RU2617808C1 - Способ изготовления насосно-компрессорной трубы - Google Patents
Способ изготовления насосно-компрессорной трубы Download PDFInfo
- Publication number
- RU2617808C1 RU2617808C1 RU2016103189A RU2016103189A RU2617808C1 RU 2617808 C1 RU2617808 C1 RU 2617808C1 RU 2016103189 A RU2016103189 A RU 2016103189A RU 2016103189 A RU2016103189 A RU 2016103189A RU 2617808 C1 RU2617808 C1 RU 2617808C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- pipe
- deformation
- temperature
- transition
- upset
- Prior art date
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21J—FORGING; HAMMERING; PRESSING METAL; RIVETING; FORGE FURNACES
- B21J5/00—Methods for forging, hammering, or pressing; Special equipment or accessories therefor
- B21J5/06—Methods for forging, hammering, or pressing; Special equipment or accessories therefor for performing particular operations
- B21J5/08—Upsetting
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D9/00—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
- C21D9/08—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for tubular bodies or pipes
Landscapes
- Forging (AREA)
- Heat Treatment Of Articles (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области металлургии и нефтяного машиностроения и может быть использовано для изготовления насосно-компрессорных труб из легированных конструкционных сталей. Для обеспечения повышенных механических свойств и точности геометрических размеров трубы способ включает нагрев концов мерных труб, их горячую высадку на горизонтально-ковочной машине, охлаждение и отпуск. Высадку концов труб ведут за два перехода со степенью деформации на первом переходе 36-42%, затем подстуживают конец трубы до температуры 900-920°C водовоздушной смесью и производят второй переход с деформацией 10-12%. 1 табл., 1 пр.
Description
Изобретение относится к области металлургии и нефтяного машиностроения и может быть использовано для изготовления насосно-компрессорных труб из легированных конструкционных сталей.
Известен способ изготовления насосно-компрессорной трубы, включающий высадку концов мерных труб на горизонтально-ковочной машине (ГКМ), нагрев высаженных труб в печи до 950-1050°C, закалку в воде, отпуск, теплую правку и окончательное охлаждение (SU 992601 A, C21D 9/08, 30.01.1983).
Существенным недостатком данного способа является печной нагрев, который приводит к росту зерна из-за продолжительного нагрева, что приводит к снижению уровня механических свойств материала, а дополнительная теплая правка усложняет и удлиняет технологический процесс.
Известен способ изготовления насосно-компрессорной трубы, включающий нагрев концов труб до Ас3+(230-360)°C, фиксацию трубы, высадку каждого конца трубы на ГКМ со степенью деформации 57,2%, нагрев под отпуск путем пропускания электрического тока по всему объему трубы с выдержкой (RU 2418078 C1, C21D 9/08, 10.05.2011).
Недостатком данного способа является то, что деформацию производят за один переход, что снижает точность геометрических размеров высаженного конца трубы и отклонение оси тела трубы от высаженного конца в месте перехода, кроме того, высокая степень деформации за один переход приводит к возрастанию усилий на оборудование и быстрому износу инструмента.
Наиболее близким аналогом является способ термомеханической обработки трубы, включающий нагрев концов трубы под высадку до температуры Ас3+(150-250)°C с фиксацией трубы с помощью зажима на расстоянии 500-4500 мм от высаживаемого конца трубы, высадку со степенью деформации 20-67% и отпуск при температуре 200-300°C (RU 2500821 C1, C21D 9/08, 10.12.2013).
Данный способ имеет существенный недостаток в том, что при высокой степени деформации и переменной по длине высаживаемого конца трубы до 67% за один переход приводит к завышенным усилиям деформации и экстремальным условиям работы штампового инструмента, повышенному износу инструмента и, как следствие, преждевременному выходу из строя (поломке) штамповой оснастки.
Задачей изобретения является получение насосно-компрессорных труб с повышенными механическими свойствами и точностью геометрических размеров.
Поставленная задача решается тем, что в способе изготовления насосно-компрессорной трубы, включающем нагрев концов мерных труб, их горячую высадку на горизонтально-ковочной машине, охлаждение и отпуск, высадку концов труб ведут за два перехода со степенью деформации 36-42% на первом переходе, подстуживание высаженного конца до температуры 900-920°C водовоздушной смесью и деформацию калибровкой 10-12%, на втором переходе, отпуск производят при температуре 200-300°C.
Способ реализуют следующим образом: исходную заготовку-трубу устанавливают на стеллаж и подают в индуктор на глубину 150 мм, где нагревают до температуры ковки Ас3+100°C со скоростью нагрева более 100°C/с, затем трубу подают на горизонтально-ковочную машину в первый ручей, где осуществляют высадку с деформацией по длине конуса 36-42%. При переходе на второй ручей высаженный конец трубы охлаждают водовоздушной смесью до температуры 900-920°C. Далее производят второй переход с деформацией калибровкой 10-12%. После этого все операции повторяют для противоположного конца трубы. Готовую трубу передают на участок отпуска.
При скоростном нагреве конца трубы происходит первичная рекристаллизация с образованием мелкозернистой структуры, а горячая деформация на первом переходе увеличивает количество дислокаций. Подстуживание конца трубы после первого перехода также не позволяет развитию роста зерна, т.е. препятствует вторичной рекристаллизации при сохранении частичного наклепа. Деформация подстуженного конца трубы на втором переходе дополнительно увеличивает плотность дислокаций и обеспечивает повышенную точность высаженного конца трубы, обеспечивая требования чертежа. При данных режимах обработки насосно-компрессорной трубы из стали 30Г2Ф присутствует эффект общего измельчения (фрагментации) структуры и дисперсионное упрочнение. Фрагментация структуры достигается измельчением аустенитного зерна за счет высокотемпературной рекристаллизации, а подстуживание с последующей деформацией-калибровкой тормозит протекание вторичной рекристаллизации за счет понижения подвижности дефектов и позволяет обеспечить формирование мозаичной ферритной матрицы из аустенита при сохранении повышенной плотности дислокаций.
При деформации на первом переходе более 42% происходит снижение точности геометрических размеров, в частности искажение оси высаженного конца трубы с ее основной осью в месте перехода от высаженной части трубы к телу трубы. При деформации менее 35% происходит неполное заполнение штампа. На втором переходе деформация-калибровка менее 10% приводит к так называемой «критической степени деформации», при которой происходит развитие процесса роста зерна по механизму слияния, что при завершении процесса приводит к очень сильному росту зерна. Увеличение степени деформации-калибровки более 12% к существенному повышению точности геометрических размеров не приводит.
Подстуживание конца трубы после первого перехода до температуры ниже 900°C приводит к увеличению усилия деформирования и дефектам по геометрии из-за неполного заполнения ручья штампа. Подстуживание до температуры более 920°C не влияет на конечную точность геометрических размеров высаженного конца трубы.
Пример осуществления способа
Обработке подвергают насосно-компрессорную трубу (ГОСТ 633-26) группы прочности «Д», «Е» диаметром 73 мм, внутренним диаметром 62 мм, длиной 9,2 м из стали 37Г2Ф с исходной структурой, имеющей размер зерна 9 балл. Концы трубы предварительно нагревают в индукторе до температуры ковки - 1100°C со скоростью нагрева 120-130°C/с, затем трубу подают на горизонтально-ковочную машину в первый ручей, где осуществляют высадку с деформацией по длине конуса 36-42% и формированием предварительных размеров конца трубы на длине 95 мм. При переходе на второй ручей конец трубы охлаждают водовоздушной смесью с помощью распылительной форсунки до температуры 920°C. Фиксацию температуры осуществляют пирометром и контролируют временем процесса охлаждения - 3 секунды. На втором переходе осуществляют калибровку со степенью деформации 10-12%. При этом высаженные концы трубы имеют размеры 78,6+1,0 мм (по ГОСТ 78,6+1,5 мм) с внутренним диаметром в плоскости торца трубы 62 мм, толщиной стенки 8,3 мм при длине высаженной части 95 мм. Трубу с высаженными концами подвергают отпуску при температуре 300°C прохождением через индуктор со скоростью нагрева 120°C/с (выдержка при температуре нагрева составляет ~1,5 мин).
Готовые трубы с высаженными концами контролируют по геометрическим размерам и дефектам поверхности. При этом точность высаженных концов труб по диаметру составила 78,6+1,0 мм. Кривизна за переходным участком высадки на длине 150 мм составила ~0,7 мм, а общая кривизна (стрела прогиба), измеряемая на середине трубы, 4,3 мм, что менее 1/2000 длины трубы.
Оценка качества механических свойств и микроструктуры приведены в таблице.
Claims (1)
- Способ изготовления насосно-компрессорных труб, включающий нагрев концов мерных труб до температуры ковки, их горячую высадку на горизонтально-ковочной машине, охлаждение и отпуск, отличающийся тем, что высадку концов труб ведут за два перехода со степенью деформации на первом переходе 36-42% при температуре нагрева под ковку, затем подстуживают конец трубы до температуры 900-920°С водовоздушной смесью и производят второй переход со степенью деформации 10-12%.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016103189A RU2617808C1 (ru) | 2016-02-01 | 2016-02-01 | Способ изготовления насосно-компрессорной трубы |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016103189A RU2617808C1 (ru) | 2016-02-01 | 2016-02-01 | Способ изготовления насосно-компрессорной трубы |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2617808C1 true RU2617808C1 (ru) | 2017-04-26 |
Family
ID=58643332
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2016103189A RU2617808C1 (ru) | 2016-02-01 | 2016-02-01 | Способ изготовления насосно-компрессорной трубы |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2617808C1 (ru) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1752473A1 (ru) * | 1991-01-08 | 1992-08-07 | Всесоюзный научно-исследовательский и конструкторско-технологический институт трубной промышленности | Способ высадки концов труб |
US5379625A (en) * | 1993-10-20 | 1995-01-10 | Hale; John | Method and apparatus for upsetting the ends of steel pipe |
RU2418078C1 (ru) * | 2009-12-14 | 2011-05-10 | Наиль Мулахметович Абдуллин | Способ изготовления насосно-компрессорной трубы |
RU2500821C1 (ru) * | 2012-08-20 | 2013-12-10 | Кирилл Алексеевич Иванов | Способ термомеханической обработки трубы |
RU2548872C2 (ru) * | 2013-08-27 | 2015-04-20 | Открытое акционерное общество "Таганрогский металлургический завод" (ОАО "ТАГМЕТ") | Способ высадки концов труб |
-
2016
- 2016-02-01 RU RU2016103189A patent/RU2617808C1/ru active IP Right Revival
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1752473A1 (ru) * | 1991-01-08 | 1992-08-07 | Всесоюзный научно-исследовательский и конструкторско-технологический институт трубной промышленности | Способ высадки концов труб |
US5379625A (en) * | 1993-10-20 | 1995-01-10 | Hale; John | Method and apparatus for upsetting the ends of steel pipe |
RU2418078C1 (ru) * | 2009-12-14 | 2011-05-10 | Наиль Мулахметович Абдуллин | Способ изготовления насосно-компрессорной трубы |
RU2500821C1 (ru) * | 2012-08-20 | 2013-12-10 | Кирилл Алексеевич Иванов | Способ термомеханической обработки трубы |
RU2548872C2 (ru) * | 2013-08-27 | 2015-04-20 | Открытое акционерное общество "Таганрогский металлургический завод" (ОАО "ТАГМЕТ") | Способ высадки концов труб |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US9708681B2 (en) | High-strength seamless steel pipe for oil well use having excellent resistance to sulfide stress cracking | |
AU2017338464B2 (en) | Steel material, oil-well steel pipe, and method for producing steel material | |
JP6107437B2 (ja) | 耐硫化物応力腐食割れ性に優れた油井用低合金高強度継目無鋼管の製造方法 | |
JP6160785B2 (ja) | 油井管用低合金鋼及び低合金鋼油井管の製造方法 | |
JP6369547B2 (ja) | 低合金油井用鋼管 | |
EP3192889B1 (en) | High strength seamless steel pipe for use in oil wells and manufacturing method thereof | |
JPWO2018139400A1 (ja) | 鋼材、及び、鋼材の製造方法 | |
US11421298B2 (en) | Electric resistance welded steel tube for coiled tubing and method for manufacturing the same | |
JP6901045B2 (ja) | 鋼管、及び、鋼管の製造方法 | |
RU2418078C1 (ru) | Способ изготовления насосно-компрессорной трубы | |
JP5907083B2 (ja) | 靭性に優れた継目無鋼管の製造方法及び製造設備 | |
RU2617808C1 (ru) | Способ изготовления насосно-компрессорной трубы | |
JP6892008B2 (ja) | 鋼管、及び、鋼管の製造方法 | |
JP6202010B2 (ja) | 高強度2相ステンレス継目無鋼管の製造方法 | |
WO2013171935A1 (ja) | 継目無鋼管の製造方法 | |
JP6315076B2 (ja) | 油井用高強度ステンレス継目無鋼管の製造方法 | |
CN105154652A (zh) | 提高粗大光坯锻轴件力学性能的热处理方法 | |
RU2379362C1 (ru) | Способ обработки насосно-компрессорной трубы | |
JP6686803B2 (ja) | 口絞り方法及び二相ステンレス鋼管の製造方法 | |
JP6520892B2 (ja) | 継目無鋼管の製造方法および継目無鋼管製造設備 | |
RU2537981C1 (ru) | Способ правки стальных тонкостенных труб, совмещенный с закалкой | |
Nikitin et al. | Production of seamless bimetallic pipe for the nuclear industry | |
Marciniak et al. | The effect of stepped austempering on phase composition and mechanical properties of nanostructured X37CrMoV5-1 steel | |
WO2017050229A1 (zh) | 一种利用余热的无缝钢管在线淬火冷却工艺及制造方法 | |
JP2017113801A (ja) | 鋼管の製造方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20190202 |
|
NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20210511 |