Регистрация / Вход
Прислать материал

Формоизменение металла при винтовой раскатке стальных труб

ФИО: Будников А. С.

Направление: Металлургия

Научный руководитель: к.т.н., доц. Харитонов Евгений Анатольевич

Институт: Институт экотехнологий и инжиниринга

Кафедра: Кафедра Технологии и оборудования трубного производства

Академическая группа: ММО-14-2

В процессе винтовой прокатки, особенно в трехвалковых станах, форма проката в очаге деформации не соответствует геометрии поверхности очага деформации, рассчитанной по известным методикам. Это несоответствие объясняется тангенциальным истечением металла в зазоры между валками. В двухвалковых станах, процесс тангенциальной раскатки контролируется направляющим инструментом (линейками), а в трехвалковых станах добиться замкнутого калибра очага деформации при помощи направляющего инструмента конструкционно сложно. Одним из наиболее ярких примеров проблемы связанной с тангенциальным истечением металла в зазоры между валками является образование дефекта «трехгранный раструб» при раскатке заднего конца тонкостенных труб в трехвалковом стане.

Исследование зависимости формоизменения металла от геометрии очага деформации, и калибровки рабочего инструмента проводили при помощи компьютерного моделирования процесса винтовой раскатки стальных труб марки ШХ15 в трехвалковом раскатном стане с помощью программного комплекса DEFORM. Моделирование процесса раскатки тонкостенных труб с D/S=12 диаметром 150 мм и толщиной стенки 12,5 мм из полой трубной заготовки (гильзы) диаметром 181 мм и толщиной стенки 28 мм, осуществлялось в очаге деформации, образованным тремя валками, развернутыми на угол подачи 10 градусов и угол раскатки 4 градуса по грибовидной схеме. Связь между геометрией поверхности очага деформации и фактической формой проката предложено определять при помощи коэффициента овальность, или отношением наибольшего радиуса раската в зазоре между валками к радиусу раската под валком. Наибольшее значение коэффициент овальности имеет на калибрующем участке, что приводит к максимальному тангенциальному истечению металла в зазоры между валками, дестабилизации процесса раскатки и образованию различных дефектов.

Уменьшить или локализировать зону с наибольшим тангенциальным истечением металла, можно за счет изменения калибровки рабочих валков и перераспределения суммарного обжатия стенки трубной заготовки между прошивным и раскатным станами. Это позволит уменьшить максимальное значение тангенциального истечения металла в зазоры между валками и сделать процесс раскатки белее стабильным.