UA97027C2 - Прошивна і прокатна оправка, спосіб відновлення цієї прошивної і прокатної оправки і технологічна лінія для відновлення цієї прошивної і прокатної оправки - Google Patents
Прошивна і прокатна оправка, спосіб відновлення цієї прошивної і прокатної оправки і технологічна лінія для відновлення цієї прошивної і прокатної оправки Download PDFInfo
- Publication number
- UA97027C2 UA97027C2 UAA201006710A UAA201006710A UA97027C2 UA 97027 C2 UA97027 C2 UA 97027C2 UA A201006710 A UAA201006710 A UA A201006710A UA A201006710 A UAA201006710 A UA A201006710A UA 97027 C2 UA97027 C2 UA 97027C2
- Authority
- UA
- Ukraine
- Prior art keywords
- mandrel
- film
- rolling
- stitching
- rod
- Prior art date
Links
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 title claims description 94
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 31
- 230000001172 regenerating effect Effects 0.000 title 1
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 title 1
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 title 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 claims abstract description 114
- 238000010891 electric arc Methods 0.000 claims abstract description 88
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N iron Substances [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 79
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims abstract description 40
- 238000005422 blasting Methods 0.000 claims abstract description 38
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 19
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 19
- 239000010953 base metal Substances 0.000 claims description 36
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 claims description 34
- 239000000314 lubricant Substances 0.000 claims description 32
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 30
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims description 21
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims description 21
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 19
- 239000010410 layer Substances 0.000 claims description 15
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 claims description 15
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 10
- 238000011084 recovery Methods 0.000 claims description 9
- 238000005452 bending Methods 0.000 claims description 4
- 238000009941 weaving Methods 0.000 claims 1
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 14
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 abstract description 11
- 238000000576 coating method Methods 0.000 abstract description 11
- 230000002265 prevention Effects 0.000 abstract description 3
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 71
- 238000011282 treatment Methods 0.000 description 17
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 15
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 14
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 13
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 10
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 10
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 description 8
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 7
- 238000009958 sewing Methods 0.000 description 7
- 230000008859 change Effects 0.000 description 5
- 238000013461 design Methods 0.000 description 5
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 5
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 5
- 238000011160 research Methods 0.000 description 5
- 229910000851 Alloy steel Inorganic materials 0.000 description 4
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 description 4
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 4
- 238000002294 plasma sputter deposition Methods 0.000 description 4
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 description 4
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 4
- PZNSFCLAULLKQX-UHFFFAOYSA-N Boron nitride Chemical compound N#B PZNSFCLAULLKQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 3
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 3
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 210000000988 bone and bone Anatomy 0.000 description 3
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 3
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 3
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 3
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 3
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 3
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 3
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 3
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 3
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 3
- 238000007750 plasma spraying Methods 0.000 description 3
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 3
- 229910052582 BN Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910001208 Crucible steel Inorganic materials 0.000 description 2
- UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N Iron oxide Chemical compound [Fe]=O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 244000208060 Lawsonia inermis Species 0.000 description 2
- 238000002441 X-ray diffraction Methods 0.000 description 2
- 238000003287 bathing Methods 0.000 description 2
- KGBXLFKZBHKPEV-UHFFFAOYSA-N boric acid Chemical compound OB(O)O KGBXLFKZBHKPEV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229960002645 boric acid Drugs 0.000 description 2
- 235000010338 boric acid Nutrition 0.000 description 2
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 2
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 2
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 2
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 2
- 239000000047 product Substances 0.000 description 2
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 2
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000004381 surface treatment Methods 0.000 description 2
- 230000008719 thickening Effects 0.000 description 2
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 2
- 239000011800 void material Substances 0.000 description 2
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 244000241257 Cucumis melo Species 0.000 description 1
- 235000015510 Cucumis melo subsp melo Nutrition 0.000 description 1
- OTMSDBZUPAUEDD-UHFFFAOYSA-N Ethane Chemical compound CC OTMSDBZUPAUEDD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000282414 Homo sapiens Species 0.000 description 1
- 240000006240 Linum usitatissimum Species 0.000 description 1
- 235000004431 Linum usitatissimum Nutrition 0.000 description 1
- 239000004115 Sodium Silicate Substances 0.000 description 1
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001315 Tool steel Inorganic materials 0.000 description 1
- FJJCIZWZNKZHII-UHFFFAOYSA-N [4,6-bis(cyanoamino)-1,3,5-triazin-2-yl]cyanamide Chemical compound N#CNC1=NC(NC#N)=NC(NC#N)=N1 FJJCIZWZNKZHII-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 229910000963 austenitic stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 1
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 1
- 229910010293 ceramic material Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052729 chemical element Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 230000032798 delamination Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 1
- 229910001873 dinitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 230000007717 exclusion Effects 0.000 description 1
- 210000000744 eyelid Anatomy 0.000 description 1
- 238000009950 felting Methods 0.000 description 1
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 1
- 238000005187 foaming Methods 0.000 description 1
- 230000035784 germination Effects 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 1
- 238000005098 hot rolling Methods 0.000 description 1
- 230000003116 impacting effect Effects 0.000 description 1
- 150000002505 iron Chemical class 0.000 description 1
- 238000004898 kneading Methods 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 208000020442 loss of weight Diseases 0.000 description 1
- 238000005461 lubrication Methods 0.000 description 1
- 239000003595 mist Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000036961 partial effect Effects 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 235000019353 potassium silicate Nutrition 0.000 description 1
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 description 1
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 1
- 239000002893 slag Substances 0.000 description 1
- NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N sodium silicate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-][Si]([O-])=O NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052911 sodium silicate Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Landscapes
- Coating By Spraying Or Casting (AREA)
Abstract
Запропонована прошивна й прокатна оправка, що має плівку, що складається з оксидів, таких як FеOі FeO, а також Fe (металу), і яка створена на поверхні основного металу за допомогою електродугового напилення з використанням залізного дроту, основним компонентом якої є Fe, причому, завдяки цій плівці, на практиці може бути одержана оправка, що має чудові властивості захисту від нагрівання й запобігання тужавінню, а також може бути продовжений строк служби оправки. Крім того, при відновленні цієї оправки плівка може бути повторно створена за допомогою виконання наступних етапів у вказаному порядку: дробоструминної обробки оправки, використовуваної при прошиванні й прокатці, й електродугового напилення. У результаті можна відновити оправку при низьких витратах і в короткий період часу.
Description
- пристрій електродугового напилення, призначе- прошивання й прокатки, послідовно замінюють ний для одержання оправки, обробленої в при- відновленою оправкою, що повинна бути встанов- строї дробоструминної обробки, відновлення лена на стрижні, і спрямовують у прошивний про- оправки за допомогою електродугового напилення катний стан, що виконують неодноразово. з використанням залізного дроту для створення на 11. Технологічна лінія за п. 10, що містить пристрій її поверхні плівки, що складається з оксидів і Ее, і розпилення мастила, призначений для нанесення подачі відновленої в такий спосіб оправки в при- мастила на поверхню відновленої оправки на стрій заміни оправки, шляху, де виконують транспортування стрижня з причому згадані пристрої встановлюють у вказа- відновленою оправкою, що на ньому встановлена, ному вище порядку, і у встановлених у такий спо- від пристрою подачі й прийому стрижня до проши- сіб пристроях кожну з оправок, використаних у ході вного прокатного стана.
Даний винахід стосується прошивної і прокат- гарячої обробки, піддають термічній обробці при ної оправки (далі скорочено також званою "оправ- високій температурі, що становить приблизно від кою"), що багато разів використовується в проши- 9007С до 10007С протягом періоду від декількох вному і опрокатному етапі при виготовленні годин до декількох десятків годин. безшовних стальних труб, способу відновлення У останні роки має місце тенденція до поміт- цієї оправки і технологічної лінії для відновлення ного збільшення попиту па безшовні стальні труби цієї оправки. і, зокрема значним є зростання потреби в безшов-
Спосіб виготовлення труб за методом Манес- них стальних трубах, що використовуються в жор- мана являє собою процес виробництва безшовних стких умовах. Для використання в жорстких умо- стальних труб, що широко використовується шля- вах підходять безшовні стальні труби, виготовлені хом гарячої обробки. У ході процесу виготовлення з таких різновидів високолегованої сталі, як нер- труб за методом Манесмана круглу заготовку, на- жавіюча сталь, сталь з легуванням на основі Мі гріту попередньо до визначної температури, по- або високохромиста сталь із вмістом Ст 990 або дають в прошивний і прокатний етап (прошивний вище. стан) і прошивають центральну частину круглої Коли оправка, покрита оксидною плівкою, ви- заготовки, що проходить по осі, що дозволяє оде- користовується для прошивания при виробництві ржати порожнисту заготовку звану "порожнистою безшовних груб з високолегованої сталі, необхідно гільзою". прошивати заготовку, що має високий опір дефо-
Порожнисту гільзу, або в тому вигляді, як с, рмації, тому оксидна плівка на оправці схильна до або після збільшення діаметра і зменшення тов- стирання і/або відшарування. Як тільки оксидна щини стінки, якщо це необхідно, за рахунок її про- плівка на оправці стирається або відшаровується, пускання через розкочувальний стан тієї ж конс- ефект захисту від нагрівання знижується, і темпе- трукції, що і згаданий вище прошивний прокатний ратура основного металу оправки зростає, внаслі- етан, подають в наступний прокатний стан, що док чого оправка може ушкоджуватися через по- викопує подовження, наприклад стан для прокатки в'язаний з нагріванням знос (втрати металу). на оправці з метою подовження І прокатки. Після Коли оправка, покрита оксидною плівкою, ви- цього трубу, що одержується в результаті пропус- користовується для прошивання і прокатки в про- кають через редукційний стан, правильний стан, цесі виробництва безшовних труб з високолегова- калібрувальний стан і подібне для вирівнювання, ної сталі, оксидна плівка в загальному випадку регулювання форми і калібрування, що приводить стирається протягом декількох проходів прокатки і, до одержання безшовної металевої труби як оста- таким чином, термін її служби є дуже невеликим. точного виробу, Якщо прошивання і прокатку продовжують з
У ході прошивання і прокатки за допомогою використанням оправки з пошкодженою оксидною прошивного і прокатного стану як прошивний ін- плівкою, через безпосередній контакт між основ- струмент використовують оправку в формі кулі. ним металом оправки і поверхнею заготовки може
Цю оправку встановлюють на передньому кінці виникати тужавіння, що є аварійною ситуацією, і, в осердя або стрижня і використовують для проши- той же час, на внутрішній поверхні порожнистої вання заготовки, нагрітої до високої температури, гільзи будуть утворюватися тріщини, іпо приводить що становить приблизно 12007, внаслідок чого до погіршення якості готового виробу. вона зазнає впливу високих температур і високого Таким чином, при виробництві безшовних труб контактного тиску. Як наслідок, на поверхні оправ- з високолегованої сталі необхідно часто замінюва- ки виникає оксидна плівка (окалина), що захищає ти оправку, і в результаті знижується ефективність основний метал оправки. Оксидна плівка захищає роботи прошивного і прокатного стану. Зокрема в оправку від теплоти, що надходить від заготовки, і, цей час, коли метою с ефективне виробництво в той же час, служить для запобігання захопленню безшовних стальних труб, і досягнуті певні успіхи в оправки заготовкою. забезпеченні безперервної роботи обладнання,
Оксидну плівку на поверхні оправки в загаль- що застосовується для процесу виготовлення труб ному випадку утворюють, коли оправку, виготов- за методом Манесмана, зниження ефективності лену з інструментальної сталі, призначеної для роботи прошивного і прокатного стану впливає на ефективність всього процесу виробництва безшо- чином терміну служби тільки за рахунок згаданого вних стальних труб загалом. складу основного металу.
Для відновлення і повторного використання Крім того, всі оправки, запропоновані у вказа- оправки, яка вже була використана для прошиван- них вище Документах 1-4, при їх багаторазовому ня і знята зі стрижня, необхідно повторно створю- використанні для прошивання і прокатки вимага- вати оксидну плівку, однак, щоб провести необхід- ють тривалого періоду термічної обробки для від- ну для цього термічну обробку, потрібний новлення оксидної плівки. Тому до цього часу про- тривалий час і деяка кількість етапів. Відповідно, водилися дослідження з мстою збільшення необхідно підтримувати запас з великого числа терміну служби оправки за рахунок заміни оксид- оправок, щоб навіть при частій заміні оправок не ної плівки на поверхні оправки плівкою, відмінною могла виникати їх недостача, що дозволить уник- від оксидної. нути зниження ефективності роботи прошивного Наприклад в опублікованій заявці на японсь- прокатного стану. кий патент Мо 10-180315 (далі званої "Документ 5")
Беручи до уваги таку ситуацію, до цього часу пропонується оправка, міцність на вигин якої при проводилися різні дослідження з метою продов- високих температурах збільшена за рахунок част- ження терміну служби оправки і, таким чином, кової заміни оксидної плівки (окалини) на її повер- зменшення, наскільки це можливо, числа оправок, хні керамічним матеріалом, таким як 5ІіС, Аїі262Оз, які повинні зберігатися в підготовленому вигляді. 21О» або 5із3Ма. У опублікованому японському па-
Наприклад в опублікованому японському патенті тенті Мо 59-13924 (далі званому "Документ 6") про-
Мо 04-8498 (далі званому "Документ 1") пропону- понується оправка, плівку на поверхні якої утво- ється збільшення стійкості основного металу рюють за допомогою плазменого напилення оправки до високих температур за рахунок зни- порошку з оксиду Ее. ження вмісту Сг і додання Мо, МУ і/або тому подіб- Однак керамічна зона оправки, запропонова- ного, а також пропонується оправка з оксидною ної в Документі 5, схильна до пошкодження через плівкою, що має чудове зчеплення, яку створюють ударний вплив при проведенні прошивання, і тому на поверхні оправки і закріплюють на цій поверхні. при заміні і експлуатації оправки з нею необхідно
Оправка, запропонована в Документі і, має поводитися дуже обережно. Крім того, оправка, до тон недолік, що при збільшенні довжини проши- складу якої входить кераміка, дуже дорога і її важ- вання заготовки стають недостатніми як стійкість ко відновлювати. Крім цього, оправка, запропоно- до високих температур основного металу оправки, вана в Документі 6, вимагає наявності пристрою так і зчеплення з ним оксидної плівки, і, отже, не для плазменого напилення порошків, що має ве- може бути забезпечений прийнятний довгий тер- ликі розміри, при підготовці і відновленні оправки і, мін служби. отже, вимагає значних витрат.
У опублікованій заявці па японський патент Мо Як згадано вище, до цього часу проводилися 04-74848 (далі званої "Документ 2") і опублікованій дослідження з метою продовження терміну служби заявці на японський патент Ме 04-270003 (далі оправки, щоб запобігти можливому зниженню званої "Документ 3") пропонуються оправки, для ефективності процесів прошивання і прокатки. яких застосовується основний метал, що має хімі- Однак не можна чекати, що тільки підбір хімічного чний склад, придатний для поліпшення опору де- складу основного металу приведе до продовження формації при високих температурах і тріщиностій- в достатній мірі терміну служби оправки, коли вона кості, і на поверхні яких створена оксидна плівка, використовується для прошивання і прокатки при
Однак оправки, запропоновані в цих Документах 2 виробництві безшовних зруб з високолегованої і 3. мають той недолік, що оксидна плівка в зоні сталі. вершини оправки, де контактний тиск є найвищим, Крім того, у випадку повторного використання а температура при прошиванні збільшується, роз- оправки при прошиванні і прокатці необхідний три- плавляється і втрачає здатність до захисту від валий період термічної обробки для відновлення нагрівання і опір стиранню, внаслідок чого верши- оксидної плівки. Таким чином, в ході досліджень, на оправки легко ушкоджується і/або деформуєть- що проводилися робилися спроби утворити пове- ся із-за пов'язаної з розплавленням втратою мета- рхневу плівку з використанням керамічного мате- лу. ріалу замість оксидної плівки окалини, або створи-
У опублікованому японському патенті Мо 64- ти плівку за допомогою плазменого напилення 7147 (далі званому "Документ 4") пропонується порошків оксиду заліза. Однак в кожному випадку оправка, для якої застосовується основний метал, зроблені заходи не змогли ефективним чином шо містить як добавки Ст і Си, і на поверхні якого продовжити термін служби оправки. створена оксидна плівка. Однак оправка, що про- Задачею даного винаходу, який створений з понується в Документі 4, також має недолік, що урахуванням розглянутих вище проблем, є запро- полягає в легкому пошкодженні і/або деформуван- понувати прошивну оправку, яка має тривалий ні вершини оправки через пов'язану з розплавлен- термін служби і яку у випадку ЇЇ повторного вико- ням втратою металу при проведенні прошивання. ристання можна відновлювати при низьких витра-
У будь-якому випадку, від оправок, запропо- тах і в короткий період часу, а також запропонува- нованих у вказаних вище Документах 1-4, хімічний ти спосіб відновлення цієї прошивної оправки і склад основного металу в яких регулюють, у випа- технологічну лінію для відновлення прошивної дку їх застосування для прошивання і прокатки оправки, на якій така оправка може бути відновле- при виготовленні безшовних труб з високолегова- на (в режимі онлайн) з використанням групи при- ної сталі не можна чекати збільшеного прийнятним строїв для повернення оправки в справний стан,
яка входить до складу цієї лінії. подачі і прийому стрижня після заміни оправки,
Щоб вирішити поставлену задачу, автори да- використовуваної в ході прошивання | прокатки, ного винаходу провели глибокі дослідження, нама- відновленої оправкою; пристрій дробоструминної гаючись продовжити термін служби оправки при ЇЇ обробки, призначений для одержання оправки, використанні для прошивання і прокатки при виро- використовуваної в ході прошивання і прокатки, бництві безшовних стальних труб і реалізувати від пристрою заміни оправки і проведення дробос- відновлення оправки при низьких витратах І в ко- труминної обробки поверхні оправки, використову- роткий період часу для безперешкодного повтор- ваної в ході прошивання і прокатки; пристрій елек- ного використання і, в результаті автори створили тродугового напилення, призначений для даний винахід. одержання оправки, обробленої в пристрої дробо-
По суті, даним винаходом пропонується про- струминної обробки, відновлення оправки за до- шивна | прокатна оправка, спосіб відновлення помогою електродугового напилення з викорис- прошивної і прокатної оправки і технологічна лінія танням залізного дроту з метою створення на її для відновлення прошивної і прокатної оправки, поверхні плівки, що складається з оксидів і Ре, і які визначені нижче. подачі відновленої таким чином оправки в при-
Прошивна і прокатна оправка, призначена для стрій заміни оправки, причому для створення тех- її повторного використання в прошивному і прока- нологічної лінії згадані пристрої встановлюють у тному стані, що застосовується при виробництві вказаному вище порядку, і на такій лінії оправку, безшовних стальних труб, відрізняється тим, що використану в ході прошивання І! прокатки, послі- вона має плівку, що складається з оксидів і Ре, яку довно замінюють відновленою оправкою, встанов- створюють на поверхні основного металу оправки, люють на стрижні і потім повторно спрямовують в що пройшла дробоструминну обробку, за допомо- прошивний і прокатний стан. гою електродугового напилення з використанням Згадана технологічна лінія для відновлення в залізного дроту. переважному випадку додатково містить пристрій
У згаданій оправці частка зон, що займаються розпилення мастила, призначений для нанесення оксидами в згаданій вище плівці, в переважному мастила на поверхню відновленої оправки, на випадку становить 55-8095. Також є переважним, шляху від пристрою подачі і прийому стрижня до щоб частка зон, що займаються в плівці оксидами, прошивного прокатного стану, причому подачу на боці поверхневого шару була вище, ніж на боці стрижня виконують з встановленою на ньому від- основного металу; в цьому випадку частка зон, що новленою оправкою. займаються в плівці оксидами, в переважному Прошивна і прокатна оправка, відповідна да- випадку становить не більше 4095 в зоні поруч з ному винаходу, має плівку, яка створена на її по- основним металом і 55-8095 в зоні поверхневого верхні і складається з оксидів і Ре і, таким чином, шару. У переважному випадку оправка виконана в має чудові властивості захисту від нагрівання і формі кулі, і товщина плівки в зоні вершини в пе- запобігання тужавінню і, в той же час, мас збіль- реважному випадку більша товщини плівки в цилі- шений термін служби і. крім того, оскільки плівка ндричній частині. Крім того, є переважним, щоб на створена за допомогою електродугового напилен- поверхню плівки була нанесене мастило. Залізний ня, оправку можна готувати і відновлювати при дріт в переважному випадку містить МУ. низьких витратах і в короткий період часу.
Спосіб відновлення згаданої прошивної опра- Згідно з способом відновлення прошивної і вки для її повторного використання, відрізняється прокатної оправки, відповідної даному винаходу, тим, що поверхню оправки піддають дробостру- оправку, використану при прошиванні і прокатці, минній обробці для видалення плівки з оправки, почергово піддають дробоструминній обробці і використовуваної при прошиванні і прокатці, після електродуговому напиленню, і на поверхні оправ- чого за допомогою електродугового напилення з ки повторно створюють плівку, що складається з використанням залізного дроту створюють плівку, оксидів і Ре, і, таким чином, оправку можна відно- що складається з оксидів і Ге. вити при низьких витратах і в короткий період ча-
У згаданому способі відновлення видалення су. плівки за допомогою дробоструминної обробки і Крім того, технологічна лінія для відновлення створення плівки за допомогою електродугового прошивної і прокатної оправки, відповідної даному напилення в переважному випадку викопують винаходу, може бути реалізована на практиці у тільки в зоні вершини оправки, викопаної в формі вигляді автоматизованої лінії для відновлення і кулі. заміни оправки в короткий період часу з метою
Технологічна лінія для відновлення оправки з повторного використання групи оправок, що ро- метою її повторного використання в прошивному і бить можливим відновлення оправок в режимі он- прокатному стані, що застосовується при вироб- лайн без здійснення будь-якого несприятливого ництві безшовних стальних труб, відрізняється впливу на ефективність всього процесу виробниц- тим, що вона містить; пристрій подачі і прийому тва безшовних стальних труб загалом. стрижня, призначений для подачі стрижня з вста- На Фіг. 1 наведені результати вимірювань, новленою на ньому згаданою оправкою і витяган- одержаних при проведенні рентгенівського аналізу ня стрижня після використання в ході прошивання плівок на поверхні оправки, для різних відстаней і прокатки; пристрій заміни оправки, призначений при електродуговому напиленні. для одержання стрижня після використання в ході На Фіг. 2 наведені мікроструктури в попереч- прошивання і прокатки від пристрою подачі і при- ному перерізі для плівок на поверхні оправки для йому стрижня, а також подачі стрижня в пристрій різних відстаней при електродуговому напиленні.
На Фіг. З наведений взаємозв'язок між част- При формуванні такої структури стає можли- кою оксидів в плівці на оправці і міцністю зчеплен- вим створити плівку, на поверхні наново підготов- ня плівки. леної оправки або оправки, яка відновлюється, за
На Фіг. 4 наведений взаємозв'язок між част- допомогою електродугового напилення в дуже кою оксидів в плівці на оправці і величиною сти- короткий період часу в порівнянні із звичайними рання плівки. випадками створення оксидної плівки у вигляді
На Фіг. 5 наведений взаємозв'язок між част- окалини за допомогою термічної обробки. У допо- кою оксидів в плівці на оправці і числом послідов- внення до цього, пристрій електродугового напи- них операцій прошивання і прокатки (числом про- лення може мати набагато більш просту конструк- ходів). цію в порівнянні з відомим пристроєм плазменого
На Фіг. 6 наведена мікроструктура в попереч- напилення. Крім цього, залізний дріт, що являє ному перерізі для плівки на поверхні оправки, оде- собою матеріал для електродугового напилення, ржаній шляхом електродугового напилення, при може бути одержаний при більш низьких витратах поступовому збільшенні відстані напилення. в порівнянні з порошкам, який є звичайним матері-
На Фіг. 7 наведене співвідношення між вміс- алом для плазменого напилення. том МУ і ефективністю прошивання для оправок, Плівка, що складається з комбінації оксидів і плівка на яких створена за допомогою електроду- Ре, яка створена на поверхні прошивної оправки гового напилення з використанням залізного дро- відповідно до даного винаходу, має чудові власти- ту, який містить МУ. вості захисту від нагрівання і запобігання тужавін-
На Фіг. 8 наведене співвідношення між ефек- ню. Далі описуються відмітні особливості прошив- тивністю прошивання і мірою деформації вершини ної оправки, відповідної даному винаходу. оправки для оправок, плівка на яких створена за На Фіг. 1 показані результати вимірювань, допомогою електродугового напилення з викорис- одержаних при проведенні рентгенівського аналізу танням залізного дроту, який містить МУ. плівок на поверхні оправки, для різних відстаней
На Фіг. 9 схематично показаний поперечний при електродуговому напиленні. На Фіг. 2 показані переріз вершини і зони в безпосередній близькості мікроструктури в поперечному перерізі для плівок від неї для оправки з плівкою, створеною за допо- на поверхні оправки для різних відстаней при еле- могою електродугового напилення, після 10 про- ктродуговому напиленні. Відстань напилення яв- ходів прошивання. ляє собою відстань від розпилюючої форсунки
На Фіг. 10 наведений взаємозв'язок між чис- пристрою електродугового напилення до поверхні лом послідовних проходів прошивання і товщиною основного металу оправки, що є мішенню, яка по- плівки, що залишається на циліндричній частині кривається. На Фіг. 1 і Фіг. 2 показані результати оправки. вимірювань і мікроструктури в поперечному пере-
На Фіг. 11 схематично показана загалом кон- різі для плівок, утворених за допомогою електро- фігурація технологічної лінії для відновлення з дугового напилення з відповідних відстаней напи- метою повторного використання прошивної оправ- лення, що становлять 200 мм, 400 мм, 600 мм, 800 ки, відповідної даному винаходу. мм, 1000 мм, 1200 мм і 1400 мм.
Фіг. 12 - вигляд збоку пристрою заміни оправ- На Фіг. 1 видно, що в плівках, створених на ки загалом. поверхні основного металу оправки за допомогою
Фіг. 13(а) - Фіг. 13(Ї) являють собою поперечні електродугового напилення, вміст оксидів Гезо) і перерізи істотних елементів, наведені для ілюст- гео збільшується, а вміст Ре знижується із збіль- рації зразкових способів монтажу і демонтажу шенням відстані напилення. Це зумовлено тим, що оправки в пристрої заміни оправки. по мірі збільшення відстані напилення відбуваєть-
Фіг. 14 - вигляд збоку пристрою дробостру- ся окислення розплавленого напилюваного мате- минної обробки загалом. ріалу (Ге), випущеного з напилюваної форсунки.
Фіг. 15 - вигляд збоку пристрою електродуго- На поперечних перерізах плівок, показаних на вого напилення загалом. Фіг. 2, кожна зона, та, що має ясно-сірий колір яв-
На Фіг. 16 схематично показана загалом кон- ляє собою Ге, кожна зона, що має темно-сірий фігурація технологічної лінії для відновлення колір, являє собою оксид, а кожна зона, що має оправки, в якій встановлений пристрій розпилення чорний колір, являє собою пустоту, як і позначено мастила. на цих виглядах. Як можна спостерігати на цих же
Фіг. 17 - вигляд збоку пристрою розпилення виглядах, коли відстань напилення становить, на- мастила загалом. приклад 200 мм, оксиди займають 20-3095 загаль-
На Фіг. 18 схематично показана загалом кон- ного об'єму плівки, при цьому 70-8095 загального фігурація іншої технологічної лінії для відновлення об'єму, що залишилося зайняті Ре. Коли відстань оправки, в якій встановлений пристрій розпилення напилення становить 1000 мм, оксиди займають мастила. приблизно 8095 об'єму плівки, при цьому 2095
Прошивна оправка, відповідна даному вина- об'єму, що залишилося приблизно зайняті Ре. Мік- ходу, відрізняється тим, що в процесі створення роструктури, наведені на Фіг. 2, також вказують, плівки на поверхні основного металу оправки плів- що по мірі збільшення відстані напилення частка ку, що складається з оксидів, наприклад Резо) і оксидів збільшується, в той час як кількість Бе
ЕеО, а також Ре (металу), утворюють на цій повер- знижується. хні за допомогою електродугового напилення з Таким чипом, частка зон, зайнятих в плівці ок- використанням залізного дроту, основним компо- сидами (далі звана "відносним вмістом оксидів") нентом якого є Ее. міняється в залежності від відстані напилення.
Тому за рахунок регулювання відстані напилення рівним відповідній відстані напилення таким чи- можна керувати відносним вмістом оксидів в плів- ном, щоб відносний вміст оксидів в плівці зміг ста- ці. новити 25, 45, 60, 75 або 85905. Крім того, для порі-
На Фіг. З показаний взаємозв'язок між віднос- вняння на поверхні основного металу оправки ним вмістом оксидів в плівці на оправці і міцністю плівка була створена за допомогою плазменого зчеплення плівки. Міцність зчеплення плівки вка- напилення порошку РезО5. Ця оправка з плазме- зує на міру нерозривності і силу зв'язку з поверх- ним напиленням відповідає оправці, запропонова- нею основного металу оправки і СПушать показ- ній у вказаному вище Документі 6, і плівка на 10090 ником опору відшаруванню при прошиванні і складається з оксидів. прокатці. Отже, коли адгезійна міцність є високою, З використанням одержаних у вигляді тесто- плівку майже не можна відшарувати, а коли адге- вих зразків оправок були проведені тести, в яких зійна міцність є низькою, плівка легко відшарову- послідовно прошивалися і прокочувалися деталі, ється. Як показано на Фіг. 3. опір плівки відшару- що обробляються. Як деталі, що обробляються ванню знижується по мірі збільшення відносного були використані круглі заготовки, кожна з яких вмісту оксидів в плівці, і коли відносний вміст ок- мала зовнішній діаметр 70 мм і довжину 1000 мм і сидів перевищує 8095, цей опір знижується швид- складалася з сталі ЗО5З304 (аустенітної неіржаві- кими темпами. ючої сталі, визначеної стандартом 915) як високо-
На Фіг. 4 показаний взаємозв'язок між віднос- легована сталь. Ці деталі, що обробляються нагрі- ним вмістом оксидів в плівці на оправці і величи- ватися до 12007С і потім зазнавали тестів по ною стирання плівки. Величина стирання плівки прошиванні з використанням згаданих вище опра- відображає зниження ваги після 1600 повторень вок, що є тестовими зразками, щоб одержати по- очищення поверхні від плівки і служить показником рожнисті гільзи, кожна з яких мала зовнішній діа- опору стиранню при прошиванні і прокатці. Отже, метр 74 мм, товщину стінки 8.6 мм і довжину 2200 коли величина стирання є невеликою, плівка май- ММ. | Й же не стирається, а коли величина стирання є У цьому тесті для кожної оправки, що г тесто- значною, плівку легко стерти. Як показано на Фіг. вим зразком, перевірявся Її зовнішній вигляд після 4, опір плівки стиранню знижується по мірі збіль- кожного проходу прошивання І прокатки, а та- шення відносного вмісту оксидів в плівці, і коли кож оцінювався і розраховувався термін служби відносний вміст оксидів перевищує 8095. цей опір оправки, що вимірюється числом проходів до того знижується швидкими темпами. моменту, коли було виявлене пошкодження або
Зниження опору відшаруванню і опору сти- деформація вершини оправки через пов'язану з ранню плівки із збільшенням відносного вмісту розплавленням втрату металу, а саме максималь- оксидів в плівці, як показано на Фіг. З і Фіг. 4, по- не число проходів, в яких успішним чином можна яснюється зниженням кількості Ре (металу), який (било послідовних проходів прошивання прокату розташований між сусідніми окремими зонами ки). оксидів і, таким чином, служить для скріплення їх . разом. Незафарбованими колами на Фіг. 5 показано,
У той час як опір відшаруванню і опір стиран- що число послідовних проходів прошивання було ню забезпечуються на більш високому рівні при таке, що дорівнює 0 (нулю) У випадку оправки З зниженні відносного вмісту оксидів в плівці, як мо- відносним вмістом ОКСИДІВ В ПЛІВЦІ, 2575, що ста- жна бачити з Фіг. З і Фіг. 4, понадміру низький рі- було число осів проходів прошивання вень відносного вмісту оксидів означає, шо Ре за- ул Таке; ЩО ДОСІ у випледку оправки з або ймає основну частину плівки, внаслідок чого 8595, і число послідовних проходів прошивання теплопровідність стає відносно високою, а здат- б ' й З у випадку оправки з від- ність до захисту від нагрівання падає. Таким чи- ул Таке; ЩО ДОСІ що ставив 609 або ном, вершина оправки стає легко схильною до 759, ' пошкоджень і деформації через пов'язану з розп- у випадку оправки, що використовується для лавленням втрату металу при проведенні проши- . , й вання і прокатки. порівняння з плазменим напиленням, число послі-
На Фіг. 5 показаний взаємозв'язок між віднос- довних проходів прошивання було таке, що дорів: ним вмістом оксидів в плівці на оправці і числом нює 1, як указано зафарбованим колом на Фіг. 9. послідовних операцій прошивання і прокатки (чис- Крім того, у випадку оправки з відносним МІСТОМ лом проходів). При виконанні демонстраційного оксидів в плівці, 2575, що становив або 4576, в зоні : : вершини оправки спостерігалося виникнення пош- тестування, в ході якого одержані результати, на- коджень або деформацій через пов'язану з розп- ведені на цьому вигляді, оправки, що є тестовими зразками, були підготовлені з використанням ін- лавленням втратою металу. й струментальної сталі, придатної для гарячої обро- З результатів, показаних на Фіг. 5, очевидно, бки, яка рекомендована японськими промислови- що оправки, що мають плівку, створену за допомо- ми стандартами (5, дарап Іпдизінгіа! ападагав), і том сив ній відосгульованим по свя ББ- на поверхні основного металу кожної з оправок за 8095 мають термін служби ваним До р вдвічі допомогою електродугового напилення з викорис- ' в . танням залізного дроту була створена плівка тов- перевищуючий термін служби оправки з плазме- щиною приблизне 400 мкм. ним напиленням і, крім того, оправки, що мають
При проведенні електродугового напилення плівку з відносним вмістом оксидів в ній, відрегу- положення розпилюючої форсунки задавалося льованим до рівня 60-7595, мають термін служби щонайменше утроє перевищуючий термін служби від цієї поверхні, і завершували електродугове оправки з плазменим напиленням. напилення в етапі, коли відстань напилення ста-
Таким чином, коли відносний вміст оксидів в вала великою. При цьому на поверхні основного плівці регулюють до рівня 558090, оправка, відпо- металу оправки виникала плівка, відносний вміст відна даному винаходу, призначена для викорис- оксидів в якій поступово збільшувався в напрямі гання в прошиванні і прокатці при виробництві поверхневого шару. У цій плівці відносний вміст безшовних труб з високолегованої сталі, демон- оксидів був низьким в зоні поруч з основним мета- струє більш тривалий термін служби в порівнянні з лом, і відносний вміст оксидів був високим в зоні відомою оправкою з плазменим напиленням. Крім поверхневого шару. того, з точки зору подальшого продовження термі- На Фіг. 6 показана мікроструктура в попереч- ну служби оправки переважно, щоб відносний ному перерізі для плівки на поверхні оправки, оде- вміст оксидів в плівці був відрегульований до рівня ржаній шляхом електродугового напилення, при 60-7590. поступовому збільшенні відстані напилення. У по-
Далі, що стосується впливу відносного вмісту перечному перерізі плівки, наведеному на цьому оксидів в плівці, виявленого на основі результатів, вигляді, як і у випадку згаданому вище Фіг. 2, кож- показаних на Фіг. 5, розглянемо додатковий аспект на зона, та, що має ясно-сірий колір являє собою ефективності. У випадку оправок, що використо- Ее, кожна зона, що має темний сірий колір, являє вуються в тесті, при проведенні якого були одер- собою оксид, і кожна зона, що має чорний колір, жані результати, показані на Фіг. 5, плівки були являє собою пустоту. Як показано на Фіг. 6, плівка, створені при виконанні електродугового напилення створена на поверхні основного металу оправки, при тій умові, що відстань напилення підтримува- має низький відносний вміст оксидів в зоні поруч з лася постійною, щоб одержати плівку, що має рів- основним металом, а зона поверхневого шару номірний відносний вміст оксидів по всьому об'єму демонструє підвищений відносний вміст оксидів. від зони поруч з основним металом до зони повер- З використанням як тестових зразків оправок, хневого шару. У зв'язку з цим було проведене до- що мають таку плівку, були виконані тести, анало- даткове дослідження, на цей раз з використанням гічні розглянутому вище прошивному тесту. Оцінка оправок з плівкою, створеною за допомогою елек- проводилася па основі терміну служби оправки, тродугового напилення з поступовим збільшенням вираженого згаданим вище числом послідовних відстані напилення таким чином, щоб відносний операцій прошивання і прокатки (числом прохо- вміст оксидів в плівці міг поступово збільшуватися дів). Для порівняння аналогічним чином також бу- в напрямі поверхневого шару. ла протестована оправка з плівкою, що має рівно-
Тому при створенні плівки електродугового мірний відносний вміст оксидів по всьому об'єму, напилення починали в стані, коли розпилююча яка створена на поверхні основного металу оправ- форсунка знаходилася найбільш близько до пове- ки за допомогою електродугового напилення в рхні основного металу оправки, а саме, в стані, умовах збереження незмінної відстані напилення. коли відстань напилення була невеликою, після Результати тесту наведені нижче в Таблиці 1 чого розпилюючу форсунку поступово видаляли
Таблиці 1 шивання
Як показано в таблиці, оправка з Тесту Мо 1 Як результат, в плівці оправки з Тесту Мо 2 віднос- була забезпечена плівкою, одержаною за допомо- ний вміст оксидів становив приблизно 2595 в зоні гою електродугового напилення з постійною відс- поруч з основним металом і приблизна 8090 в зоні танню, що становить 1000 мм, і відносний вміст поверхневого шару; в плівці оправки з Тесту Мо З оксидів в плівці був рівномірним і становив приб- відносний вміст оксидів становив приблизно 4090 в лизно 8095 по всьому об'єму плівки. зоні поруч з основним металом і приблизно 8095 в
З іншого боку, оправка з Тесту Мо 2 була за- зоні поверхневого шару; і в плівці оправки з Тесту безпечена плівкою, одержаною за допомогою еле- Мо 4 відносний вміст оксидів становив приблизно ктродугового напилення в умовах поступової зміни 5096 в зоні поруч з основним металом і приблизно відстані напилення від 200 мм до 1000 мм, оправ- 8095 в зоні поверхневого шару. ка з Тесту Мо З була забезпечена плівкою, одер- Товщина плівки у всіх оправках з Тестів МоМе жаною за допомогою електродугового напилення в 1-4 становила приблизно 400 мкм. умовах поступової зміни відстані напилення від Як показано в Таблиці 1, для оправки з Тесту 400 мм до 1000 мм, і оправка з Тесту Мо 4 була Мо 1 з рівномірним відносним вмістом оксидів в забезпечена плівкою, одержаною за допомогою плівці число послідовних проходів прошивання електродугового напилення в умовах поступової становило 2. З іншого боку, для оправок з Тестів зміни відстані напилення від 500 мм до 1000 мм. МоМо 2-4, а яких відносний вміст оксидів в плівці на боці поверхневого шару був вищим, ніж на боці важко відшарувати. основного металу, число послідовних проходів Таким чином, переважно, щоб відносний вміст прошивання було таке, що дорівнює 4 у випадку оксидів в плівці па оправці, відповідній даному оправки з Тесту Мо 2, і число послідовних проходів винаходу, на боці поверхневого шару був вищий, прошивання було таке, що дорівнює З у випадку ніж на боці основного металу і, зокрема більшим оправки з Тесту Мо 3, і в кожному випадку число переважно, щоб відносний вміст оксидів в зоні послідовних проходів прошивання було більшим, поруч з основним металом становив не менше ніж у оправки з Тесту Мо 1. У випадку оправки з 4095, а відносний вміст оксидів в зоні поверхневого
Тесту Мо 4, число послідовних проходів прошиван- шару становив 55-8095. ня було таке, що дорівнює 2 і, таким чином, було Тепер розглянемо аспект товщини плівки, еквівалентне числу послідовних проходів проши- створеної на поверхні основного металу оправки. вання для оправки з Тесту Мо 1. У той час як кожна з протестованих вище оправок
З результатів, наведених в Таблиці 1, очевид- мала кулеподібні контури з незмінною товщиною но, наступне: оправки, які мають плівку, в якій від- створеної плівки по всій довжині від циліндричної носний вміст оксидів па боці поверхневого шару частини оправки до ЇЇ вершини, можна розглянути вищий, ніж на боці основного металу, порівнянні зміну товщини плівки в циліндричній частині і в по терміну служби з оправками, що мають плівку, зоні вершини, щоб визначити вплив товщини плів- відносний вміст оксидів в якій рівномірний по ки в циліндричній частині і в зоні вершини. Підго- всьому її об'єму, або термін служби перших пере- товлені як тестові зразки оправки з такою плівкою вищує термін служби останніх; крім того, оправки з були протестовані тим же чином, що і в розгляну- плівкою, відносний вміст оксидів в яких становить тому вище прошивному тесті. Оцінка проводилася 4090 або менше в зоні поруч з основним металом, на основі терміну служби оправки, вираженого мають збільшений термін служби. Це зумовлено згаданим вище числом послідовних операцій про- тим фактом, що зона плівки поруч з основним ме- шивання і прокатки (числом проходів), як і у випа- талом має низький відносний вміст оксидів, і тому дку оцінки, результати якої наведені в Таблиці 1. багато Ре (металом), тому посилюється зчеплення Одержані результати тестів наведені нижче в Таб- плівки з основним металом оправки, внаслідок лиці 2. чого ослабляються виникаючі напруження, і плівку
Таблиця 2 вання 77712 |... 4б0б0мкм 177777 бб0омкм// | ///////// бпроходів./:/.:.:|(/38;42 17714 | бб0бмкм. 177777 8бб0мкм// | ///// бпроходв./:/-.:/(/3/6БрШ
Як показано в наведеній вище таблиці, оправ- вка була створена за допомогою електродугового ка з Тесту Мо 11 була оснащена плівкою, що має напилення в умовах зміни відстані напилення від незмінну товщину, що становила приблизно 400 200 мм до 1000 мм і, таким чином, відносний вміст мкм від циліндричної частини до вершини. Оправ- оксидів на боці поверхневого шару був вищий, ніж ка з тесту Мо 12 була оснащена плівкою, товщина на боці основного металу. якої становила приблизно 400 мкм у циліндричній Як показано в Таблиці 2. число послідовних частині й приблизно 600 мкм у зоні вершини, проходів прошивання становило 4 для оправки з оправка з тесту Мо 13 була оснащена плівкою, то- Тесту Мо 11, що мас по всій довжині невелику й вщина якої становила приблизно 400 мкм у цилін- незмінну товщину плівки. Для оправок із Тестів дричній частині й приблизно 800 мкм у зоні вер- МоМо 12, 13, 14 і 16, у яких плівка була товще в зоні шини, і оправка з тесту Мо 14 була оснащена вершини, ніж у циліндричній частині, число послі- плівкою, товщина якої становила приблизно 600 довних проходів прошивання становило, відповід- мкм у циліндричній частині й приблизно 800 мкм у но, 5.6, 6 і 10, і число послідовних проходів про- зоні вершини. Оправка з тесту Мо 15 була оснаще- шивання підвищувалося зі збільшенням товщини на плівкою, що мас незмінну товщину, що стано- плівки в зоні вершини оправки. Для оправки з Тес- вила приблизно 800 мкм по всій її довжині від ци- ту Мо 15, що має значну й незмінну по всій довжині ліндричної частини до вершини. Оправка з тесту товщину плівки, плівка в циліндричній частині
Мо 16 була оснащена плівкою, що має товщину оправки відшарувалася після одного проходу й, приблизно 400 мкм у циліндричній частині, як і в таким чином, число послідовних проходів проши- оправках із Тестів МоМо 11-13, і товщину в зоні ве- вання склало тільки 1. ршини, що перевищує товщину в будь-якій з інших З результатів, наведених у Таблиці 2, мабуть, оправок, а саме, що становить приблизно 1200 що при збільшенні товщини плівки в зоні вершини
МКМ. збільшується термін служби оправки. Крім того,
У будь-якій з оправок із Тестів МоМо 11-16. плі- якщо товщина плівки в циліндричній частині опра-
вки надмірно висока, при проведенні прошивання прошивного стану, через вплив опору тертя між відбувається відшаровування плівки, у результаті оправкою і заготовкою, що контактують одна з од- чого термін служби оправки скорочується. Таким ною, і подібного. Відношення швидкостей (- (реа- чином, переважно, щоб товщина плівки в зоні ве- льна швидкість подачі)теоретична швидкість по- ршини була вищою, ніж у циліндричній частині, і дачі) (100 (951) у загальному випадку називають щоб товщина плівки в циліндричній частині оправ- "ефективністю прошивання". ки була менша 800 мкм, більш переважно, щоб Коли ефективність прошивання є високою, пі- вона перебувала в діапазоні від 400 мкм до 600 двищується не тільки ефективність роботи проши- мкм. вного прокатного стану, але також скорочується
У той же час, при проведенні прошивання й час контакту між оправкою і заготовкою, отже, мо- прокатки заготовки на прошивному прокатному жна чекати збільшення терміну служби оправки. стані, заготовку, нагріту до високої температури, Таким чином, при прошиванні й прокатці дуже ва- подають у її осьовому напрямку з постійною швид- жливо підвищити ефективність прошивання. кістю при одночасному приведенні цієї заготовки в Тому далі розглядається підвищення ефекти- обертання за допомогою множини обертових вал- вності прошивання за допомогою розглянутих ви- ків (валків прошивного стану), розташованих по ще оправок. Спочатку шляхом створення плівки на окружності заготовки. Перед заготовкою, що при- поверхні оправки за допомогою електродугового водиться в рух, установлюють розташовану співві- напилення були підготовлені оправки, що є тесто- сно їй оправку, і передній торець заготовки прити- вими зразками, а потім на них був створений шар скають до вершини оправки, після чого починають мастила, звичайно використовуваного в умовах прошивання й прокатку. Заготовку подають доти, високих температур, і вони були протестовані тим поки оправка повністю не пройде через неї, після же чином, що й при проведенні розглянутого вище цього процес прошивання й прокатки закінчується. прошивного тесту. Для порівняння такому ж тесту-
При цьому швидкість, з якою заготовку пода- ванню також були піддані оправки, що не мають ють у її осьовому напрямку (далі називана "швид- шару мастила. Оцінка проводилася на основі се- кістю подачі"), визначається числом обертів валків редньої ефективності прошивання, розрахованої прошивного стану. Однак реальна швидкість по- для даних за ефективністю прошивання при відпо- дачі під час прошивання вповільнюється в порів- відних проходах до моменту закінчення терміну нянні з теоретичною швидкістю подачі, що обчис- служби оправки. Одержані в такий спосіб резуль- лена на основі заданого числа обертів валків тати тестів наведені нижче в Таблиці 3.
Таблиця З прошивання
Як показано в наведеній вище таблиці, оправ- Як показано в Таблиці 3, оправки з Тестів МоМо ки з тестів МоМо 21-23 не мали шару мастила на 21, 22 і 23, які не мали шару мастила на поверхні поверхні плівки, тому плівки були відкриті. З іншого плівки, продемонстрували середню ефективність боку, оправки з Тестів МоМо 24-26 мати на поверхні прошивання, яка становила 59,095, 59,9905 і 73,8905, плівки нанесений шар мастила. Використовуваним відповідно. На противагу ньому, оправки з Тестів мастилом була ортоборна кислота (НзВОз) для МоМо 24, 25 і 26, які мали шар мастила на поверхні оправки з Тесту Мо 24, рідке скло (концеїпрований плівки, продемонстрували середню ефективність водний розчин силікату натрію (Маг5іОз) для опра- прошивання, яка становила 80,395, 82,190 і 85,8905. вки з Тесту Мо 25, або нітрид бору (ВМ) для оправ- відповідно; таким чином, середня ефективність ки з Тесту Мо 26. прошивання була вище приблизно на 1095-2095 у
Плівки на оправках з Тестів МоМе21, 22, 24 і 25 порівнянні з оправками з Тестів МоМо 21-23, які не були створені при проведенні електродугового мали шару мастила. напилення зі збереженням постійної відстані на- З результатів, показаних у Таблиці 3, мабуть, пилення й, таким чином, відносний вміст оксидів у що нанесення мастила на поверхню плівки приво- плівці був незмінним по всьому обсягу. Плівки на дить до підвищення ефективності прошивання. оправках з Тестів МоМо 23 і 26 були створені при Таким чином, переважно, щоб оправка, запропо- проведенні електродугового напилення з поступо- нована даним винаходом, мала шар мастила на вою зміною відстані напилення від 200 мм до 1000 поверхні плівки. Крім ортоборної кислоти, рідкого мм. і відносний вміст оксидів у плівці був вищим на скла й нітриду бору можна також використовувати боці поверхневого шару, ніж на боці основного як мастило графіт і подібне. металу. Далі розглянемо ефективність використання залізного дроту при електродуговому напилюванні ж тесту, що й розглянутий вище прошивний тест. для створення плівки на поверхні основного мета- Оцінка проводилася на основі згаданої вище се- лу оправки. Так, на поверхні основного металу редньої ефективності прошивання, аналогічно оправки були створені плівки з використанням різ- оцінці, результати якого наведені вище в Таблиці них видів залізного дроту, застосовуваного для 3. Одержані в такий спосіб результати наведені електродугового напилення, і підготовлені в такий нижче в Таблиці 4. спосіб як тестові зразки оправки були піддані тому
Таблиця 4 ня
Як показано в наведеній вище таблиці, плівка лення з використанням залізного дроту, який міс- на оправці з Тесту Мо 31 була створена за допомо- тить МУ. гою електродугового напилення з використанням Далі розглядається прийнятний діапазон вміс- залізного дроту, вільної від будь-яких хімічних ту М/ у залізному дроті, використовуваної в елект- елементів - металів, крім Ре (якщо такі були, то родуговому напилюванні. У цьому випадку плівки, тільки на тих рівнях вмісту, які не можна уникнути). одержані за допомогою електродугового напилен-
Необхідно відзначити, що цей залізний дріт на ня, утворювалися на поверхні основного металу основі Ре також використовувався при електроду- оправки з використанням зразків залізного дроту, у говому напилюванні на всі розглянуті вище оправ- яких мінявся вміст МУ (в 95 по масі), і підготовлені в
Ки. такий спосіб як тестові зразки оправки були проте-
Плівка на оправці з Тесту Мо 32 була створена стовані в такий же спосіб, що й у розглянутому за допомогою електродугового напилення з вико- вище прошивному тесті. ристанням залізного дроту з Ге-МуУ, що містить 490 На Фіг. 7 показане співвідношення між вмістом за масою МУ. Плівка на оправці з Тесту Мо 33 була М ї ефективністю прошивання для оправок, плівка створена за допомогою електродугового напилен- на які створена за допомогою електродугового ня з використанням залізного дроту з ГЄе-Ми-МуУ, що напилення з використанням залізного дроту, який додатково містить 395 за масою Мп. містить М/. Як показано на ньому вигляді, у міру
Плівки на оправках з Тестів МеМе 31-33 всі бу- збільшення вмісту М/ у залізному дроті, використо- ди створені при проведенні електродугового напи- вуваної для електродугового напилення, ефектив- лення зі зміною відстані напилення від 200 мм до ність прошивання збільшується. Це обумовлено 1000 мм і. таким чином, відносний вміст оксидів у тим фактом, що при здійсненні електродугового плівці на боці поверхневого шару був вище, ніж на напилення з використанням залізного дроту, що боці основного металу. має високий вміст збільшується кількість ШО», що
Як показано в Таблиці 4, середня ефектив- утвориться в плівці, і, відповідно, підсилюється ність прошивання становила 73,85 у випадку ефект рідинного змазування при проведенні про- оправки з Тесту Мо 31, що мала плівку, створену за шивання. Таким чином, для підвищення ефектив- допомогою електродугового напилення з викорис- ності прошивання корисно збільшити вміст МУ у танням залізного дроту з Ге. На противагу цьому, залізному дроті, використовуваного для електро- оправки з Тестів МеМе 32 і 33, які мали плівку, дугового напилення. створену за допомогою електродугового напилен- На Фіг. 8 показане співвідношення між ефек- ня з використанням залізного дроту, що містить УМ, тивністю прошивання й ступенем деформації вер- продемонстрували середні значення ефективності шини оправки для оправок, плівка на які створена прошивання, що становлять 81,495 і 79,695, відпо- за допомогою електродугового напилення з вико- відно, які були вище приблизно па 1095 у порів- ристанням залізного дроту, який містить Як пока- нянні з оправкою З Тесту Ме31, підготовленої з ви- зано на цьому кресленні, має місце тенденція до користанням залізного дроту з Ге. збільшення деформації вершини оправки в міру
З результатів, наведених у Таблиці 4, мабуть, підвищення ефективності прошивання. Це обумо- що використання залізного дроту, який містить МУ, влено тим фактом, що хоча оправка з покриттям, у створенні плівки за допомогою електродугового що демонструє високу ефективність прошивання, напилення приводить до підвищення ефективності може бути одержана за допомогою електродугово- прошивання. Це обумовлено тим фактом, що в го напилення з використанням залізного дроту, що плівці як оксид додатково виникає У/Оз, що є окси- має високий вміст МУ, як вказано результатами, дом з низькою температурою плавлення, |і цей наведеними па Фіг. 7, на яку ми посилалися виїде,
М/Оз плавиться при проведенні прошивання, і в якість оправки, що демонструє високу ефектив- результаті цього забезпечує ефект рідинного зма- ність прошивання, з іншого боку, знижується через щування. Таким чином, переважно, щоб плівка на втрату ваги самої плівки, обумовленого плавлен- оправці, запропонованої даним винаходом, утво- ням УМОз під час прошивання, що приводить до рювалася за допомогою електродугового напи- зниження в плівці властивості захисту від нагрі-
вання. той час як у циліндричній частині значного стиран-
Коли ступінь деформації вершини оправки пе- ня або відшаровування плівки не спостерігається. ревищує 2,5 мм. частота виникнень тужавіння, що Крім того, як показано па Фіг. 10. було виявлено, с аварійною ситуацією під час прошивання, у зага- що товщина плівки в циліндричній частині оправки, льному випадку зростає. Таким чином, з урахуван- покриття на яку нанесено за допомогою електро- ням результатів, наведених на Фіг. 8. переважно, дугового напилення, залишається незмінною на- щоб ефективність прошивання для оправки не віть після 10 проходів прошивання. З іншого боку, перевищувала 9095, у результаті чого ступінь де- у випадку оправок, покритих окалиною, товщина формації вершини оправки не зможе перевищити плівки швидко зменшується не тільки в зоні вер- 2,5 мм: щоб реалізувати це, верхня межа вмісту ЛУ шини, але також і циліндричної частини й, як пока- у залізному дроті, використовуваного при електро- зано па Фіг. 10, товщина плівки в циліндричній дуговому напилюванні, переважно задають на частині оправка зменшилася до приблизно 100 рівні 10905 по масі. Із практичної точки зору вміст Мо мкм, і термін служби оправки закінчився після З у більш кращому випадку повинен перебувати в або 4 проходів прошивання. діапазоні 2-5905 по масі. З урахуванням наведеного вище, не завжди
Хоча, виходячи з описаного вище, тепер стала обов'язково піддавати циліндричну частину оправ- очевидна ефективність використання плівки, ство- ки, покриття на яку нанесено за допомогою елект- реної на поверхні основного металу оправки за родугового напилення, відновній обробці, тому що допомогою електродугового напилення, бажано ушкодження плівки в циліндричній частині під час врахувати економічний аспект при втіленні проце- прошивання малоймовірне: існує можливість по- су відновлення такої оправки, що має плівку, оде- вторного використання оправки після того, як під- ржану за допомогою електродугового напилення, у далася відновній обробці тільки її вершина, де реальних робочих умовах. Тому як тестові зразки плівка ушкоджена. були підготовлені оправки, що мають плівку, оде- Потім, щоб перевірити, чи можна повторно ви- ржану за допомогою електродугового напилення, з користовувати оправку після відновної обробки товщиною приблизно 800 мкм у зоні вершини тільки її вершини, був виконаний наступний тест. оправки й приблизно 400 мкм у циліндричній час- Спочатку, на попередньому етапі, у тих же умовах, тині, які були піддані тестуванню у вигляді проши- що й у розглянутому вище тесті, як тестові зразки вання в тих же умовах, що й у розглянутому вище були підготовлені три оправки, покриття на які на- прошивному тесті; число послідовних проходів несене за допомогою електродугового напиленій з прошивання становило від 1 до 10. Було перевіре- одержанням товщини плівки приблизно 800 мкм у но, як стирається плівка на кожній з оправок після зоні вершини оправки й приблизно 400 мкм у її кожного проходу. Для порівняння були підготовле- циліндричній частині, які були піддані прошивному ні оправки, що пройшли термічну обробку й ство- тесту; число послідовних проходів прошивання рення на поверхні оправки оксидної плівки у ви- становило 5. Після попередньо виконаних опера- гляді окалини, що має товщину 300 мкм або 500 цій прошивання ці оправки були піддані, відповід- мкм по всій довжині від її вершини до циліндричної но, відновній обробці в умовах А. В і С, наведених частини, які були піддані тому ж дослідженню. нижче в Таблиці 5, а потім відновлені оправки бу-
На Фіг. 9 схематично показаний поперечний ли піддані прошивному тесту при додержанні тих переріз вершини й зони в безпосередній близькос- же умов, що й у розглянутому вище тесті; оцінка ті від неї для оправки із плівкою, створеної за до- проводилася на основі терміну служби оправки, помогою електродугового напилення, після 10 вираженого числом послідовних проходів проши- проходів прошивання. На Фіг. 10 наведений взає- вання. мозв'язок між числом послідовних проходів про- Для порівняння, той же самий тест і оцінка бу- шивання й товщиною плівки, що залишається на ли застосовані до оправки з оксидною плівкою у циліндричній частині оправки. вигляді окалини, що має товщину 600 мкм, що
Як показано на Фіг. 9, у випадку оправки, пок- була створена за допомогою термічної обробки па риття на яке нанесено за допомогою електродуго- всій поверхні оправки, як показано нижче в Табли- вого напилення, виявлено, що плівка в зоні вер- ці 5 у рядку Тесту 0. Результати тестування них шини оправки губиться за рахунок стирання й оправок наведені нижче в Таблиці 5. відшаровування після 10 проходів прошивання, у
Таблиця 5 прошивання
Дробострумин на обробка всієї |Зона вершини: товщина 800 мкм.
А поверхні -» Електродугове напи- | Циліндрична частина: товщина 6 проходів лення по всій поверхні 400 мкм
Дробострумин на обробка ви- |Зона вершини: товщина 800 мкм. ключена -» Електродугове напи- | Циліндрична частина: у стані 2 проходи лення тільки в зоні вершини після прошивання
Дробоструминна Зона вершини: товщина обробка тільки в зоні вершини -» | 800 мкм. Циліндрична частина: у (Фі, й с, 6 проходів
Електродугове напилення тільїси стані після прошивання в зоні вершини
Термічна обробка (створення |Зона вершини: товщина 600 мкм. окалиної плівки) Циліндрична частина: товщина З проходи 600 мкм
ЯК показано в наведеній вище таблиці, оправ- чення дробоструминної обробки в ході відновної ка після відновної обробки А являла собою оправ- обробки, і число послідовних проходів прошивання ку, підготовлену в такий спосіб: видалення всієї не перевищило 2. У випадку оправки О, покритого плівки після її використання в операціях поперед- окалиною, число послідовних проходів прошиван- нього прошивання й прокатки за допомогою дро- ня склало тільки 3. боструминної обробки; і повторне створення плів- З наведених вите результатів, очевидно, що ки на всій поверхні за допомогою електродугового оправки, покриття на які нанесено за допомогою напилення. Оправка після відновної обробки. В електродугового напилення, мри їхньому віднов- являла собою оправку, підготовлену в такий спо- ленні шляхом повторного створення плівки за до- сіб: повторне створення плівки тільки в зоні вер- помогою електродугового напилення з поперед- шини за допомогою електродугового напилення ньої дробоструминною обробкою тільки для зони після операцій попереднього прошивання Й про- вершини можуть мати тривалий термін служби. катки без проведення дробоструминної обробки. Крім того, при такій частковій відновній обробці
Після такої відновної обробки В плівка в циліндри- витрата матеріалу, використовуваного для дробо- чній частині оправки збереглася в стані після ви- струминної обробки, і залізного дроту, використо- користання в операціях попереднього прошивання Ввуваного для електродугового напилення, може й прокатки. бути знижена, отже, гака обробка е економічно
Оправка після відновної обробки С являла со- вигідного и має переваги. Таким чином, бажано, бою оправу, підготовлену в закий спосіб вида Собі овини олово пожити на як ня. лення плівки тільки в зоні вершини оправки шля- У 6 М хом дробоструминної обробки тільки цієї ЇЇ зони У бробки й електоодуюво напилюванні плава. після попереднього прошивання; і повторне ство- лася тільки вершина оправки вд рення плівки за допомогою електродугового напи- Тепер будуть описані спосіб відновлення й те- лення тільки в цій зоні. У цій оправці після віднов- . до . . . ної обробки із плівка в циліндричній частині хнологічна лінія для відновлення, до підходять залишилася в стані після використання в операці- для відновлення прошивної оправки, що відпові: ях попереднього прошивання й прокатки. дає даному винаходу. . . На Фіг. 11 схематично показана в цілому кон- й як показано в Таблиці 5, у випадку оправки фігурація технологічної лінії для відновлення з після відновної обробки А, а саме, після дробост- метою повторного використання прошивної оправ- руминної обробки всієї поверхні з наступним елек- ки, що відповідає даному винаходу. Як показано тродуговим напиленням, число послідовних про- на цьому кресленні, технологічна лінія для віднов- ходів прошивання склало 6. У випадку оправки лення оправки містить; пристрій 20 подачі й при- після відновної обробки 3, а саме, після дробост- йому стрижня; пристрій ЗО заміни оправки; при- руминної обробки тіІіЛЬки ВЕршиниИ оправки З насту- стрій о дробоструминної обробки; і пристрій 5О пним електродуговим напиленням тільки в зоні електродугового напилення, які формують лінію вершини, число послідовних проходів прошивання відновлення оправки послідовного типу. також склало б і. таким чином, термін служби, що Пристрій 20 подачі й прийому стрижня розта- може бути досягнутий, дорівнював терміну служби шовано в безпосередній близькості від прошивно- оправки після відновної обробки А. | | го прокатного стану 10. що входить до складу об-
З іншого боку, у випадку оправки після віднов- ладнання для виготовлення труб за методом ної обробки В, а саме, після електродугового на- Мапесмана. цей пристрій працює безперервно й пилення тільки в зоні вершини оправки без дробо- подає стрижень 2 із установленою на ній оправкою струминної обробки, міцність зчеплення плівки в 1, покриття на якій створено за допомогою елект- зоні вершини оправки була низькою через виклю-
родугового напилення, у прошивний прокатний оправки й пристроєм 40 дробоструминної обробки, стан 10. Цей пристрій 20 подачі й прийому стрижня між пристроєм 40 дробоструминної обробки й при- оснащений двома паралельними лініями 21 і 22, строєм 50 електродугового напилення, і між при- з'єднаними Із прошивним прокатним станом 10. строєм 50 електродугового напилення й пристро-
Одна із цих ліній, 21, являє собою лінію добуван- єм 30 заміни оправки здійснюють за допомогою ня, призначену для вилучення оправки 1. викорис- конвеєра або тому подібного. товуваної при прошиванні й прокатці, разом зі Фіг. 12 являє собою вигляд збоку пристрою стрижнем 2 із прошивного прокатного стану 10, а заміни оправки. Перед стрижнем 2 із установле- інша лінія, 22, являє собою лінію подачі, призна- ною на ньому оправкою 1 перебуває маніпулятор чену для подачі стрижня 2 з відновленою оправ- 31 для роботи з оправкою і стіл 32 заміни оправки. кою Ї, шо на ньому встановлена, у прошивний про- Маніпулятор 31 для роботи з оправкою виконує катний стан 10. свої функції в такий спосіб: він передає оправку 1,
Пристрій 30 заміни оправки розташований та- використану при прошиванні Й прокатці, що знята ким чином, щоб він перебував поруч із лінією 21 на стіл 32 заміни оправки, па конвеєр між пристро- добування в пристрої 20 подачі й прийому стриж- єм 30 заміни оправки й пристроєм 40 дробостру- ня, причому пристрій 30 заміни оправки виконує минної обробки, і в той же час дає можливість пе- наступне: приймає від лінії 21 добування стрижень ренести відновлену оправку 1 з конвеєра, що 2 з оправкою 1, використовуваної при прошиванні перебуває між пристроєм 50 електродугового на- й прокатці, що на ньому встановлена; заміняє пилення й пристроєм 30 заміни оправки, на стіл 32 оправку 1 на прийнятому стрижні 2 відновленою заміни оправки (див. згадану вище Фіг. 11). оправкою 1, що виправлена під час проходження З іншого боку, нижче стрижня 2 розташовані через пристрій 40 дробоструминної обробки й при- ролики 35 заміни оправки, шо служать опорою для стрій 50 електродугового напилення; і потім поси- стрижня 2 на всій його довжині, при цьому забез- лає стрижень 2 з відновленою оправкою 1, що на печуючи можливість його опускання й підняття, а ньому встановлена, налінію 22 подачі. також його переміщення в прямому й зворотному
Робота зі стрижнем 2 на цих етапах здійсню- напрямках. Крім того, позад стрижня 2 розташова- ється з використанням штовхача, конвеєра, мані- ний конвеєр 36 заміни оправки, по типу, що пред- пулятора або тому подібного. У цьому випадку ставляє собою рухливий візок, і призначений для пристрій 30 заміни оправки здійснює зміну оправки переміщення стрижня 2 у прямому й зворотному автоматично, і його конкретна конструкція буде напрямках, і на цьому конвеєрі 36 заміни оправки, описана пізніше з посиланням на Фіг. 12 і Фіг. 13. по тину рухливого візка, розташований штовхач 37
Пристрій 40 дробоструминної обробки являє оправки, призначений для приведення в рух внут- собою пристрій, призначений для виконання на- рішньої штанги 38, установленої усередині стриж- ступного: прийому оправки 1. використовуваної ня 2 для виконання монтажу або демонтажу опра- при прошиванні й прокатці й демонтованої зі стри- вки 1. жня 2 у пристрої 30 заміни оправки; і дробостру- Фіг. 13(а) - Фіг. 13(Ї) являють собою поперечні минної обробки поверхні цієї оправки 1. Оправку 1, перерізи істотних елементів, наведеш для ілюст- використану прн прошиванні й прокатці, звільня- рації зразкових способів монтажу й демонтажу ють від плівки, що залишається на її поверхні, за оправки в пристрої заміни оправки. На цих вигля- допомогою дробоструминної обробки, як першого дах показано, яким чином відбувається демонтаж етапу відновлення. У ньому випадку пристрій 40 оправки 1, використовуваної при прошиванні й дробоструминної обробки виконує дробострумий- прокатці, що прийнята від лінії 21 добування. Як ну обробку в автоматичному режимі, і його конкре- показано на Фіг, 13(а), стрижень 2 разом з оправ- тна конструкція буде описана пізніше з посилан- кою 1, використовуваної при прошиванні й прокат- ням на Фіг. 14. ці що на ньому встановлена, позиціонують на
Пристрій 50 електродугового напилення являє столі 32 заміни оправки за допомогою обмежника собою пристрій, призначений для виконання на- 33, що дозволяє розмістити її в попередньо визна- ступного: прийому оправки 1. звільненої від плівки чному положенні для заміни. При цьому опорою в пристрої 40 дробоструминної обробки; повторно- оправці 1 на столі 32 заміни оправки служить касе- го створення плівки на відкритій поверхні оправки та 34, і оправка 1 прикріплена до стрижня 2 за ра- 1 за допомогою електродугового напилення з ви- хунок сил притиснення з боку штифтів 39. які за- користанням залізного дроту; і подачі відновленої блоковані за рахунок проштовхування внутрішньої в такий спосіб оправки 1 у пристрій 30 заміни штанги 38 у стрижні. оправки. Оправку 1 після дробоструминної оброб- Потім, як показано па Фіг. 13(5), штовхач 37 ки піддають електродуговому напилюванню як оправки (Фіг. 12) переміщується вперед таким чи- другому етапу відновлення, у результаті чого на ном, щоб конусна частина внутрішньої штанги 38 поверхні оправки повторно утворюється плівка, що потрапила в положення штифтів 39 і пройшла далі дозволяє одержати відновлену оправку, покриття їх, що приводить до зниження сил притиснення до на яку нанесено за допомогою електродугового стрижня 2 з боку штифтів 39, дозволяючи демон- напилення. У цьому випадку пристрій 50 електро- тувати оправку 1. Після цього, як показано на Фіг. дугового напилення викопує електродугове напи- 13(с), вершина внутрішньої штанги 38 стосується лення в автоматичному режимі, і його конкретна нижньої поверхні усередині оправки 1, при цьому конструкція буде описана пізніше з посиланням на положення оправки 1 визначається обмежувачем
Фіг. 15. 33 і внутрішньою штангою 38.
Передачу оправки 1 між пристроєм 30 заміни Потім, як показано на Фіг. 13(4), починається відведення стрижня 2 у напрямку кінцевої крапки на поворотному столі 41 може виконуватися з ви- ходу, при цьому кінцева крапка ходу визначається користанням транспортуючого шарнірного робота. стрижнем 2 і внутрішньою штангою 38, після чого, Крім того, хоча на Фіг. 14 показаний пристрій як показано на Фіг. 13(е), стрижень 2 разом із вну- дробоструминної обробки такого типу, у якому трішньою штангою 38 переміщається назад у від- подача матеріалу для дробоструминної обробки ведене положення. Після цього, як показано на здійснюється за допомогою стисненого повітря,
Фіг. 13(), при підготовці до монтажу наступної цей пристрій може також відноситися до тину, у оправки внутрішня штанга 38 далі переміщується якому подача матеріалу для дробоструминної об- назад до проміжного положення, у якому штифти робки здійснюється за рахунок використання від- 39 не висунуті. На цьому демонтаж оправки 1, ви- центрової сили, утворюваної колесом турбіни. користовуваної при прошиванні й прокатці, завер- Фіг. 15 являє собою вигляд збоку пристрою шується. електродугового напилення. У ньому є поворотний
Монтаж відновленої оправки 1 на стрижні 2 стіл 51, що обертається навколо вертикальної осі, можна здійснити при виконанні етапів, показаних і оправку І після дробострумийної обробки верти- на Фіг. 13(а)-Фіг. 13(7), у зворотному порядку. кально встановлюють у центрі нього поворотного
Фіг. 14 являє собою вигляд збоку пристрою стола 51. При цьому оправка 1 позиціонується за дробоструминної обробки. У ньому є поворотний рахунок входження виступаючого елемента (не стіл 41, що обертається навколо вертикальної осі, показаний), що піднімається в центрі поворотного і оправки 1, використану при прошиванні й прокат- стола 51, в отвір для вставки стрижня, розташова- ці, вертикально встановлюють у центрі цього по- ний на задньому торці оправки. воротного стола 41. При цьому оправка 1 позиціо- Навколо поворотного стола 51 розташовані нується за рахунок входження виступаючого форсунки, що розпорошують, 52, призначені для елемента (не показаний), що піднімається в сере- розпилення матеріалу для напилення (Ре - у випа- дині поворотного стола 41, в отвір для вставки дку чистого залізного дроту, або Ре і Му - у випадку стрижня (не показаний), розташований на задньо- залізного дроту, який містить МУ), розплавленого му горці оправки. Навколо поворотного стола 41 під дією електричної дуги, у напрямку оправки 1 за розташовані форсунки, що подають. 42, призначе- допомогою стисненого повітря або газу азоту. На ні для подачі матеріалів для дробоструминної об- Фіг. 15 показані три розпилюючі форсунки 52, роз- робки, таких як сталеві кульки або алюмінієві гра- ташовані для розпилення в напрямку вершини, нули, у напрямку оправки З за допомогою першої половини циліндричної частини й другої стисненого повітря. На Фіг. 14 показані три подаю- половини циліндричної частини (частина, що ви- чі форсунки 42, розташовані для подачі в напрям- конує виправлення) оправки 1. ку вершини, першої половини циліндричної части- Ї, при обертанні поворотного стола 51 з роз- ни й другої половини циліндричної частини міщеної на ньому оправкою 1, матеріал для напи- (частини, що виконує виправлення) оправки 1. лення розпорошується з розпорошувальних фор-
Ї, при обертанні поворотного стола 41 з роз- сунок, 52, у результаті чого відбувається міщеної на ньому оправки 1. матеріали для дробо- напилення цього матеріалу на поверхню оправки І. струминної обробки подаються з форсунок, що При цьому кожна з розпорошувальних форсунок, подають, 42, у результаті чого обробні частинки 52 може належно приводитися в рух за допомогою спрямовуються до поверхні оправки 1 з високою шарнірного маніпулятора, і плівка, що складається швидкістю й, таким чином, повністю може бути з оксидів і Ге, може бути повторно створена на вилучена плівка, що залишається на поверхні всій поверхні оправки 1. Крім того, під час подачі оправки 1. матеріалів для напилення розпорошу вальної фо-
Період часу, що вимагається для видалення рсунки, 52 можуть приводитися а рух окремо, та- плівки на оправці, використовуваної при проши- ким чином, щоб відбувалося поступове збільшен- ванні й прокатці, за допомогою дробоструминної ня відстані від них до оправки Ї. обробки, у загальному випадку залежить від кіль- Період часу, що вимагається для створення кості встановлених форсунок, що подають, 42. плівки за допомогою електродугового напилення, у
Наприклад у випадку однієї форсунки, що подає, загальному випадку залежить від кількості встано- 42, це займає приблизно 2 хвилини, якщо є дві влених розпорошувальних форсунок 52. Напри- форсунки, достатньою є приблизно половина від клад у випадку однієї розпорошу вальної форсун- цього часу, а саме, приблизно 1 хвилина, і, якщо є ки, 52, це займає приблизно З хвилини, якщо є дві три форсунки, достатньою є приблизно одна тре- форсунки, достатньою є приблизно половина від тина (1/3), а саме, приблизно 40 секунд. цього часу, а саме, приблизно 1,5 хвилини, і, якщо
Для зменшення періоду часу, що вимагається є три форсунки, достатньою є приблизно одна для дробоструминної обробки, бажано збільшити третина (1/3). а саме, приблизно 1 хвилина; таким кількість подаючих установлюваних форсунок 42. чином, період часу обробки може бути зменшений
Зменшенню періоду часу, що вимагається для у порівнянні з тим, що потрібно для створення дробоструминної обробки, також сприяють збіль- окалиної плівки за допомогою термічної обробки. шення тиску при подачі дробоструминних матеріа- Для зменшення періоду часу, що вимагається лів з кожної форсунки, що подає, 42 або установку для електродугового напилення, бажано збільши- збільшеної кількості пристроїв дробоструминної ти кількість установлюваних розпорошувальних обробки. форсунок, 52. Зменшенню періоду часу, що вима-
У пристрої дробоструминної обробки, показа- гається для електродугового напилення, також ному на Фіг. 14, монтаж або демонтаж оправки 1 сприяє збільшенню кількості пристроїв електроду-
гового напилення як таких. заміни оправка.
У пристрої електродугового напилення, пока- Фіг. 17 являє собою вигляд збоку пристрою заному на Фіг. 15, монтаж або демонтаж оправки 1 розпилення мастила. У пристрої розпилення мас- на поворотному столі 51 може виконуватися за тила встановлений поворотний стіл 61, що обер- допомогою транспортуючого шарнірного робота. тається навколо вертикальної осі, і оправка 1 після
За рахунок використання технологічної лінії електродугового напилення вертикально встанов- для відновлення оправки, що має таку конфігура- люють у центрі цього поворотного стола 61. При цію, як розглянуто вище, при відновленні оправки цьому оправка 1 позиціонується за рахунок вхо- можна піддавати поверхню оправки дробостру- дження виступаючого елемента (не показаний), минній обробці з метою видалення плівки, що за- що піднімається в центрі поворотного стола 61. в лишається, і потім повторно створювати плівку на отвір для встановлення стрижня, розташований на відкритій у результаті нього поверхні оправки за задньому торці оправки. Із зовнішнього боку пово- допомогою електродугового напилення з викорис- ротного стола 61 розташована розпорошувальна танням залізного дроту. форсунка 62, призначена для розпилення в на-
Хоча при цьому для відновлення оправки пот- прямку оправки 1 мастила у вигляді туману за до- рібен час для дробостру мийної обробки з метою помогою стисненого повітря. На Фіг. 17 показана видалення плівки й час для електродугового напи- одна розпорошувальна форсунка 62, установлена лення, щоб повторно створити плівку, загальна для розпилення в напрямку вершини оправки 1. тривалість часу може бути значно знижена в порі- При обертаній поворотного стола 61 з розмі- внянні з тією, яка потрібна для створення оксидної щеної на ньому оправкою І. мастило розпорошу- плівки у вигляді окалини за допомогою термічної ється з розпорошувальної форсунки, 62, у резуль- обробки. таті чого поверхня плівки на оправці Її може бути
Таким чином, оправка, використана при про- додатково покрита шаром мастила. У випадках, шиванні й прокатці, може бути відновлена в корот- коли мастило містить воду, бажано викопувати кий період часу для повторного використання в просушування мастила, наприклад гарячим повіт- процесі прошивання й прокатки; тому, навіть якщо рям, після розпилення. кількість оправок є невеликою, можна забезпечити На Фіг. 18 схематично показана в цілому кон- на задовільному рівні ефективність роботи проши- фігурація іншої технологічної лінії для відновлення вного прокатного стану. На додаток до цього, еле- оправки, у якій установлений пристрій розпилення ктродугове напилення можна виконувати в при- мастила. строї, що має просту конструкцію, з використанням У технологічній лінії для відновлення оправки, недорогого дроту як матеріал для напилення й, наведеної на цьому вигляді, пристрій 60 розпи- таким чином, це напилення можна виконувати при лення мастила розташований на лінії 22 подачі, низьких витратах. що призначена для транспортування від пристрою
Крім того, розглянута вище технологічна лінія 20 подачі й прийому стрижня до прошивного про- для відновлення оправки може бути встановлена катного стану 10. У цьому випадку мастило на по- незалежно від лінії прокатки, по якій оброблювані верхню плівки, наявної на оправці 1, установленої деталі надходять у прошивний прокатний стан, що на стрижні 2, може наноситися шляхом розпилен- входить до складу підприємства по виготовленню ня з використанням пристрою 60 (розпилюючої труб за методом Манесмана, що працює в безпе- форсунки 62, показаної на Фіг. 17) під час транс- рервному режимі, у вигляді автоматизованої лінії портування стрижня 2 із установленої на ньому для відновлення оправки, призначеної для віднов- оправкою 1, що повторно покрита плівкою, по лінії лення й заміни оправок у короткий період часу. 22 подачі.
Таким чином, розглянута вище технологічна лінія Обсяг даного винаходу не обмежується розг- для відновлення оправки дозволяє відновлювати лянутими вище варіантами його реалізації, і мо- прошивні оправки й використовувати їх повторно, жуть бути зроблені різні модифікації, що не вихо- не погіршуючи при ньому ефективність усього дять за межі сутності цього винаходу. Наприклад процесу виробництва безшовних сталевих труб у хоча вище були описані відновлення й повторні цілому. використання оправки, вже використовуваної при
Якщо необхідно застосувати таку схему, при прошиванні Й прокатці, при прошиванні й прокатці якій на поверхні оправки, що мас повторно створе- може також використовуватися заново підготовле- ну на ній плівку, створюють шар мастила, на шля- на оправка, що призначене для її повторного ви- ху транспортування оправки між пристроєм 50 користання тим же чином. Крім того, що стосуєть- електродугового напилення й пристроєм 30 заміни ся способу розпилення, то може бути застосована оправки можна встановити пристрій розпилення не тільки технологія електродугового напилення, мастила. але також і технологія газо-плазменного напилен-
На Фіг. 16 схематично показана в цілому кон- ня з використанням дроту. фігурація технологічної лінії для відновлення У розглянутих вище варіантах реалізації дано- оправка, у якій установлене пристрій розпилення го винаходу технологічна лінія для відновлення мастила. Як показано на цьому кресленні, пристрій прошивної оправки з метою ЇЇ повторного викорис- бо розпилення мастила повинне викопувати на- тання має таку конфігурацію, при якій оправку де- ступне: приймати оправка 1 із плівкою, повторно монтують зі стрижня й окремо піддають таким ета- створеної в пристрої 50 електродугового напилен- пам відновної обробки, як дробоструминна ня; створювати шар мастила на поверхні плівки обробка, електродугове напилення й, додатково, оправка 1; і подавати це оправка 1 у пристрій 30 розпилення мастила, що не є обов'язковим. Проте,
Claims (5)
- ( (51) МПК (2011.01) КИ в218 25/00 і С23с 4/02 (2006.01) С23с 4/06 (2006.01) сС23с 4/10 (2006.01) ДЕРЖАВНА СЛУЖБА ІНТЕЛЕКТУАЛЬНОЇ ВЛАСНОСТІ УКРАЇНИ о; П И С ДО ПАТЕНТУ НА ВИНАХІД нЛляМШЛМНЛООВООНВЦ ТТ ЮІЕИКККІІИІІІІІОООТІТЬЬОООЬЬИЕІШШШШШШОЛІО.О ООЛІООИООВВОВООЛОВЛЛІЕИТОКОЛИЛОЬИХОХВОИСТЛООХХЬТТЬТЬИТНЬТЬТЬОСХХІХОТЛТИТТООХЗООТОВОООООВВЛОЛОВТИИОТОТИОТОИТНЯ» (54) ПРОШИВНА І ПРОКАТНА ОПРАВКА, СПОСІБ ВІДНОВЛЕННЯ ЦІЄЇ ПРОШИВНОЇ І ПРОКАТНОЇ ОП- РАВКИ І ТЕХНОЛОГІЧНА ЛІНІЯ ДЛЯ ВІДНОВЛЕННЯ ЦІЄЇ ПРОШИВНОЇ І ПРОКАТНОЇ ОПРАВКИ 1 2 (21) аго1006710 товщина плівки в зоні її вершини більша товщини (22) 20.10.2008 плівки в її циліндричній частині. (24) 26.12.2011 6. Оправка за будь-яким із пп. 1-5, яка відрізня- (86) РСТ/Р2008/068950, 20.10.2008 ється тим, що вона має шар мастила на поверхні (31) 2007-285382 плівки. (32) 01.11.2007 7. Оправка за будь-яким із пп. 1-6, яка відрізня- (33) УР ється тим, що залізний дріт містить МУ. (31) 2008-151662 8. Спосіб відновлення прошивної й прокатної (32) 10.06.2008 оправки за будь-яким із пп. 1-7 для її повторного (33) УР використання, який відрізняється тим, що повер- (46) 26.12.2011, Бюл.Мо 24, 2011 р. хню оправки піддають дробоструминній обробці (72) ХІДАКА ЯСУЙОСІ, ДР, СІМОДА КАЗУХІРО, Р, для видалення плівки з оправки, використовуваної НАКАЇКЕ КОУДЗІ, УР, ХІРАСЕ НАОСЯ, УР, ХІГАСІДА при прошиванні й прокатці, після чого за допомо- ЯСУТО, ОР, ІНАГЕ ТАКАТЕРУ, ОР, НАГАКІТО гою електродугового напилення з використанням ДЗЮН, УР, НАКАМОРІ МАСАХАРУ, ОР, ЙОСІКАВА залізного дроту створюють плівку, що складається ФУМІХІТО, ОР, ХАЯСІ ЙОСІХІКО, УР, АЙСАКА ТА- з оксидів і Ее. СУ КАЮКІ, УР 9. Спосіб за п. 8, який відрізняється тим, що ви- о (73) СУМІТОМО МЕТАЛ ІНДАСТРІЗ, ЛТД., УР далення плівки за допомогою дробоструминної ри (56) ОР 59013924 В2; 02.04.1984 обробки й створення плівки за допомогою елект- 2. УР 2005220409 А; 18.08.2005 родугового напилення виконують тільки в зоні ве- УР 2000096205 А; 04.04.2000 ршини оправки, виконаної у формі кулі. УР 10249412 А; 22.09.1998 10. Технологічна лінія для відновлення прошивної (57) 1. Прошивна й прокатна оправка, призначена й прокатної оправки для її повторного використан- М. для її повторного використання в прошивному й ня в прошивному й прокатному стані, використо- у прокатному стані, використовуваному при вироб- вуваному при виробництві безшовних сталевих («в) ництві безшовних сталевих труб, яка відрізняєть- труб, яка відрізняється тим, що вона містить: ча ся тим, що вона має плівку, що складається з ок- - пристрій подачі й прийому стрижня, призначений і) сидів і Бе, що утворена на поверхні основного для подачі стрижня із установленою на ньому - металу оправки, що пройшла дробоструминну оправкою і прийому стрижня після використання в щш обробку, за допомогою електродугового напилен- ході прошивання й прокатки; ня з використанням залізного дроту. - пристрій заміни оправки, призначений для одер-
- 2. Оправка за п. 1, яка відрізняється тим, що час- жання стрижня після використання в ході проши- « тка зон, зайнятих у плівці оксидами, становить 55- вання й прокатки від пристрою подачі й прийому - 80 9. стрижня, а також подачі стрижня в пристрій подачі р
- 3. Оправка за п. 1, яка відрізняється тим, що час- й прийому стрижня після заміни оправки, викорис- Ф тка зон, зайнятих у плівці оксидами, на боці повер- товуваної в ході прошивання й прокатки, віднов- - хневого шару вища, ніж на боці основного металу. леною оправкою;
- 4. Оправка за п. 3, яка відрізняється тим, що час- - пристрій дробоструминної обробки, призначений тка зон, зайнятих у плівці оксидами, становить не для одержання оправки, використовуваної в ході більше 40 95 у зоні поруч із основним металом і 55- прошивання й прокатки, від пристрою заміни 80 Фо у зоні поверхневого шару. оправки й проведення дробоструминної обробки
- 5. Оправка за будь-яким із пп. 1-4, яка відрізня- поверхні оправки, використовуваної в ході проши- ється тим, що оправка виконана у формі кулі, а вання й прокатки; і
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2007285382 | 2007-11-01 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| UA97027C2 true UA97027C2 (uk) | 2011-12-26 |
Family
ID=50840913
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| UAA201006710A UA97027C2 (uk) | 2007-11-01 | 2008-10-20 | Прошивна і прокатна оправка, спосіб відновлення цієї прошивної і прокатної оправки і технологічна лінія для відновлення цієї прошивної і прокатної оправки |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| UA (1) | UA97027C2 (uk) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2875876A4 (en) * | 2012-07-20 | 2016-05-25 | Nippon Steel & Sumitomo Metal Corp | Piercing plug |
| EP2944387A4 (en) * | 2013-01-11 | 2016-07-27 | Nippon Steel & Sumitomo Metal Corp | CONNECTOR FOR HOT TUBE PRODUCTION |
| CN111836911A (zh) * | 2018-03-14 | 2020-10-27 | 日本制铁株式会社 | 穿轧机顶头 |
-
2008
- 2008-10-20 UA UAA201006710A patent/UA97027C2/uk unknown
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2875876A4 (en) * | 2012-07-20 | 2016-05-25 | Nippon Steel & Sumitomo Metal Corp | Piercing plug |
| US10150147B2 (en) | 2012-07-20 | 2018-12-11 | Nippon Steel & Sumitomo Metal Corporation | Piercing plug |
| EP2944387A4 (en) * | 2013-01-11 | 2016-07-27 | Nippon Steel & Sumitomo Metal Corp | CONNECTOR FOR HOT TUBE PRODUCTION |
| CN111836911A (zh) * | 2018-03-14 | 2020-10-27 | 日本制铁株式会社 | 穿轧机顶头 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US8082768B2 (en) | Piercing and rolling plug, method of regenerating such piercing and rolling plug, and equipment line for regenerating such piercing and rolling plug | |
| CN104245170B (zh) | 穿孔轧制用顶头的制造设备 | |
| CN106425275B (zh) | 一种冷轧支承辊的修复方法 | |
| CN103706921B (zh) | 热连轧精轧机支承辊堆焊修复方法 | |
| EP1728566B1 (en) | Seamless pipe producing device and seamless pipe producing method using them | |
| CN113529005A (zh) | 一种连铸辊的喷涂制造方法 | |
| CN110747458A (zh) | 热轧定宽压力机曲轴的修复方法 | |
| CN107335939A (zh) | 大型70Cr3Mo支承辊大厚度堆焊修复层及修复工艺 | |
| UA97027C2 (uk) | Прошивна і прокатна оправка, спосіб відновлення цієї прошивної і прокатної оправки і технологічна лінія для відновлення цієї прошивної і прокатної оправки | |
| US10150147B2 (en) | Piercing plug | |
| WO1998029204A1 (fr) | Tampon filete et mandrin pour laminage de tube metallique sans soudure et procede de fabrication d'un tube metallique sans soudure | |
| EP1854561A1 (en) | Process for producing seamless pipe and cleaning equipment | |
| CN105349992B (zh) | 一种针对飞机垂直销、螺栓零件表面的激光熔覆修复方法 | |
| CN105215633B (zh) | 一种耐磨复合材料托辊的制备方法 | |
| US7661284B2 (en) | Application method of Cr-plated mandrel bar for hot rolling | |
| JPH10137818A (ja) | 継目無鋼管穿孔圧延用プラグ | |
| CN108453467A (zh) | 一种使用堆焊修复技术制造弯曲辊的方法 | |
| CN204342843U (zh) | 一种用于辊套的淬火装置 | |
| JP2976858B2 (ja) | 継目無鋼管製造用プラグの改削方法 | |
| JP3932567B2 (ja) | 継目無鋼管製造のためのエロンゲータ圧延用粒状潤滑剤及びエロンゲータ圧延法 | |
| JP4655379B2 (ja) | 鋼片の表面手入れ方法 | |
| CN206732828U (zh) | 一种履带式喷丸机改造工装及履带式喷丸机 | |
| KR19990086808A (ko) | 대구경 고경도 판권중공 롤의 제조방법 | |
| CN106694659A (zh) | 一种去毛刺辊及其制作方法 | |
| JP3125679B2 (ja) | 継目無鋼管製造用ピアサープラグ |