RU2800273C1 - Method for processing steel billet pipes to produce cold-rolled pipes - Google Patents

Abstract

FIELD: steel processing.

SUBSTANCE: invention relates to a method for processing steel billets to produce cold-rolled pipes. Jet cleaning of the inner surface of the billet is carried out when a jet of particles is fed through a hollow rod with a head having a conical surface. The billet is cold-rolled by rollers on a mandrel and straightened, followed by pipe cutting.

EFFECT: metal waste is reduced during production.

5 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к способу обработки труб-заготовок из конструкционных и коррозионно-стойких марок стали для получения холоднокатаных готовых труб высокой точности, которые могут быть использованы, например, для изготовления корпусов погружных электродвигателей и насосов, применяемых в нефтяной промышленности, труб для производства карданных валов автомобилей.The invention relates to a method for processing blank pipes from structural and corrosion-resistant steel grades to obtain high-precision cold-rolled finished pipes, which can be used, for example, for the manufacture of housings for submersible electric motors and pumps used in the oil industry, pipes for the production of car driveshafts.

Известные способы обработки труб-заготовок из стали для получения холоднокатаных труб высокой точности требуют предварительную подготовку внутренней поверхности труб-заготовок, поскольку на поверхности имеется окалина. Например, может проводится травление, которое осуществляют в ваннах или в струйных камерах. При струйной обработке продолжительность травления обычно не более 5 мин, в ваннах - 30 мин. Затем изделия промывают последовательно горячей и холодной водой, нейтрализуют остаточную кислоту другими растворами.Known methods of processing steel tubes to produce high-precision cold-rolled tubes require preliminary preparation of the inner surface of the tubes, since there is scale on the surface. For example, etching can be carried out, which is carried out in baths or in jet chambers. In blasting, the duration of etching is usually no more than 5 minutes, in baths - 30 minutes. Then the products are washed successively with hot and cold water, the residual acid is neutralized with other solutions.

Известен способ обработки передельных горячекатаных труб-заготовок из стали для получения бесшовных холоднокатаных труб высокой точности (по патенту RU2733522, выбран в качестве прототипа), включающий очистку внутренней поверхности расточкой внутреннего диаметра, холодную прокатку, раскрой труб до заданного размера. Для расточки используется расточной станок с резцовым узлом. После растачивания на роликовых станах осуществляют холодную прокатку труб с заданным коэффициентом обжатия. Для холодной прокатки применяют роликовые станы, в частности станы ХПТР, трубы прокатывают на цилиндрической оправке или оправке с малой конусностью тремя или четырьмя рабочими роликами.A known method of processing pig hot-rolled steel billets to obtain seamless cold-rolled high-precision pipes (according to patent RU2733522, selected as a prototype), including cleaning the inner surface by boring the inner diameter, cold rolling, cutting pipes to a given size. For boring, a boring machine with a cutting unit is used. After boring on roller mills, pipes are cold rolled with a given reduction ratio. For cold rolling, roller mills are used, in particular, cold rolling mills, pipes are rolled on a cylindrical mandrel or a mandrel with a small taper by three or four working rollers.

Известный способ характеризуется большим количеством отходов (металлической стружки). Кроме того, расточка внутреннего диаметра не позволяет использовать в качестве заготовок тонкостенные трубы, а также, сварные трубы, поскольку на внутренней стенке такой трубы в месте шва присутствует грат или неравномерность толщины стенки, неравномерность механических свойств, что приводит к поломке режущего инструмента. Операция расточки внутреннего диаметра является трудоемкой, занимает много времени, требует использование сложного оборудования.The known method is characterized by a large amount of waste (metal chips). In addition, the boring of the inner diameter does not allow the use of thin-walled pipes as blanks, as well as welded pipes, since there is a burr or uneven wall thickness, uneven mechanical properties on the inner wall of such a pipe at the weld, uneven mechanical properties, which leads to breakage of the cutting tool. The operation of boring the inner diameter is laborious, time-consuming, and requires the use of complex equipment.

Технической задачей изобретения является снижение металлоемкости и упрощение производства холоднокатаных труб высокой точности с расширением видов труб-заготовок, пригодных для реализации способа. Техническим результатом является уменьшение отходов металла при производстве. Кроме того, сокращается время производства, снижаются затраты электроэнергии, появляется возможность проката сварных и тонкостенных труб.The technical objective of the invention is to reduce the metal consumption and simplify the production of high-precision cold-rolled pipes with the expansion of the types of blank pipes suitable for implementing the method. The technical result is the reduction of metal waste during production. In addition, production time is reduced, energy costs are reduced, and welded and thin-walled pipes can be rolled.

Технический результат достигается в способе обработки труб-заготовок из стали для получения холоднокатаных труб, включающем струйную очистку внутренней поверхности при подаче струи частиц через полую штангу с головкой, имеющую конусную поверхность, холодный прокат роликами на оправку, правку с последующим раскроем труб. В качестве труб-заготовок могут использоваться бесшовные горячекатанные трубы или сварные трубы. Струйную очистку внутренней поверхностей производят, направляя на них поток дроби или абразива. Перед холодным прокатом роликами на оправку производят струйную очистку наружной поверхности, направляя на нее поток дроби или абразива.The technical result is achieved in a method for processing billet pipes made of steel to produce cold-rolled pipes, including blast cleaning of the inner surface when a jet of particles is fed through a hollow rod with a head having a conical surface, cold rolling with rollers on a mandrel, straightening with subsequent cutting of pipes. Seamless hot-rolled pipes or welded pipes can be used as billet pipes. Jet cleaning of internal surfaces is carried out by directing a stream of shot or abrasive on them. Before cold rolling with rollers on the mandrel, the outer surface is blast-cleaned by directing a stream of shot or abrasive onto it.

Изобретение поясняется рисунком: схема устройства струйной очистки внутренней поверхностиThe invention is illustrated by the figure: diagram of the device for jet cleaning the inner surface

Способ обработки труб-заготовок из стали для получения холоднокатаных труб реализуют следующим образом. The method of processing steel billet pipes to obtain cold-rolled pipes is implemented as follows.

В качестве труб-заготовок могут использоваться бесшовные горячекатанные трубы или сварные трубы. Осуществляют входной контроль труб-заготовок из стали, проверяют их на отсутствие дефектов и механических  частиц на заготовке.Seamless hot-rolled pipes or welded pipes can be used as billet pipes. They carry out incoming inspection of steel billet pipes, check them for defects and mechanical particles on the billet.

Производят струйную очистку внутренней поверхности Схема устройства для струйной очистки показана на рисунке. В трубу-заготовку 1 помещается полая штанга 2 с головкой 3, имеющей конусную поверхность. Через полую штангу 2 в потоке воздуха подают струю частиц 4, которые направляются конусной поверхностью на внутреннюю поверхность трубы-заготовки 1. В качестве частиц 4 могут использоваться дробь, абразив. При такой обработке удаляется окалина, ржавчина, мелкие внутренние дефекты, без снятия основного металла с трубы-заготовки 1. По сравнению с очисткой внутренней поверхности трубы расточкой внутреннего диаметра, сокращается время очистки внутреннего диаметра трубы на 30% и полностью исключается образование металлической стружки (увеличение коэффициента использования материала более чем 10 %), исчезает операция правки труб перед расточкой и наложение специальных фасок, также появляется возможность обрабатывать тонкостенные и сварные трубы-заготовки. Может производиться струйная очистка внешней поверхности трубы-заготовки 1 для снятия окалины, также, направляя на нее поток дроби или абразива. Jet cleaning of the inner surface is performed. The scheme of the device for jet cleaning is shown in the figure. A hollow rod 2 with a head 3 having a conical surface is placed in the blank pipe 1. A jet of particles 4 is fed through a hollow rod 2 in an air stream, which are directed by a conical surface to the inner surface of the billet pipe 1. Shot, abrasive can be used as particles 4. With this processing, scale, rust, small internal defects are removed, without removing the base metal from the pipe-pipe 1. Compared to the purification of the inner surface of the pipe with the intake of the inner diameter, the time of purification of the internal diameter of the pipe by 30 % is reduced and the formation of metal chips is completely excluded (increasing the coefficient of use of the material of more than 10 %), the operation of the pipes editing before boring and the attachment of special phases, also also. It becomes possible to process thin-walled and welded pipes-pipe. Jet cleaning of the outer surface of the tube-blank 1 can be carried out to remove scale, also by directing a stream of shot or abrasive onto it.

Описанная выше очистка внутренней поверхности необходима для удаления окалины, которая способствует быстрому износу инструмента (оправки) при холодном прокате. Иначе, частицы окалины закатываются в стенку трубы, влияя таким образом на точность геометрических размеров при холодном прокате. Также удаляются мелкие дефекты, которые влияют на качество внутренней поверхности и стенки трубы. Кроме того, перед холодным прокатом роликами на оправку может производиться струйная очистка наружной поверхности, также, направляя на нее поток дроби или абразива.The cleaning of the inner surface described above is necessary to remove scale, which contributes to the rapid wear of the tool (mandrel) during cold rolling. Otherwise, scale particles roll into the pipe wall, thus affecting the dimensional accuracy during cold rolling. Minor defects that affect the quality of the inner surface and pipe wall are also removed. In addition, before cold rolling by rollers on the mandrel, the outer surface can be blast cleaned, also by directing a stream of shot or abrasive onto it.

Затем, производят холодный прокат на стане холодной прокатки труб роликами на оправку, а именно, производят внешний продольный холодный прокат, при котором прокатные ролики располагаются на внешней поверхности трубы-заготовки, обжимая ее по всему внешнему диаметру и вращаются вокруг осей, лежащих в плоскости, перпендикулярной продольной оси трубы-заготовки 1. Оправка формирует внутреннюю поверхность при таком прокате. В результате получают заданную точность внутреннего диаметра с допуском менее 0,12 мм, толщины стенки с допуском от 0,05 мм шероховатость поверхности Ra менее 0,32 мкм. Холодная прокатка роликами позволяет получить наиболее точные геометрические размеры труб.Then, cold rolling is performed at the pipe cold rolling mill with rollers on the mandrel, namely, external longitudinal cold rolling is performed, in which the rolling rollers are located on the outer surface of the billet pipe, compressing it along the entire outer diameter and rotate around axes lying in a plane perpendicular to the longitudinal axis of the billet pipe 1. The mandrel forms the inner surface during such rolling. As a result, a given accuracy of the inner diameter is obtained with a tolerance of less than 0.12 mm, wall thickness with a tolerance of 0.05 mm, surface roughness Ra of less than 0.32 μm. Cold rolling with rollers allows you to get the most accurate geometric dimensions of the pipes.

Производят правку на трубоправильной машине для обеспечения прямолинейности трубы, с последующим раскроем для получения трубы нужной длины. Straightening is carried out on a pipe straightening machine to ensure the straightness of the pipe, followed by cutting to obtain a pipe of the required length.

Предлагаемый способ производства позволяет использовать заготовки с более тонкой стенкой и применять в качестве заготовок для проката сварные трубы.The proposed production method allows the use of blanks with a thinner wall and the use of welded pipes as blanks for rolling.

Claims (5)

1. Способ обработки труб-заготовок из стали для получения холоднокатаных труб, включающий струйную очистку внутренней поверхности при подаче струи частиц через полую штангу с головкой, имеющей конусную поверхность, холодный прокат роликами на оправку, правку с последующим раскроем труб. 1. A method for processing billet pipes from steel to produce cold-rolled pipes, including jet cleaning of the inner surface when a particle jet is fed through a hollow rod with a head having a conical surface, cold rolling with rollers on a mandrel, straightening, followed by pipe cutting. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве труб-заготовок используют бесшовные горячекатаные трубы.2. The method according to claim 1, characterized in that seamless hot-rolled pipes are used as blank pipes. 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве труб-заготовок используют сварные трубы.3. The method according to claim 1, characterized in that welded pipes are used as blank pipes. 4. Способ по п.1, отличающийся тем, что струйную очистку внутренней поверхности производят, направляя на нее поток дроби или абразива.4. The method according to claim 1, characterized in that the jet cleaning of the inner surface is carried out by directing a stream of shot or abrasive onto it. 5. Способ по п.1, отличающийся тем, что перед внешним холодным прокатом роликами на оправку производят струйную очистку наружной поверхности, направляя на нее поток дроби или абразива.5. The method according to claim 1, characterized in that before external cold rolling by rollers on the mandrel, the outer surface is blast-cleaned by directing a stream of shot or abrasive onto it.