RU2537981C1 - Method of straightening of steel thin-walled piped combined with tempering - Google Patents

Method of straightening of steel thin-walled piped combined with tempering Download PDF

Info

Publication number
RU2537981C1
RU2537981C1 RU2013139013/02A RU2013139013A RU2537981C1 RU 2537981 C1 RU2537981 C1 RU 2537981C1 RU 2013139013/02 A RU2013139013/02 A RU 2013139013/02A RU 2013139013 A RU2013139013 A RU 2013139013A RU 2537981 C1 RU2537981 C1 RU 2537981C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
pipe
mandrel
compressed air
furnace
mandrels
Prior art date
Application number
RU2013139013/02A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Борис Владимирович Афонин
Александр Михайлович Великолуг
Павел Вячеславович Воронин
Игорь Анатольевич Олейников
Original Assignee
Открытое акционерное общество "Завод им. В.А. Дегтярева"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Открытое акционерное общество "Завод им. В.А. Дегтярева" filed Critical Открытое акционерное общество "Завод им. В.А. Дегтярева"
Priority to RU2013139013/02A priority Critical patent/RU2537981C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2537981C1 publication Critical patent/RU2537981C1/en

Links

Landscapes

  • Heat Treatment Of Articles (AREA)

Abstract

FIELD: machine building.SUBSTANCE: method of heat treatment with simultaneous straightening of steel thin-walled pipes with separating partition along the inner diameter includes pipe heating in the furnace for tempering, straightening using the mandrel, holding at the preset temperature and cooling. The straightening is performed using two mandrels with sliding sectors and with the cylinder piston, the motion of which by means of compressed air pressure through lever system provides the travel of sliding sectors of the first mandrel in a radial direction. A temper heating of the pipe is performed in the furnace without a mandrel. Before unloading of the heated tube from the furnace on its upper side the heated to the same temperature the cylindrical process steel screen with gripping, heated to the same temperature, is put on and connected with the pipe with the help of sockolets. The pipe with screen is unloaded from the furnace with the gripper. The pipe is lowered onto the immobile first mandrel and it is placed inside the pipe bottom with the subsequent fixation on the first mandrel for correcting the pipe shape by means of radial move of sliding sectors. The process steel screen is removed from the pipe top and the second mandrel is placed inside the pipe top with its fixation on internal surface of the pipe top. The compressed air is supplied to the piston of the second mandrel for the form correcting. Then the accelerated cooling of the pipe with the help of compressed air supply to the external surface of the pipe is performed. After that the compressed air supply to the pistons of the first and second mandrels is commuted for shifting of sliding sectors of the first and second mandrels along the radius towards the centre of mandrels to cancel the direct contact with the internal surface of the pipe. After that from the pipe top the second mandrel is removed, and the pipe is removed from the first fixed mandrel.EFFECT: ensuring of accurate geometrical sizes of thin-walled pipes during tempering, reliable obtaining of required complex of mechanical properties and hardness of pipes, according to specifications.2 cl, 1 ex

Description

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано при закалке длинномерных, тонкостенных труб из стали СП-28, к которым предъявляются жесткие требования по геометрии внутренней поверхности.The invention relates to mechanical engineering and can be used for hardening long, thin-walled pipes made of steel SP-28, which are subject to stringent requirements on the geometry of the inner surface.

Известен способ горячей правки методом термического натяжения. Этот способ применяют для горячей правки полых изделий сравнительно небольшого сечения, который устраняет их эллиптичность, возникающую в процессе термической обработки (см. книгу И.В. Фиргера «Термическая обработка сплавов», Ленинград, «Машиностроение», Ленинградское отделение, 1982 г., стр.210).A known method of hot dressing by thermal tension. This method is used for hot dressing of hollow products of a relatively small cross section, which eliminates their ellipticity that occurs during the heat treatment (see the book of I.V. Firger "Heat treatment of alloys", Leningrad, "Engineering", Leningrad branch, 1982, p. 210).

Способ взят за прототип. Правка тонкостенных труб по способу прототипа, совмещенная с термической обработкой заключается в следующем: используют для этой цели оправку с раздвижными секторами. Элементы оправки выполняют из сталей с различными коэффициентами линейного расширения. Перед термической обработкой оправку вставляют внутрь трубы, затем сборку загружают в печь и ведут совместный нагрев, выдержку и охлаждение. В результате различного расширения элементов оправки при нагреве возникает радиальное усилие на раздвижные сектора, спрофилированные по диаметру трубы, которые, разжимаясь, придают трубе правильную форму (см. рис.20, стр.210 прототипа).The method is taken as a prototype. Editing thin-walled pipes according to the prototype method, combined with heat treatment is as follows: use a mandrel with sliding sectors for this purpose. The mandrel elements are made of steels with different linear expansion coefficients. Before heat treatment, the mandrel is inserted inside the pipe, then the assembly is loaded into the furnace and co-heated, held and cooled. As a result of the various expansion of the mandrel elements during heating, a radial force arises on the sliding sectors profiled by the diameter of the pipe, which, when unclenched, give the pipe the correct shape (see Fig. 20, p. 210 of the prototype).

При охлаждении радиальное усилие на раздвижные сектора постепенно исчезает по причине различного уменьшения размеров элементов оправки, со временем прямой контакт секторов оправки с внутренней поверхностью трубы нарушается. По завершении охлаждения оправку извлекают из трубы.During cooling, the radial force on the sliding sectors gradually disappears due to various sizes of the mandrel elements, and over time, the direct contact of the mandrel sectors with the inner surface of the pipe is broken. Upon completion of cooling, the mandrel is removed from the pipe.

Недостатки прототипа.The disadvantages of the prototype.

- правка труб по способу прототипа применима только на операции отжига, для которого характерна небольшая скорость охлаждения, как правило, охлаждение производится с печью. Совместить правку труб с закалкой проблематично, поскольку закалка труб совместно с оправкой может привести к изменению размеров элементов оправки из-за повышенной скорости охлаждения.- editing of pipes according to the prototype method is applicable only to annealing operations, which are characterized by a low cooling rate, as a rule, cooling is performed with the furnace. Combining the straightening of pipes with quenching is problematic, since quenching of pipes together with the mandrel can lead to a change in the dimensions of the mandrel elements due to the increased cooling rate.

- низкая стойкость сложной по конструкции оправки по причине ее многократного высокотемпературного нагрева.- low durability of a mandrel with a complex construction due to its multiple high-temperature heating.

- недостаточная скорость охлаждения при закалке из-за массивности нагретых оправок надежно не обеспечивает получение требуемых механических свойств и твердости тонкостенных труб.- insufficient cooling rate during quenching due to the massiveness of the heated mandrels does not reliably provide the required mechanical properties and hardness of thin-walled pipes.

Предлагаемым изобретением решается задача расширения области применения, снижения материальных, энергетических и других ресурсов при выполнении правки тонкостенных труб в процессе закалки.The present invention solves the problem of expanding the scope, reducing material, energy and other resources when editing thin-walled pipes in the hardening process.

Технический результат, получаемый при использовании изобретения, заключается в обеспечении точных геометрических размеров тонкостенных труб в процессе закалки, а также надежного получения требуемого комплекса механических свойств и твердости, заданных ТУ.The technical result obtained by using the invention is to ensure the exact geometric dimensions of thin-walled pipes during the hardening process, as well as reliably obtaining the required set of mechanical properties and hardness specified by the technical specifications.

Указанный технический результат достигается тем, что в способе правки стальных тонкостенных труб, совмещенном с термической обработкой, включающего использование оправки с раздвижными секторами, нагрев, выдержку при заданной температуре и охлаждение, новым является то, что правку совмещают с закалкой, нагрев трубы производят без оправки, подвергают правке трубы, имеющие разделительную перегородку по внутреннему диаметру, используют для правки две оправки с раздвижными секторами, перемещение раздвижных секторов в радиальном направлении производят посредством давления сжатого воздуха, перед выгрузкой нагретой трубы из печи одевают с зазором на верхнюю часть трубы нагретый на ту же температуру технологический стальной экран цилиндрической формы, снабженный захватом, соединяют экран с трубой с помощью имеющихся на трубе бобышек, выгружают трубу с экраном из печи посредством захвата, опускают трубу на первую оправку и вводят ее внутрь нижней части трубы, фиксируют трубу на первой оправке, установленной неподвижно, подают сжатый воздух на поршень первой оправки, движение которого через систему рычагов обеспечивает перемещение раздвижных секторов первой оправки в радиальном направлении, которые выполнены с возможностью воздействия на нижнюю часть трубы и придают ей правильную форму, удаляют с верхней части трубы технологический стальной экран и перемещением второй оправки фиксируют ее на внутренней поверхности верхней части трубы, подают сжатый воздух на поршень второй оправки, движение которого через систему рычагов обеспечивает перемещение раздвижных секторов второй оправки в радиальном направлении, которые выполнены с возможностью воздействия на верхнюю часть трубы и придают ей правильную форму, ускоряют охлаждение трубы подачей сжатого воздуха на наружную поверхность трубы, по завершении охлаждения трубы, коммутируют подачу сжатого воздуха на поршни первой и второй оправок, движение которых в противоположном направлении через систему рычагов обеспечивает перемещение раздвижных секторов первой и второй оправок по радиусу к центру оправок, в результате раздвижные сектора обеих оправок выходят из прямого контакта с внутренней поверхностью трубы, удаляют из верхней части трубы вторую оправку, снимают трубу с первой неподвижной оправки.The specified technical result is achieved by the fact that in the method of straightening steel thin-walled pipes combined with heat treatment, including the use of a mandrel with sliding sectors, heating, holding at a given temperature and cooling, it is new that the dressing is combined with quenching, the pipe is heated without mandrel , straighten pipes having a dividing wall along the inner diameter, use two mandrels with sliding sectors for dressing, moving the sliding sectors in a radial direction they are produced by means of compressed air pressure; before unloading the heated pipe from the furnace, a technological steel screen of a cylindrical shape equipped with a gripper, heated to the same temperature, is dressed with a gap on the upper part of the pipe, the screen is connected to the pipe using lugs provided on the pipe, the pipe is unloaded from the furnace by means of a gripper, lower the pipe onto the first mandrel and introduce it into the bottom of the pipe, fix the pipe on the first mandrel mounted motionless, supply compressed air to the piston of the first mandrel, which, through a system of levers, allows the sliding sectors of the first mandrel to be moved in the radial direction, which are adapted to influence the lower part of the pipe and give it the correct shape, the technological steel screen is removed from the upper part of the pipe and, by moving the second mandrel, it is fixed on the inner surface of the upper part of the pipe supply compressed air to the piston of the second mandrel, the movement of which through a system of levers ensures the movement of the sliding sectors of the second mandrel in the radial direction The joints, which are made with the possibility of influencing the upper part of the pipe and give it the correct shape, accelerate the cooling of the pipe by supplying compressed air to the outer surface of the pipe; upon completion of cooling of the pipe, the supply of compressed air to the pistons of the first and second mandrels, the movement of which in the opposite direction through a system of levers ensures the movement of the sliding sectors of the first and second mandrels along the radius to the center of the mandrels, as a result of the sliding sectors of both mandrels come out of direct contact with the inner s surface of the pipe is removed from the top of the second tube holder, the tube is removed from the first fixed mandrel.

Перемещение раздвижных секторов второй оправки в радиальном направлении можно осуществлять через систему рычагов посредством воздействия на них ручного закручивания.Moving the sliding sectors of the second mandrel in the radial direction can be carried out through a system of levers through the action of manual twisting.

Способ правки, совмещенный с закалкой по предлагаемому способу, реализуют для обеспечения точных геометрических размеров тонкостенных труб, изготовленных из легированных сталей с достаточно высокой устойчивостью аустенита. Это позволяет производить закалку на мартенсит тонкостенных труб с охлаждением их на воздухе.The dressing method, combined with hardening by the proposed method, is implemented to ensure the exact geometric dimensions of thin-walled pipes made of alloy steels with a sufficiently high austenite stability. This allows hardening of martensite thin-walled pipes with cooling them in air.

Как отмечалось выше, производить правку труб по способу прототипа, когда оправку нагревают под закалку совместно с изделием, проблематично, поскольку при большой массе высоко нагретой оправки, которая находится в тесном контакте с трубой обеспечить скорость охлаждения выше критической и получить после закалки на воздухе мартенситную структуру сложно, а значит, после отпуска надежно не обеспечить высокий комплекс механических свойств трубы, заданный ТУ. Кроме того, для прогрева тонкостенной трубы до температуры закалки совместно с массивной оправкой требуется большое время. Этот факт приводит к росту зерна, что в конечном итоге дополнительно снижает прочностные и пластические свойства изделия.As noted above, editing the pipes according to the prototype method, when the mandrel is heated under quenching together with the product, is problematic, since with a large mass of a highly heated mandrel, which is in close contact with the pipe, to ensure a cooling rate higher than critical and obtain a martensitic structure after air quenching it is difficult, which means that after vacation it is not reliable to provide a high complex of mechanical properties of the pipe, specified by TU. In addition, for heating a thin-walled pipe to a hardening temperature together with a massive mandrel, a long time is required. This fact leads to grain growth, which ultimately further reduces the strength and plastic properties of the product.

Предлагаемый же способ правки тонкостенных труб, совмещенный с закалкой, реализуют с помощью «холодной» оправки. Холодная оправка, помещенная внутри трубы и имеющая температуру цеха, способствует увеличению скорости охлаждения изделия после нагрева под закалку, что гарантированно обеспечивает завершенное мартенситное превращение и высокий комплекс механических свойств изделия после отпуска. Обдувка сжатым воздухом наружной поверхности трубы при охлаждении также благотворно влияет на формирование мартенситной структуры стали.The proposed method of straightening thin-walled pipes, combined with hardening, is implemented using a "cold" mandrel. A cold mandrel, placed inside the pipe and having a workshop temperature, helps to increase the cooling rate of the product after heating under quenching, which ensures a complete martensitic transformation and a high complex of mechanical properties of the product after tempering. Compressed air blowing on the outer surface of the pipe during cooling also has a beneficial effect on the formation of the martensitic structure of steel.

В предлагаемом способе правки используют давление сжатого воздуха на поршень, движение которого передается через систему рычагов на раздвижные сектора оправки, которые получают перемещение в радиальном направлении и придают трубе правильную форму. Для правки труб по предлагаемому способу используют две оправки, так как трубы имеют разделительную перегородку по внутреннему диаметру.In the proposed straightening method, the pressure of compressed air is used on the piston, the movement of which is transmitted through a system of levers to the sliding sectors of the mandrel, which receive movement in the radial direction and give the pipe the correct shape. To straighten the pipes according to the proposed method, two mandrels are used, since the pipes have a dividing wall along the inner diameter.

После выгрузки нагретой трубы из печи и перемещения ее вниз в вертикальном направлении, обеспечивают заход первой оправки и ее фиксирование в нижней части трубы с последующим воздействием сжатым воздухом на раздвижные сектора оправки. На эту операцию требуется значительное время, в результате верхняя часть тонкостенной трубы охладится сверх меры, поэтому правка будет малоэффективной, либо вообще невозможной. Для предотвращения подстуживания верхней части тонкостенной трубы и обеспечения эффективности правки используют технологический экран, изготовленный из листовой нержавеющей стали аустенитного класса, выполненный в форме цилиндра и снабженный захватом. Аустенитная сталь обеспечивает долговечность экрана при его многократном нагреве и охлаждении.After unloading the heated pipe from the furnace and moving it down in the vertical direction, the first mandrel is set in and secured in the lower part of the pipe, followed by compressed air applied to the sliding sectors of the mandrel. This operation requires considerable time, as a result, the upper part of the thin-walled pipe cools excessively, so dressing will be ineffective, or even impossible. To prevent undercoating of the upper part of the thin-walled pipe and to ensure dressing efficiency, a technological screen is used, made of austenitic stainless steel sheet, made in the shape of a cylinder and equipped with a grip. Austenitic steel ensures the durability of the screen when it is repeatedly heated and cooled.

Использование экрана заключается в следующем: загружают технологический экран в разогретую до технологической температуры печь, затем загружают в печь тонкостенную трубу, устанавливают ее вертикально. Производят нагрев трубы и выдержку при технологической температуре. Не выгружая трубу из печи, одевают нагретый до той же температуры технологический экран на верхнюю часть трубы с зазором и фиксируют его посредством приваренных к трубе бобышек. Выгружают трубу из печи совместно с экраном. Нагретый экран, который имеет толщину стенки 4 мм, препятствует охлаждению верхней части трубы. После ввода первой оправки внутрь нижней части трубы и включения ее в работу, удаляют технологический экран с верхней части трубы, вводят внутрь верхней части трубы вторую оправку и, воздействуя сжатым воздухом на ее раздвижные сектора, придают этой части трубы, так же как и нижней правильную форму.The use of the screen is as follows: the process screen is loaded into the furnace heated to the process temperature, then a thin-walled pipe is loaded into the furnace, and it is installed vertically. The pipe is heated and held at the process temperature. Without unloading the pipe from the furnace, put on the technological screen heated to the same temperature on the upper part of the pipe with a gap and fix it by means of bosses welded to the pipe. The pipe is unloaded from the furnace together with the screen. A heated screen, which has a wall thickness of 4 mm, prevents cooling of the upper part of the pipe. After the first mandrel is inserted inside the lower part of the pipe and turned on, the process screen is removed from the upper part of the pipe, the second mandrel is inserted inside the upper part of the pipe and, using compressed air on its sliding sectors, they give this part of the pipe, as well as the lower one, the correct form.

Технические решения с признаками, отличающими заявляемое решение от прототипа, неизвестны и явным образом из уровня техники не следуют. Это позволяет считать, что заявляемое решение является новым и обладает изобретательским уровнем.Technical solutions with features distinguishing the claimed solution from the prototype are unknown and do not follow explicitly from the prior art. This suggests that the claimed solution is new and has an inventive step.

Предложенный способ правки тонкостенных труб, совмещенный с закалкой реализуется следующим образом.The proposed method of editing thin-walled pipes, combined with hardening is implemented as follows.

Загружают в разогретую до технологической температуры печь с защитной атмосферой технологический экран, затем загружают тонкостенную трубу, имеющую разделительную перегородку по внутреннему диаметру и устанавливают ее в печи с помощью цехового приспособления вертикально. Закрывают печь крышкой. После нагрева трубы и выдержки при технологической температуре крышку печи открывают и с помощью захвата устанавливают технологический цилиндрический экран на верхнюю часть трубы, фиксируют его посредством бобышек, приваренных к наружной поверхности трубы. С помощью захвата на технологическом экране выгружают тонкостенную трубу вместе с экраном из печи, переносят садку в зону неподвижной первой оправки, опускают трубу вертикально и вводят оправку в внутрь нижней части трубы. Фиксируют трубу на первой оправке. Подают сжатый воздух в оправку. Под действием давления воздуха поршень оправки поднимается вверх. Движение поршня через систему рычагов передается раздвижным секторам, которые, перемещаясь в радиальном направлении, придают нижней части трубы правильную форму.The technological screen is loaded into a furnace with a protective atmosphere heated to the technological temperature, then a thin-walled pipe having a dividing wall along the inner diameter is loaded and installed vertically in the furnace using the workshop tool. Close the oven with a lid. After heating the pipe and holding it at the technological temperature, the furnace lid is opened and a technological cylindrical screen is mounted on the upper part of the pipe with the help of a gripper, it is fixed by means of bosses welded to the outer surface of the pipe. Using a capture on the technological screen, a thin-walled pipe is unloaded together with the screen from the furnace, the charge is transferred to the zone of the stationary first mandrel, the pipe is lowered vertically and the mandrel is inserted inside the bottom of the pipe. Fix the pipe on the first mandrel. Supply compressed air to the mandrel. Under the influence of air pressure, the mandrel piston rises. The movement of the piston through a system of levers is transmitted to the sliding sectors, which, moving in the radial direction, give the bottom of the pipe the correct shape.

Удаляют технологический экран с верхней части трубы и вводят вторую оправку внутрь верхней части трубы. Подают сжатый воздух во вторую оправку. Под действием давления воздуха поршень оправки поднимается вверх. Движение поршня через систему рычагов передается раздвижным секторам, которые, перемещаясь в радиальном направлении, придают верхней части трубы правильную форму. Затем обдувают наружную поверхность трубы сжатым воздухом, обеспечивая при этом завершенное мартенситное превращение.The process screen is removed from the top of the pipe and a second mandrel is inserted inside the top of the pipe. Compressed air is supplied to the second mandrel. Under the influence of air pressure, the mandrel piston rises. The movement of the piston through a system of levers is transmitted to the sliding sectors, which, moving in the radial direction, give the upper part of the pipe the correct shape. Then, the outer surface of the pipe is blown with compressed air, while ensuring complete martensitic transformation.

После охлаждения трубы до температуры цеха снимают давление сжатого воздуха на поршни оправок. Коммутируют подачу сжатого воздуха, в результате поршни обеих оправок начинают движение в противоположном направлении. Движение поршней через систему рычагов передается раздвижным секторам, которые, перемещаясь по радиусу к центру оправок, выходят из прямого контакта с внутренней цилиндрической поверхностью трубы. Затем удаляют из трубы верхнюю оправку и снимают тонкостенную трубу с нижней неподвижной оправки.After cooling the pipe to the workshop temperature, the compressed air pressure on the mandrel pistons is removed. They switch the compressed air supply, as a result, the pistons of both mandrels begin to move in the opposite direction. The movement of the pistons through a system of levers is transmitted to the sliding sectors, which, moving along the radius to the center of the mandrels, come out of direct contact with the inner cylindrical surface of the pipe. Then remove the upper mandrel from the pipe and remove the thin-walled pipe from the lower stationary mandrel.

Охлаждают оправки сжатым воздухом до температуры цеха, а затем правку очередной трубы с одновременной закалкой повторяют.The mandrels are cooled with compressed air to the temperature of the workshop, and then the dressing of the next pipe with simultaneous quenching is repeated.

Пример реализации способа правки тонкостенных труб из стали СП-28 совмещенный с закалкой.An example of the implementation of the method of editing thin-walled pipes made of steel SP-28 combined with hardening.

Сталь СП-28 содержит в своем составе: углерода 0,26-0,31, хрома 2,8-3,2, ванадия 0,05-0,15, молибдена 0,35-0,50, кремния 0,9-1,2, вольфрама 0,8-1,2, марганца 0,5-,08, никеля 0,9-1,2. Сталь СП-28 мартенситного класса, сложно и высоко легированная, имеет достаточно высокую устойчивость аустенита, претерпевает мартенситное превращение при охлаждении на воздухе изделий небольших сечений, характерных для тонкостенных труб.SP-28 steel contains in its composition: carbon 0.26-0.31, chromium 2.8-3.2, vanadium 0.05-0.15, molybdenum 0.35-0.50, silicon 0.9- 1.2, tungsten 0.8-1.2, manganese 0.5-, 08, nickel 0.9-1.2. SP-28 steel of a martensitic class, complex and highly alloyed, has a fairly high austenite stability, undergoes a martensitic transformation upon cooling in air of products of small sections characteristic of thin-walled pipes.

Трубу изготовляют из листа толщиной 5,6 мм методом глубокой вытяжки с промежуточными отжигами и финишной операцией ротационного выдавливания. Изготовляют таким образом две трубные заготовки, которые привариваются кольцевыми швами к разделительной перегородке. Окончательные размеры трубы: длина 850 мм, внутренний диаметр 194±0,05 мм, толщина стенки 2,0 мм. К полученной трубе приваривают с обоих концов четыре симметричные бобышки.The pipe is made from a sheet of 5.6 mm thick by deep drawing with intermediate annealing and a finishing operation of rotational extrusion. In this way, two tube blanks are made, which are welded with annular seams to the dividing wall. Final pipe dimensions: length 850 mm, inner diameter 194 ± 0.05 mm, wall thickness 2.0 mm. Four symmetrical bosses are welded from both ends to the pipe obtained.

Для закалки с одновременной правкой первоначально в печь с защитной атмосферой и технологической температурой 960±10°C загружают технологический экран, а затем тонкостенную трубу, устанавливают ее в печи вертикально. Нагревают и выдерживают трубу с экраном с общим временем 30 минут. Открывают крышку печи и с помощью захвата устанавливают технологический экран на верхнюю часть трубы с зазором, фиксируют его посредством бобышек, приваренных к наружной поверхности трубы. С помощью захвата на технологическом экране выгружают тонкостенную трубу вместе с экраном из печи, переносят садку в зону неподвижной первой оправки, опускают трубу вертикально и вводят оправку внутрь нижней части трубы. Фиксируют трубу на первой оправке. Подают сжатый воздух в оправку. Под действием давления воздуха поршень оправки поднимается вверх. Движение поршня через систему рычагов передается раздвижным секторам, которые, перемещаясь в радиальном направлении, придают нижней части трубы правильную форму.For quenching with simultaneous dressing, initially a technological screen is loaded into a furnace with a protective atmosphere and a technological temperature of 960 ± 10 ° C, and then a thin-walled pipe is installed vertically in the furnace. Heated and held pipe with a screen with a total time of 30 minutes. The lid of the furnace is opened, and with the help of a gripper, a technological screen is installed on the upper part of the pipe with a gap, it is fixed by means of bosses welded to the outer surface of the pipe. Using a capture on the technological screen, a thin-walled pipe is unloaded together with the screen from the furnace, the charge is transferred to the zone of the stationary first mandrel, the pipe is lowered vertically and the mandrel is inserted inside the lower part of the pipe. Fix the pipe on the first mandrel. Supply compressed air to the mandrel. Under the influence of air pressure, the mandrel piston rises. The movement of the piston through a system of levers is transmitted to the sliding sectors, which, moving in the radial direction, give the bottom of the pipe the correct shape.

Удаляют технологический экран с верхней части трубы и вводят вторую оправку внутрь верхней части трубы. Подают сжатый воздух во вторую оправку. Под действием давления воздуха поршень оправки поднимается вверх. Движение поршня через систему рычагов передается раздвижным секторам, которые, перемещаясь в радиальном направлении, придают верхней части трубы правильную форму. Обе оправки снабжены ограничительным кольцом, имеющим внутренний диаметр 194+0,05 мм, который ограничивает перемещение раздвижных секторов в радиальном направлении. Затем обдувают наружную поверхность трубы сжатым воздухом, обеспечивая при этом завершенное мартенситное превращение.The process screen is removed from the top of the pipe and a second mandrel is inserted inside the top of the pipe. Compressed air is supplied to the second mandrel. Under the influence of air pressure, the mandrel piston rises. The movement of the piston through a system of levers is transmitted to the sliding sectors, which, moving in the radial direction, give the upper part of the pipe the correct shape. Both mandrels are equipped with a restrictive ring having an inner diameter of 194 + 0.05 mm, which limits the movement of the sliding sectors in the radial direction. Then, the outer surface of the pipe is blown with compressed air, while ensuring complete martensitic transformation.

После охлаждения трубы до температуры цеха снимают давление сжатого воздуха на поршни оправок. Коммутируют подачу сжатого воздуха, в результате поршни обеих оправок начинают движение в противоположном направлении. Движение поршней через систему рычагов передается раздвижным секторам, которые, перемещаясь по радиусу к центру оправок, выходят из прямого контакта с внутренней цилиндрической поверхностью трубы. Затем удаляют из трубы верхнюю оправку и снимают тонкостенную трубу с нижней неподвижной оправки. Охлаждают оправки сжатым воздухом до температуры цеха, а затем правку очередной трубы с одновременной закалкой повторяют.After cooling the pipe to the workshop temperature, the compressed air pressure on the mandrel pistons is removed. They switch the compressed air supply, as a result, the pistons of both mandrels begin to move in the opposite direction. The movement of the pistons through a system of levers is transmitted to the sliding sectors, which, moving along the radius to the center of the mandrels, come out of direct contact with the inner cylindrical surface of the pipe. Then remove the upper mandrel from the pipe and remove the thin-walled pipe from the lower stationary mandrel. The mandrels are cooled with compressed air to the temperature of the workshop, and then the dressing of the next pipe with simultaneous quenching is repeated.

После закалки трубы подвергают отпуску при температуре 250-300°C в течение двух часов. При низком отпуске, сформированные размеры труб правкой, совмещенной с закалкой, не изменяются. После окончательной термической обработки трубы приобретают высокий комплекс механических свойств, а именно: предел прочности σв≥155 кгс/мм2, относительное удлинение δ≥7,5% и твердость ≥46,5 HRC.After quenching, the pipes are tempered at a temperature of 250-300 ° C for two hours. At low tempering, the formed pipe sizes by dressing combined with hardening do not change. After the final heat treatment, the pipes acquire a high complex of mechanical properties, namely: tensile strength σ of ≥155 kgf / mm 2 , elongation δ≥7.5% and hardness ≥46.5 HRC.

Таким образом, предложенный способ правки тонкостенных труб, совмещенный с закалкой, обеспечивает не только точные геометрические размеры, но и высокий комплекс механических свойств.Thus, the proposed method of straightening thin-walled pipes, combined with hardening, provides not only precise geometric dimensions, but also a high complex of mechanical properties.

Claims (2)

1. Способ термической обработки с одновременной правкой стальных тонкостенных труб с разделительной перегородкой по внутреннему диаметру, включающий нагрев труб в печи под закалку, правку с использованием оправки, выдержку при заданной температуре и охлаждение, отличающийся тем, что правку осуществляют с использованием двух оправок с раздвижными секторами и с поршнем, движение которого посредством давления сжатого воздуха через систему рычагов обеспечивает перемещение раздвижных секторов первой оправки в радиальном направлении, при этом нагрев трубы под закалку производят в печи без оправки, перед выгрузкой нагретой трубы из печи на ее верхнюю часть одевают с зазором нагретый на ту же температуру технологический стальной экран цилиндрической формы, снабженный захватом, и соединяют экран с трубой с помощью имеющихся на трубе бобышек, выгружают трубу с экраном из печи посредством захвата, опускают трубу на установленную неподвижно первую оправку и вводят ее внутрь нижней части трубы с последующей фиксацией на первой оправке для придания трубе правильной формы посредством радиального перемещения раздвижных секторов, затем удаляют с верхней части трубы технологический стальной экран и вводят вторую оправку внутрь верхней части трубы с фиксацией ее на внутренней поверхности верхней части трубы, подают сжатый воздух на поршень второй оправки для придания ей правильной формы, затем осуществляют ускоренное охлаждение трубы с помощью подачи сжатого воздуха на наружную поверхность трубы, после чего коммутируют подачу сжатого воздуха на поршни первой и второй оправок для перемещения раздвижных секторов первой и второй оправок по радиусу к центру оправок для выхода из прямого контакта с внутренней поверхностью трубы, после чего удаляют из верхней части трубы вторую оправку и снимают трубу с первой неподвижной оправки.1. The method of heat treatment with simultaneous dressing of steel thin-walled pipes with a dividing wall along the inner diameter, including heating the pipes in the furnace for quenching, dressing using a mandrel, holding at a given temperature and cooling, characterized in that the dressing is carried out using two mandrels with sliding sectors and with a piston, the movement of which through the pressure of compressed air through a system of levers ensures the movement of the sliding sectors of the first mandrel in the radial direction, at In this case, the quenching pipe is heated in a furnace without a mandrel, before unloading the heated pipe from the furnace, a technological cylindrical steel screen equipped with a gripper heated to the same temperature is put on the upper part with a gap, and the screen is connected to the pipe using the bosses available on the pipe, unload the pipe with the screen from the furnace by means of a gripper, lower the pipe onto the first mandrel installed motionlessly and insert it into the bottom of the pipe with subsequent fixation on the first mandrel to give the pipe the right shape in the middle by radial movement of the sliding sectors, then the technological steel screen is removed from the upper part of the pipe and a second mandrel is inserted inside the upper part of the pipe with its fixation on the inner surface of the upper part of the pipe, compressed air is supplied to the piston of the second mandrel to give it the correct shape, then accelerated cooling is performed pipes by supplying compressed air to the outer surface of the pipe, after which the supply of compressed air to the pistons of the first and second mandrels is switched to move the sliding sectors first and second mandrels radially to the center of the mandrels to exit from direct contact with the inner surface of the pipe, and then removed from the top of the second tube and the mandrel is removed from the first tube fixed mandrel. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что перемещение раздвижных секторов второй оправки в радиальном направлении осуществляют через систему рычагов посредством воздействия на них ручного механического закручивания. 2. The method according to claim 1, characterized in that the movement of the sliding sectors of the second mandrel in the radial direction is carried out through a system of levers by means of manual mechanical twisting.
RU2013139013/02A 2013-08-21 2013-08-21 Method of straightening of steel thin-walled piped combined with tempering RU2537981C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013139013/02A RU2537981C1 (en) 2013-08-21 2013-08-21 Method of straightening of steel thin-walled piped combined with tempering

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013139013/02A RU2537981C1 (en) 2013-08-21 2013-08-21 Method of straightening of steel thin-walled piped combined with tempering

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2537981C1 true RU2537981C1 (en) 2015-01-10

Family

ID=53287933

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2013139013/02A RU2537981C1 (en) 2013-08-21 2013-08-21 Method of straightening of steel thin-walled piped combined with tempering

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2537981C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108251624A (en) * 2017-12-28 2018-07-06 上海交通大学 A kind of thin-wall high temperature alloy precision casting local deformation is heat-treated antidote

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1282932A1 (en) * 1985-09-02 1987-01-15 Предприятие П/Я А-3985 Arrangement for thermal straightening of ring-type articles
JP3175918B2 (en) * 1996-05-30 2001-06-11 住友金属工業株式会社 Method of manufacturing steel pipe for oil well having high collapse strength
RU2431693C1 (en) * 2007-06-29 2011-10-20 ДжФЕ СТИЛ КОРПОРЕЙШН Seamless pipe of martensite stainless steel for oil field pipe equipment and procedure for its manufacture

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1282932A1 (en) * 1985-09-02 1987-01-15 Предприятие П/Я А-3985 Arrangement for thermal straightening of ring-type articles
JP3175918B2 (en) * 1996-05-30 2001-06-11 住友金属工業株式会社 Method of manufacturing steel pipe for oil well having high collapse strength
RU2431693C1 (en) * 2007-06-29 2011-10-20 ДжФЕ СТИЛ КОРПОРЕЙШН Seamless pipe of martensite stainless steel for oil field pipe equipment and procedure for its manufacture

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ФРИГЕР И.В. Термическая обработка сплавов, Ленинград, Машиностроение, 1982, с.210 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108251624A (en) * 2017-12-28 2018-07-06 上海交通大学 A kind of thin-wall high temperature alloy precision casting local deformation is heat-treated antidote

Similar Documents

Publication Publication Date Title
SU1342426A3 (en) Method of manufacturing pipes for producing oil and gas
US10000823B2 (en) Method and device for partially hardening sheet metal components
JP5393933B2 (en) Regenerative laying pipe
CN102039349A (en) Method and thermal recasting assembly for producing a hardened, thermally recast workpiece
KR102048579B1 (en) System and method for producing a hardened and tempered structural member
RU2013102917A (en) METHOD FOR FORMING A SHAPED PRODUCT FROM THE ORIGINAL PREPARATION (OPTIONS) AND ITS APPLICATION
MXPA97002792A (en) Procedure for manufacturing steel tubes without cost
US9498814B2 (en) Method and device for producing a shaped component
WO2016006550A1 (en) Method for producing bearing ring, and bearing ring
US20150090378A1 (en) Method of hot-shaping and hardening a sheet steel blank
US2183358A (en) Process for manufacturing piston rings
RU2537981C1 (en) Method of straightening of steel thin-walled piped combined with tempering
CN115074504B (en) Manufacturing method of 630 ℃ ultra-supercritical unit G115 large-caliber thick-wall seamless steel tube
WO2009064234A1 (en) A process for forming steel
US10737308B2 (en) Method of producing hollow objects and an arrangement for such method
CN105247080B (en) The method and hardening tool hardened for component or semi-finished product
CN102719626A (en) Steel pipe and on-line quenching method thereof
JP2019514699A (en) Method for producing a shaped body
MX2021007277A (en) Process for press hardening of hot-formable blanks.
JP6962084B2 (en) A method for determining the cooling rate of a steel pipe and a method for manufacturing a steel pipe using the method.
JPH06145793A (en) Method for preventing decarburization of seamless steel tube
US11332800B2 (en) Method and device for forming and hardening steel materials
SU969758A1 (en) Method for producing high-strength electrically welded pipes
SU1632988A1 (en) Process for producing welded pipes
US11814693B2 (en) High strength steel tube and method of manufacturing a high strength steel tube

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20190822