Файл: Биметаллические трубы..pdf

Среднее удельное давление при прокатке биметаллических труб на роликовых станах может быть рассчитано по формуле В. А. Але­ шина для случая прокатки однослойных труб, полученной на осно­ вании равенства работы внешних и внутренних сил в мгновенном очаге деформации, но с учетом удельного содержания составляющих компонентов х:

ffj.Hx, cxT вX— предел текучести металла наружного и внутрен­ него слоев соответственно при данной степени деформации.

Так же, как и при прокатке на станах ХПТ, при прокатке на ХПТР наблюдается повышение деформируемости сталей и спла­ вов при их совместной прокатке с пластичными металлами.

Всвязи с тем что при прокатке на станах ХПТР биметаллических труб с внутренним плакирующим слоем на готовый и предготовый размер с применением смазки, состоящей из смеси касторового масла с тальком ( 1 : 1 ), на поверхности армко-железа появлялись мелкие поверхностные надрывы и шероховатость, были проведены опыты по выбору смазки, обеспечивающей высокое качество поверх­ ности.

Вкачестве смазки был применен 30%-ный раствор хозяйствен­ ного мыла и паста, состоящая из 70% мыла и 30% порошкообраз­ ной серы.

Поверхность труб в состоянии после прокатки, а также труб после опескоструивания подвергалась исследованию на профило­ метре. Лучшие результаты получены при прокатке на 30%-ном рас­ творе мыла. Поверхность приобрела зеркальный блеск, исчезла шероховатость. Для получения труб без ржавчины на поверхности армко-железа в раствор мыла были добавлены ингибиторы, не ухуд­ шающие свойств смазки и качества поверхности труб.

Применение в качестве смазки цинковых белил не может быть рекомендовано, так как их удаление с поверхности труб без приме­ нения кислоты невозможно.

Сцелью получения расчетных формул для определения допусти­ мой разностенности передельных труб при изготовлении товарных биметаллических труб высокой точности, а следовательно, задания поля допусков, была проведена обработка статистических данных,

полученных при производстве особотонкостенных труб высокой

106

точности и найдена корреляционная связь между величиной разностенности и рядом технологических параметров, выражающаяся формулой

AS3 = А5Т[\iD(0,17р. — 0,18) 0,55р. -f- 0,5],

где pD = D 0ld0.

Разностенность готовых труб обычно задается техническими усло­ виями, следовательно, может быть определена допустимая разностенность биметаллических труб после термодиффузионной обра­ ботки.

В о л о ч е н и е б и м е т а л л и ч е с к и х т р у б

Короткооправочному и безоправочному волочению подвергаются биметаллические трубы сталь + цветной металл. Трубы углероди­ стая сталь + нержавеющая сталь, нержавеющая сталь + армкожелезо подвергаются только безоправочному волочению.

Перед короткооправочным волочением производится забивка головок на ковочных вальцах без предварительного подогрева. Длина головок 150— 180 мм.

Волочение труб производится на твердосплавном инструменте с вытяжкой до 1,4—1,6. Смазкой при волочении служит хозяйствен­ ное мыло или мыльная паста.

При первых проходах смазка наносится на поверхность трубы без погружения пакета в какие-либо растворы. К инструменту предъявляются особые требования по чистоте и точности. После первого короткооправочного волочения производится термическая либо термодиффузионная обработка в зависимости от прочности сварки слоев, затем трубы правят на косовалковом стане, отрезают расслоенные концы и подготавливают к дальнейшему переделу — холодной прокатке или короткооправочному волочению по соответ­ ствующим маршрутам.

Товарные биметаллические трубы диаметром 6 —20 мм изготав­ ливают путем безоправочного волочения. При волочении происходит изменение толщины стенки (утолщение) и на поверхности плакирую­ щего слоя (меди, бронзы) появляются морщинистость и шерохова­ тость, глубина которых увеличивается с ростом деформации и исход­ ной величины зерен.

При волочении на поверхности армко-железа также возникают мелкие дефекты, связанные со значительной величиной зерна и обра­ зованием утяжки в местах благоприятной для деформации ориен­ тации кристаллической решетки некоторых зерен. Эти дефекты условно названы «рисунком армко-железа». Глубина дефектов составляет —10 мкм. Аналогичные дефекты также наблюдались при волочении труб с наружным слоем из стали ЭИ852. Для выяс­ нения возможности устранения этих дефектов, а также для установ­ ления величины тягового усилия и утолщения стенки биметалличе­ ских труб при безоправочном волочении было исследовано влияние на них различных'смазок и режимов волочения (табл. 18).

107

Т а б л и ц а 18

Зависимость тягового усилия и утолщения стенки от смазки и степени деформации при волочении биметаллических труб сталь ЭИ847 + армко-железо

108

Чистоту поверхности труб до и после волочения определяли на микроскопе — профилометре (рис. 47). Глубина дефектов до воло­ чения колебалась от 2 до 5 мкм. Появление «рисунка» наблюдалось независимо от применяемой смазки при деформации до 10%. При увеличении деформации до 25% глубина «рисунка» возрастала, при дальнейшем же росте величины деформации она практически не изменялась. Наиболее интенсивный рост глубины дефектов наблю­ дался при волочении на сернистом мыле и хлорированном парафине.

Лучшие результаты дало волочение на солидоле и на смеси сер­ нистой касторки с сернистым молибденом. Однако в связи со значи­ тельными трудностями, которые создает солидол при обезжиривании труб, от его применения отказались. Касторовое масло и хозяйствен­ ное мыло по результатам испытаний занимают среднее положение.

При прокатке труб на готовый размер на роликовых станах подобные дефекты не появлялись, однако значительно снижалась производительность стана.

На основании изложенного можно рекомендовать при необходи­ мости получения плакирующего слоя без «рисунка» армко готовый размер труб получать прокаткой.

109