ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

01

Результат выполнения технологической разработки.

Относится к трубному производству, а именно к прокатке труб большого диаметра из титановых сплавов.

Для повышения выхода годного при производстве горячекатаных труб большого диаметра из титановых альфа- и (альфа+бетта) -- сплавов. Уменьшено трещинообразование в альфированном слое обрабатываемой заготовки. Для этого разработан способ производства горячекатанных труб из титановых альфа- и (альфа+бетта) -- сплавов, содержащий ковку слитка с уковом У= (1-1,25) Ас/А3, где У=2,7, механическую обработку заготовки и сверление центрального отверстия, нагрев до температуры выше температуры полиморфного превращения, прошивку на косовалковом прошивном стане без подъема диаметра с вытяжкой в интервале 1,20-1,35, прокатку на пилигримовом стане, охлаждение в воде и механическую обработку наружной и внутренней поверхностей. Величину минимально допустимого съема при механической обработке определяют из выражения

Н=dтр/2 (1 - sqr (1-4*a3 (d3-a3) /mdтр)) +k, где:

У величина укова;

Ас средняя величина зерна слитка, мм;

А3 средняя величина зерна заготовки, мм;

Н величина съема при мехобработке, мм;

dтр диаметр горячекатаной трубы, мм;

d3 диаметр заготовки, мм;

m общий коэффициент вытяжки при прокатке;

К=0,5 - 1,5 коэффициент, учитывающий глубину газонасыщенного слоя в зависимости от продолжительности нагрева, мм.

Исходя из анализа глубины альфированного слоя, возникающего при нагреве крупногабаритных заготовок, и величины исходного зерна в заготовках, выявлена зависимость между минимально возможным съемом металла с горячекатаной трубы (глубинадефектного слоя) и величиной зерна заготовки, общей вытяжки на прокатке, диаметром исходной заготовки и диаметром горячекатаной трубы.

Так как глубина газонасыщенного (Н2, О2, n2) слоя связана с величиной зерна, а величина зерна на обточенных слитках и заготовках при травлении хорошо просматривается невооруженным глазом, минимальный предел укова У=2,7 определен, исходя из условия получения дефектного слоя на трубе глубиной не более 3 мм при определенных вытяжках на прошивном и пилигримовом станах, а максимальный предел, исходя из целесообразности затрат на уков заготовки. Интервал вытяжки на прошивном стане выбран из специфики процесса поперечно-винтовой прошивки.

С целью уменьшения растягивающих напряжений процесс прошивки ведут на посад или, как говорят, размер в размер при минимально возможных деформациях, обеспечивающих получение размера гильз, позволяющих их надевать на дорн и получать заданный размер труб из титановых альфа- и (альфа+бетта) -- сплавов. При производстве титановых труб большого размера вытяжку на прошивном стане поддерживают в интервале 1,20-1,35. Коэффициент К учитывает глубину газонасыщения металла в зависимости от продолжительности нагрева заготовки и определен опытным путем от 0,5 мм до 1,5 мм.

Данный способ опробован на ТПА 8 - 16 ЧТПЗ при производстве труб размером 273х30 мм из титанового сплава "grade 9m" и "grade 23m". В производство была задана механически обработанная сверленая заготовка с уковом У 3,2 (А3=5 мм). Предварительно по формуле была рассчитана глубина съема Н, определены размер зерна А3, вытяжка на пилигримовом стане m. Трубу изготавливали по следующей технологии: нагрев заготовки размером 450х100 вн х1750 мм в методической печи до температуры 1110 градусов; прошивка заготовки в гильзу 450 х 275 вн х 2280 мм с вытяжкой 4,2 (m5,5); правка; механическая обработка на размер 273 х 30 х 9150 мм.

Таким образом, съем дефектного слоя с наружной и внутренней поверхностей составил по 3 мм. По существующей технологии производства титановых труб для получения труб такого же чистого размера 273 х 30 мм изготавливали горячекатаную трубу размером 293 х 50 мм.

Применяется в АООТ Верхнесалдинское металлургическое производственное объединение.