performance of the rolling mills. This applies, first of all, to rolling mills working with shock peak loads (pilgerstan, automatic machine). Therefore, even if two parallel rolling mills are installed in the production line - pilger, Assel mills, as well as automatic machines working in two or three passes, or installed sequentially in a line, the latter, as a rule, continue to remain the bottleneck that determines the performance of the pipe rolling unit as a whole.

Известные способы повысить обжатие в калибре касались выполнения последнего максимально закрытым, "тесным", т.е. максимально приближенным к круглой форме. Добиться этого путем выполнения многовалковой клети с приводными и неприводными валками представляет техническую трудность, существенно усложняет конструкцию клети и увеличивает ее габариты. Попытки «закрыть» калибр путем наплавления в зоне выпусков специальных валиков, ориентированных продольно оси прокатки (а.с. СССР №485792, В21В 21/02, БИ №36, 1975 г.), либо полностью замкнуть калибр посредством перекрытия реборд (патент РФ №919217, В21В 13/10, БИ №14, 1996 г.), осложняют захват гильзы либо дают кратковременный ограниченный эффект и характеризуются увеличением усилия металла на прокатный инструмент и интенсивным износом калибра или разрушением его реборд.Known methods for increasing compression in caliber concerned the execution of the latter as closed as possible, "close", i.e. as close as possible to a round shape. To achieve this by performing a multi-roll stand with drive and non-drive rolls is a technical difficulty, significantly complicates the design of the stand and increases its dimensions. Attempts to “close” the caliber by fusing in the outlet zone of special rollers oriented longitudinally to the rolling axis (USSR AS No. 485792, B21B 21/02, BI No. 36, 1975), or to completely close the caliber by overlapping the flanges (RF patent No. 919217, B21B 13/10, BI No. 14, 1996), complicate the capture of the liner or give a short-term limited effect and are characterized by an increase in the force of the metal on the rolling tool and intensive wear of the caliber or the destruction of its flanges.

Наиболее близким техническим решением, принятым за прототип, является способ производства бесшовных труб, включающий нагрев заготовки, прошивку ее в гильзу и последующую раскатку в калибре, образованном оправкой и размещенными вокруг нее валками (Ф.А.Данилов, А.З.Глейберг, В.Г.Балакин «Горячая прокатка труб». Москва, Металлургия, 1962 г., с.398-408).The closest technical solution adopted for the prototype is a method for the production of seamless pipes, including heating the workpiece, flashing it into a sleeve and subsequent rolling in a caliber formed by a mandrel and rolls placed around it (F.A. Danilov, A.Z. Gleiberg, V .G. Balakin "Hot rolling of pipes. Moscow, Metallurgy, 1962, s. 388-408).

Основными и существенными недостатками способа являются ограниченность обжатия металла в калибре, снижающая производительность раскатного стана, определяющая неудовлетворительный захват, высокие значения ударных нагрузок, особенно при прокатке тонкостенного сортамента, интенсивный износ прокатного инструмента и невысокую точность труб.The main and significant disadvantages of the method are the limited compression of the metal in caliber, which reduces the productivity of the rolling mill, which determines unsatisfactory grip, high values of impact loads, especially when rolling thin-walled gauges, intensive wear of the rolling tool and low accuracy of the pipes.

Техническая задача, решаемая изобретением, заключается в уменьшении усилий на прокатный инструмент и узлы оборудования прошивного и раскатного станов и износа последних, снижении энергоемкости процессов прошивки и раскатки, расхода металла и повышении качества поверхности и точности труб.The technical problem solved by the invention is to reduce the effort on the rolling tool and equipment units of piercing and rolling mills and wear of the latter, reducing the energy consumption of the processes of flashing and rolling, metal consumption and improving the surface quality and accuracy of pipes.

Поставленная задача решается за счет того, что в способе производства бесшовных труб, включающем нагрев заготовки, прошивку ее в гильзу и последующую раскатку в калибре на оправке, согласно изобретению в процессе прошивки внутренней поверхности гильзы придают форму чередующихся сопряженных выступов и впадин, а при раскатке гильзы полностью их разглаживают.The problem is solved due to the fact that in the method for the production of seamless pipes, including heating the workpiece, piercing it into a sleeve and then rolling it in caliber on a mandrel, according to the invention, in the process of flashing the inner surface of the sleeve, they form alternating mating protrusions and depressions, and when rolling the sleeve completely smooth them out.

Кроме того, геометрические параметры волнообразного профиля выбирают из условия исключения образования поверхностных дефектов при его раскатке, исходя из соотношения:In addition, the geometric parameters of the wave-like profile are selected from the condition of excluding the formation of surface defects during its rolling, based on the ratio:

где h_гр- высота выступа волнообразного профиля, мм;where h _gr - the height of the protrusion of the wavy profile, mm;

В_гр - длина периода или ширина выступа волнообразного профиля, мм;In _gr - the length of the period or the width of the protrusion of the wavy profile, mm;

Д_вн - внутренний диаметр гладкостенной гильзы, мм,D _VN - inner diameter of a smooth-walled sleeve, mm,

при этом внутренний диаметр гильзы по вершинам выступов равен номинальному внутреннему диаметру гладкостенной гильзы, а также выступы и впадины на внутренней поверхности гильзы ориентируют параллельно оси прокатки при раскатке гильзы на короткой (удерживаемой) неподвижной оправке и в произвольном направлении при раскатке гильзы на длинной подвижной оправке.the inner diameter of the sleeve along the tops of the protrusions is equal to the nominal inner diameter of the smooth-walled sleeve, and the protrusions and depressions on the inner surface of the sleeve are oriented parallel to the rolling axis when rolling the sleeve on a short (held) stationary mandrel and in an arbitrary direction when rolling the sleeve on a long movable mandrel.

Изобретение поясняется чертежами, где на фиг.1 схематично показан механизм деформации стенки гильзы по действующему способу, а на фиг.2 - то же, по предлагаемому.The invention is illustrated by drawings, where figure 1 schematically shows the mechanism of deformation of the wall of the sleeve according to the current method, and figure 2 is the same according to the proposed.

На фиг.1 и 2 в разрезах изображены валок 1 и оправка 2 раскатного стана в процессе раскатки гильзы 3.Figure 1 and 2 in sections shows the roll 1 and the mandrel 2 of the rolling mill in the process of rolling the sleeve 3.

При обжатии металла в круглом калибре, согласно известному способу (фиг.1), обжимаемый объем имеет сплошное поле контакта с валками 1 и оправкой 2. В результате на поверхности контакта по периметру калибра возникают и действуют подпирающие силы трения (на фиг.1 и 2 изображены схематически стрелками), которые, суммируясь с нормальными усилиями, увеличивают общее усилие металла Р на валки 1 и оправку 2, затрудняют захват и деформацию металла, способствуют переполнению калибра и интенсивному течению металла в свободные зоны - выпуски калибра, с образованием на поверхности гильзы-трубы т.н. «лампасов», «усов» и прочих дефектов. Процесс раскатки сопровождается повышенными нагрузками и расходом энергии, значения которых возрастают с увеличением степени тонкостенности сортамента прокатываемых труб, особенно для раскатных станов, работающих с пиковыми нагрузками (пильгерстаны и автоматстаны). Именно для станов такого типа процесс раскатки сопровождается частыми поломками оборудования и интенсивным износом прокатного инструмента.When compressing the metal in a round gauge, according to the known method (Fig. 1), the compressible volume has a continuous contact field with the rollers 1 and the mandrel 2. As a result, friction forces arise and act on the contact surface around the caliber (in Figs. 1 and 2) are shown schematically by arrows), which, combined with normal forces, increase the total metal force P on the rolls 1 and mandrel 2, complicate the capture and deformation of the metal, contribute to the overflow of the gauge and the intensive flow of metal into the free zones - caliber outlets, with azovaniem on the surface of the liner pipe so-called "Stripes", "mustache" and other defects. The rolling process is accompanied by increased loads and energy consumption, the values of which increase with an increase in the degree of thin-walled assortment of rolled pipes, especially for rolling mills working with peak loads (pilger and automatic machines). It is for mills of this type that the rolling process is accompanied by frequent equipment breakdowns and intense wear of the rolling tool.

При раскатке гильзы 3 с профилированной внутренней поверхностью (фиг.2) обжимаемый металл не имеет сплошной зоны контакта с оправкой 2, обжимаемые участки чередуются с участками, где деформация отсутствует. Подпирающие силы трения (на контакте гильзы с оправкой) в значительной степени нейтрализованы и существенно уменьшены. В процессе деформации металл гильзы-трубы получает возможность равномерного течения по всему периметру калибра (как это показано стрелками) посредством заполнения необжимаемых участков-впадин. Величина Р общего усилия металла гильзы на валки 1 и оправку 2 уменьшается, также уменьшается и энергоемкость процесса. В конечном итоге это дает возможность увеличить обжатие в калибре, уменьшить овализацию калибра, повысить точность труб и уменьшить износ валков и оправок.When rolling the sleeve 3 with a profiled inner surface (figure 2), the compressible metal does not have a continuous zone of contact with the mandrel 2, the compressible sections alternate with areas where there is no deformation. The supporting friction forces (at the contact of the sleeve with the mandrel) are largely neutralized and significantly reduced. In the process of deformation, the metal of the sleeve-pipe gets the possibility of uniform flow along the entire perimeter of the caliber (as shown by the arrows) by filling in the incompressible sections-depressions. The value P of the total force of the metal of the sleeve on the rolls 1 and the mandrel 2 decreases, and the energy intensity of the process also decreases. Ultimately, this makes it possible to increase the compression in the caliber, reduce the ovalization of the caliber, increase the accuracy of the pipes and reduce wear on the rolls and mandrels.

Обеспечение дробности деформации при наличии поперечной вибрации системы «гильза-оправка-стержень» способствует также уменьшению лобового сопротивления оправки (в случае использования при раскатке короткой неподвижной оправки), улучшению вторичного захвата гильзы и снижению мощности процесса раскатки.Ensuring deformation fractionality in the presence of transverse vibration of the sleeve-mandrel-rod system also helps to reduce the drag of the mandrel (if a short stationary mandrel is used when rolling), improve secondary capture of the sleeve and reduce the power of the rolling process.

После нанесения на внутреннюю поверхность гильзы волнообразного профиля его полностью разглаживают в калибре раскатного стана. При этом ориентирование профиля относительно оси прокатки осуществляют в зависимости от схем процесса раскатки гильзы, а выбор геометрических соотношений между высотой выступа и длиной периода волнообразного профиля проводят с учетом технологических и геометрических параметров процесса прошивки в стане винтовой прокатки.After applying a wave-like profile to the inner surface of the sleeve, it is completely smoothed in the caliber of the rolling mill. In this case, the orientation of the profile relative to the axis of rolling is carried out depending on the patterns of the process of rolling the liner, and the choice of geometric relationships between the height of the protrusion and the length of the period of the wave-like profile is carried out taking into account the technological and geometric parameters of the firmware process in the rolling mill.

Выбор ориентирования выступов и впадин зависит от того, на каком из типов оправок осуществляют процесс раскатки: если раскатку гильзы осуществляют на короткой неподвижной (удерживаемой) оправке (например, в калибре автоматстана), оказывающей значительное лобовое сопротивление осевому перемещению металла в очаге деформации, то выступы и впадины должны быть ориентированы в меридиональном направлении, т.е. параллельно оси прокатки. Иная ориентация профиля (например, перпендикулярная оси прокатки) исключается из-за опасности образования "закатов", "гармошки" и смятия профиля, при этом экспериментально установлена возможность удовлетворительной раскатки профиля при отклонении направления выступов относительно оси прокатки не более чем на 25-30° в ту или иную сторону. Выражение "ориентируют" в данном случае использовано в буквальном смысле как указатель приблизительного направления расположения выступов относительно оси прокатки.The choice of orientation of the protrusions and depressions depends on which type of mandrel the rolling process is carried out: if the sleeve is rolled out on a short stationary (held) mandrel (for example, in the caliber of the machine gun), which provides significant frontal resistance to axial movement of the metal in the deformation zone, then the protrusions and depressions should be oriented in the meridional direction, i.e. parallel to the axis of rolling. A different profile orientation (for example, perpendicular to the rolling axis) is excluded due to the risk of formation of “sunsets”, “accordions” and crushing of the profile, while the possibility of satisfactory rolling of the profile with a deviation of the protrusions relative to the rolling axis by no more than 25-30 ° has been experimentally established. one way or another. The expression "orient" in this case is used literally as a pointer to the approximate direction of the location of the protrusions relative to the axis of rolling.

В процессе раскатки гильзы на длинной оправке, при отсутствии со стороны последней сопротивления перемещению металла в осевом направлении, ориентирование выступов и впадин осуществляют (что подтверждено экспериментально) произвольно оси прокатки.In the process of rolling the sleeves on a long mandrel, in the absence of axial resistance to the movement of the metal from the side of the latter, the protrusions and troughs are oriented (experimentally confirmed) arbitrarily to the rolling axis.

Выбор геометрических размеров волнообразного профиля заключается в определении допустимого диапазона между длиной периода В и высотой выступа h_гр по условию исключения образования поверхностных дефектов в процессе его полной раскатки в калибре раскатного стана. С этой целью были проведены эксперименты по раскатке толстостенных и тонкостенных гильз с нанесенным на внутреннюю поверхность волнообразного профиля с различным соотношением длины периода В к высоте выступа h_гр. В ходе экспериментов было установлено, что раскат толстостенных и тонкостенных гильз протекает по-разному, поэтому для раскатки толстостенных гильз с отношением D/S в пределах 4÷10 возможно наносить на поверхность гильзы и затем раскатывать более "крутой" профиль с отношением B/h_гр в пределах 5÷8. Процесс раскатки тонкостенных гильз с отношением D/S более 8÷10, напротив, можно осуществлять с использованием более "спокойного" профиля при отношении В/h_гр 8÷12. Уменьшение нижнего предела приводило к образованию поверхностных дефектов в виде "складок", "закатов", "плен" и т.д. При превышении верхнего предела процесс раскатки профиля терял свою значимость и эффективность и становился аналогичным процессу раскатки гильз с гладкой поверхностью.The choice of the geometric dimensions of the wave-shaped profile is to determine the acceptable range between the length of the period B and the height of the protrusion h _gr on the condition that the formation of surface defects during its complete rolling in the caliber of the rolling mill is eliminated. To this end, experiments were conducted on rolling thick-walled and thin-walled sleeves with a wave-like profile deposited on the inner surface with a different ratio of the period length B to the height of the protrusion h _gr . During the experiments, it was found that the rolling of thick-walled and thin-walled sleeves proceeds differently, therefore, for rolling thick-walled sleeves with a D / S ratio within 4 ÷ 10, it is possible to apply to the surface of the sleeves and then roll out a "steeper" profile with a B / h ratio _gr within 5 ÷ 8. The process of rolling thin-walled sleeves with a D / S ratio of more than 8 ÷ 10, on the contrary, can be carried out using a more "quiet" profile with a ratio of B / h _gr 8 ÷ 12. Reducing the lower limit led to the formation of surface defects in the form of "folds", "sunsets", "captives", etc. When the upper limit is exceeded, the process of rolling the profile lost its significance and effectiveness and became similar to the process of rolling sleeves with a smooth surface.

Профиль на поверхность гильзы наносят в процессе прошивки путем использования многогранной оправки с числом граней от 4 до 12. На основании расчетов было получено выражение для определения высоты выступа и длины периода профиля:The profile on the surface of the sleeve is applied during the firmware by using a multi-faceted mandrel with the number of faces from 4 to 12. Based on the calculations, an expression was obtained to determine the height of the protrusion and the length of the profile period:

Применительно для раскатки гильзы на длинной оправке (дорне) к перечисленным преимуществам следует добавить возможность значительного уменьшения тепловых потерь за счет многократного уменьшения площади контакта металла с дорном. Особенно существенное уменьшение тепловых потерь гильзы обеспечивается при пильгеровании, где продолжительность раскатки гильзы в трубу составляет 4÷5 минут.With regard to rolling the sleeves on a long mandrel (mandrel) to these advantages should add the possibility of a significant reduction in heat loss due to the multiple reduction of the contact area of the metal with the mandrel. A particularly significant reduction in thermal losses of the sleeve is provided during pilger, where the duration of rolling the sleeve into the pipe is 4 ÷ 5 minutes.

Для процесса раскатки гильзы в трехвалковом стане винтовой прокатки (стан Асселя) использование гильзы с профилированной поверхностью позволяет уменьшить вероятность образования концевого раструба посредством инициирования осевой составляющей деформации, полученной при деформировании гребневых участков стенки гильзы. А это в значительной степени расширяет диапазон освоения тонкостенного сортамента на станах такого типа.For the process of rolling the sleeves in a three-roll helical rolling mill (Assel mill), the use of a sleeve with a profiled surface reduces the likelihood of the formation of an end socket by initiating the axial component of the deformation obtained by deformation of the crest sections of the sleeve wall. And this greatly expands the range of development of thin-walled assortment on mills of this type.

Отмеченное преимущество дает возможность при прочих равных условиях прошивать более тонкостенную гильзу и посредством перераспределения деформации между прошивным и раскатным станами увеличить обжатие в калибре и величину подачи трубы и, следовательно, производительность раскатного стана. Снижение усилия металла гильзы на инструмент и уменьшение разогрева оправки (дорна) в процессе прокатки обеспечивают более благоприятные условия работы прокатного инструмента и способствуют увеличению его износостойкости.The noted advantage makes it possible, ceteris paribus, to sew a thinner-walled sleeve and, through redistribution of deformation between the piercing and rolling mills, to increase the compression in caliber and the feed rate of the pipe and, consequently, the productivity of the rolling mill. Reducing the force of the metal of the sleeve on the tool and reducing the heating of the mandrel (mandrel) during the rolling process provide more favorable working conditions of the rolling tool and increase its wear resistance.

Реализация предложенного способа может быть осуществлена путем изготовления и использования для раскатки на оправке пустотелой гильзы (стакана) с волнообразной внутренней поверхностью. Изготовить такую гильзу возможно различными путями, например отливкой, механическим способом (обработкой на станках), прессованием, ковкой. Однако наиболее просто и целесообразно осуществить изготовление гильзы в операции, предшествующей раскатке, т.е. при прошивке заготовки, совмещая при этом операции прошивки и профилирования в едином очаге деформации прошивного стана.Implementation of the proposed method can be carried out by manufacturing and using for rolling on a mandrel a hollow core (glass) with a wave-like inner surface. It is possible to make such a sleeve in various ways, for example, by casting, mechanically (machining on machines), pressing, forging. However, it is most simple and expedient to manufacture a sleeve in the operation preceding rolling, i.e. when flashing a workpiece, while combining the operations of flashing and profiling in a single center of deformation of the piercing mill.

В качестве практического применения предлагаемого изобретения приводим процесс производства трубы размером 140×4 мм из заготовки ⌀140 мм на автоматической установке «140». В процессе прошивки получали гильзу размером 146×8 мм на оправке ⌀120 мм.As a practical application of the invention, we present a process for the production of a pipe with a size of 140 × 4 mm from a workpiece ⌀140 mm in an automatic installation "140". In the process of flashing, a sleeve with a size of 146 × 8 mm on a ⌀120 mm mandrel was obtained.

Приняли высоту выступа профиля, равную величине суммарного обжатия стенки гильзы в раскатном стане, т.е. 4 мм. В диапазоне регламентированных допустимых отношений высоты выступа к длине его периода в пределах 1/5÷1/12 выбрали длину выступа равной 46 мм. При выбранных размерах количество выступов и впадин на внутреннем диаметре гильзы составило 8. Гильзу с полученным профилем внутренней поверхности раскатывали в автоматстане в трубу размером 140×4 мм с удалением нанесенной при изготовлении гильзы профилировки.The profile protrusion height was taken equal to the total compression of the liner wall in the rolling mill, i.e. 4 mm. In the range of regulated permissible ratios of the height of the protrusion to the length of its period within 1/5 ÷ 1/12, the length of the protrusion equal to 46 mm was chosen. At the selected sizes, the number of protrusions and depressions on the inner diameter of the sleeve was 8. The sleeve with the obtained profile of the inner surface was rolled out in an automatic machine into a 140 × 4 mm pipe with the profiling applied in the manufacture of the sleeve removed.

Процесс раскатки сопровождался уменьшением энергосиловых параметров - давления на валки и крутящего момента в сравнении с раскаткой гладкостенной гильзы. Поперечная разностенность труб при этом уменьшилась благодаря снижению усилий металла на инструмент и меньшему уширению в калибре.The rolling process was accompanied by a decrease in power parameters - pressure on the rolls and torque in comparison with the rolling of a smooth-walled sleeve. In this case, the lateral difference in the pipes decreased due to a decrease in the metal efforts on the tool and less broadening in the gauge.

Все гильзы захватывались валками автоматстана стабильно и с первой задачи толкателем, не было отмечено случаев «посада» гильзы на оправку и прекращения процесса раскатки, вибрации и проскальзывания, которые наблюдаются при обычном процессе раскатки. Все это позволило уменьшить усилие металла на прокатный инструмент и энергоемкость процесса до 20%, увеличить обжатие в калибре в первом проходе на 10% и повысить точность труб по стенке до 15÷20%. При этом количество отбраковки с поверхностными дефектами типа "рисок", "закатов" сократилось на 10%. Кроме того, было достигнуто увеличение износостойкости калибра валка и оправки автоматстана порядка 15÷20%.All sleeves were captured by automatic machine rolls stably and with the pusher from the first task, there were no cases of “landing” of the sleeve on the mandrel and termination of the rolling process, vibration and slipping, which are observed during the normal rolling process. All this made it possible to reduce the metal force on the rolling tool and the energy intensity of the process by 20%, increase the caliber compression in the first pass by 10% and increase the accuracy of the pipes on the wall to 15 ÷ 20%. At the same time, the number of rejects with surface defects such as “risks” and “sunsets” decreased by 10%. In addition, an increase in wear resistance of the caliber of the roll and mandrel of the automatic machine was achieved on the order of 15 ÷ 20%.

В качестве еще одного примера приводим процесс изготовления труб размером 426×9 мм из слитков размером 16′′ (диаметр слитка в усадочной части равен 550 мм), в котором процесс раскатки осуществляли на длинной подвижной оправке (дорне). Слитки прошивали в гильзы размером 565×75 мм на оправке диаметром 450 мм специальной конструкции.As another example, we give the process of manufacturing pipes of size 426 × 9 mm from ingots of size 16 ″ (the diameter of the ingot in the shrinkage is 550 mm), in which the rolling process was carried out on a long movable mandrel (mandrel). The ingots were stitched into sleeves measuring 565 × 75 mm on a mandrel with a diameter of 450 mm of a special design.

В процессе прошивки на внутреннюю поверхность гильзы был нанесен волнообразный профиль с параметрами: длина периода L≈240 мм, высота выступа h≈20 мм, гильза раскатана в трубу размером 426×9,0 мм. При раскатке было достигнуто увеличение подачи подающего аппарата пильгерстана на 3,2%, повышение качества поверхности труб и снижение расхода металла на 8÷9 кг на тонну прокатываемых труб за счет уменьшения металлоемкости пильгерголовки и затравочного конца. Кроме того, вследствие уменьшения тепловых потерь и снижения усилий металла на валки и дорн, увеличился выход тонкостенных труб более чем на 20%, а износостойкость прокатного инструмента повысилась на 15÷20%.In the process of flashing, a wave-like profile was applied to the inner surface of the sleeve with parameters: period length L≈240 mm, protrusion height h≈20 mm, the sleeve was rolled into a pipe measuring 426 × 9.0 mm. During rolling, an increase in the feed rate of the pilgerstan feeding apparatus was achieved by 3.2%, an increase in the quality of the pipe surface and a decrease in metal consumption by 8 ÷ 9 kg per tonne of rolled tubes due to a decrease in the metal consumption of the pilgerhead and the seed end. In addition, due to a decrease in heat losses and a reduction in the efforts of the metal on the rolls and mandrels, the output of thin-walled pipes increased by more than 20%, and the wear resistance of the rolling tool increased by 15 ÷ 20%.

Использование предлагаемого технического решения обеспечивает возможность путем совершенствования операций прошивки заготовки и раскатки гильзы производить более тонкостенные и высокоточные трубы при экономии металла около 10 кг на 1 т проката, снизить энергоемкость производства и износ прокатного инструмента.The use of the proposed technical solution provides an opportunity, by improving the operations of flashing the billet and rolling the sleeve to produce thinner and more accurate pipes with a metal saving of about 10 kg per 1 ton of rolled metal, to reduce the energy consumption of production and wear of the rolling tool.

Claims (3)

1. Способ производства бесшовных труб, включающий нагрев заготовки, прошивку ее в гильзу и последующую раскатку в калибре на оправке, отличающийся тем, что в процессе прошивки внутренней поверхности гильзы придают форму чередующихся сопряженных выступов и впадин, которые при раскатке гильзы полностью разглаживают.1. A method for the production of seamless pipes, including heating the billet, flashing it into a sleeve and subsequent rolling in caliber on a mandrel, characterized in that during the flashing of the inner surface of the sleeve they give the form of alternating mating protrusions and depressions, which are completely smoothed out when the sleeve is rolled out. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что геометрические параметры волнообразного профиля чередующихся сопряженных выступов и впадин выбирают из условия исключения образования поверхностных дефектов при его раскатке, исходя из соотношения

,
где h_гр - высота выступа волнообразного профиля, мм;
В_гр - длина периода или ширина выступа волнообразного профиля, мм;
Д_вн - внутренний диаметр гладкостенной гильзы, мм,
при этом внутренний диаметр гильзы по вершинам выступов равен номинальному внутреннему диаметру гладкостенной гильзы.2. The method according to claim 1, characterized in that the geometric parameters of the wave-like profile of alternating mating protrusions and depressions are selected from the condition of excluding the formation of surface defects during rolling, based on the ratio

,
where h _gr - the height of the protrusion of the wavy profile, mm;
In _gr - the length of the period or the width of the protrusion of the wavy profile, mm;
D _VN - inner diameter of a smooth-walled sleeve, mm,
the inner diameter of the sleeve along the tops of the protrusions is equal to the nominal inner diameter of the smooth-walled sleeve. 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что выступы и впадины на внутренней поверхности гильзы ориентируют при раскатке гильзы на короткой удерживаемой неподвижной оправке параллельно оси прокатки, а при раскатке гильзы на длинной подвижной оправке - в произвольном направлении. 3. The method according to claim 1, characterized in that the protrusions and depressions on the inner surface of the liner are oriented when rolling the liner on a short, fixed stationary mandrel parallel to the rolling axis, and when rolling the liner on a long movable mandrel in an arbitrary direction.

Images