
- •3. Отформатировано 125 рисунков. Все рис. Можно вставлять в текст рукописи. Текст рукописи.
- •Рекомендовано
- •Москва – 2010
- •Оглавление
- •Предисловие
- •I. Общие вопросы производства холоднодеформированных труб
- •Глава 1. Классификация, сортамент и методы испытаний холоднодеформированных труб
- •1.1. Классификация, сортамент и техническая характеристика стальных труб
- •1.2. Сортамент труб из цветных металлов и сплавов, области их применения
- •1.3. Методы испытаний холоднодеформированных труб
- •Глава 2. Исходные заготовки для производства труб
- •2.1. Технические требования и сортамент заготовки
- •2.2. Подготовка трубной заготовки к прокатке и волочению
- •II. Производство холоднодеформированных труб на станах периодического действия
- •Глава 3. Теоретические основы процессов холодной периодической прокатки на станах хпт и хптр
- •3.1. Особенности пластического формоизменения и напряженно-деформированное состояние металла при холодной прокатке труб
- •3.2. Кинематика процесса и условия захвата металла валками при холодной периодической прокатке труб
- •3.3. Энергосиловые параметры при холодной периодической прокатке труб
- •3.4. Примеры расчета условий захвата и энергосиловых параметров при прокатке на станах хпт
- •Расчет усилия металла на валки при прокатке на станах хпт
- •3.5 Основы теории прокатки труб на роликовых станах хптр
- •3.6. Примеры расчета энергосиловых параметров по методике ю.Ф. Шевакина при прокатке на станах хптр
- •Глава 4. Оборудование и технологический инструмент валковых станов холодной периодической прокатки
- •4.1. Классификация, состав и техническая характеристика станов хпт
- •4.2. Оборудование станов хпт
- •4.3. Технологический инструмент станов хпт
- •4.4. Методы расчета на прочность основных механизмов и технологического инструмента станов хпт
- •4.5. Расчет конструктивных и технологических параметров станов хпт по методике ю.Ф. Шевакина
- •4.6. Совершенствование оборудования станов хпт
- •Глава 5. Калибровка технологического инструмента станов хпт
- •5.1. Общие принципы расчета калибровки технологического инструмента станов хпт
- •5.2. Методы расчета профиля обжимного участка (рабочего конуса) калибра стана хпт
- •5.3. Примеры расчета калибровки инструмента станов хпт Расчет калибровки инструмента станов хпт по методике ю.Ф. Шевакина
- •Глава 6. Оборудование и технологический инструмент роликовых станов хптр
- •6.1. Оборудование роликовых станов хптр
- •6.2. Технологический инструмент роликовых станов
- •6.3. Расчет калибровки технологического инструмента станов хптр
- •Решение:
- •1. Длина опорной планки определяется по формуле (6.8):
- •6.4. Совершенствование процесса и оборудования периодической прокатки на станах хптр
- •Глава 7. Технология прокатки труб на станах периодического действия
- •7.1. Технология производства холоднокатаных труб
- •7.2. Маршруты прокатки и расчет технологического процесса изготовления холоднодеформированных труб
- •7.3. Теплая прокатка труб на станах периодического действия
- •7.4. Особенности производства специальных видов холоднодеформированных труб
- •7.5. Технологические линии и компоновка оборудования для производства холоднодеформированных труб
- •III. Производство труб на волочильных станах
- •Глава 8. Теоретические основы волочения труб
- •8.1. Способы волочения труб
- •8.2. Напряженно-деформированное состояние металла и допустимые степени деформации
- •8.3. Контактное трение и смазки при волочении труб
- •8.4. Усилия при волочении труб
- •8.5. Расчетная часть
- •Глава 9. Оборудование и технология производства труб на волочильных станах
- •9.1. Классификация и техническая характеристика трубоволочильных станов
- •9.2. Оборудование и технологический инструмент цепных трубоволочильных станов
- •9.3. Конструкция станов барабанного (бухтового) волочения труб
- •9.4. Расчеты некоторых узлов волочильных станов на прочность
- •9.5. Технология и маршруты волочения труб
- •9.6. Совершенствование процессов и волочильного оборудования
- •IV. Качество и отделка холоднодеформированных труб
- •Глава 10. Качество готовых труб
- •10.1. Виды брака труб, способы его предупреждения и устранения
- •10.2. Контроль и способы повышения качества труб
- •Глава 11. Отделка холоднодеформированных труб
- •Глава 11. Отделка холоднодеформированных труб
- •11.1. Способы и технология отделки труб
- •11.2. Компоновка оборудования в поточные линии для отделки труб
- •Фото а.П. Коликов
1.2. Сортамент труб из цветных металлов и сплавов, области их применения
Холоднодеформированные трубы из легких цветных металлов: титана, алюминия, меди, латуни, никеля и сплавов на их основе производят бесшовными и сварными широкого диапазона по диаметрам и толщиной стенки, указанными в стандартах и технических условиях.
Холоднодеформированные трубы из титана ВТ1-00, ВТ1-00 и его сплавов ОТ4-0,ОТ4-1, ОТ4, Ti-6Al-4V и других серийно изготовляют бесшовными диаметром от 2,3 до 62 мм и толщиной стенки 1,0…4,0 мм, а также сварными диаметром > 13 мм. Допускаемые отклонения по диаметру и толщине стенки бесшовных труб, мм:
D . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
6…10 |
30 |
> 30 |
при точности изготовления: |
|
|
|
нормальной . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
± 0,3 |
± 0,45 |
± 1,5%Dном |
повышенной . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
± 0,2 |
± 0,3 |
± 1,0%Dном |
S . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
1,0 |
1,0…3,0 |
> 3,0 |
, % от номинала при точности изготовления: |
|
|
|
нормальной . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
± 15,0 |
± 15,0 |
± 12,5 |
повышенной . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
± 12,0 |
(± 12,5)…( ± 10,0) |
(± 12,5)…( ± 10,0) |
Трубы из титана и его сплавов широко применяют в авиационной и ракетно-космической технике для изготовления трубопроводов, реакторов и емкостей для агрессивных сред и несущих элементов.
Трубы из алюминия и его сплавов АМц, АМг2, АД и др. изготовляют как бесшовными, так и сварными широкого сортамента по диаметру от 6,0 до 180 мм и толщине стенки от 0,5 до 10,0 мм, а также профильными: квадратные, прямоугольные каплевидные.
Допускаемые отклонения, мм, бесшовных труб по диаметру и толщине стенки:
D т . . .. . |
6…20 |
22…30 |
32…50 |
52…60 |
62…80 |
85…120 |
125…180 |
D . . . . . . . . |
–0,15 |
–0,20 |
–0,25 |
–0,30 |
–0,35 |
–0,50 |
–0,15 |
Sт . . . . . . . . . |
– |
0,5 |
0,75 |
1,0 |
1,5…2,0 |
2,0…2,5 |
2,5 |
S . . . . . . . . |
– |
± 0,05 |
± 0,08 |
± 0,10 |
± 0,14 |
± 0,18…0,20 |
± 0,20 |
Sт . . . . . . . . . |
– |
3,0…3,5 |
4,0 |
5,0 |
6,0 |
8,0…10,0 |
10 |
S . . . . . . . . |
– |
± 0,25 |
± 0,28 |
± 0,04 |
± 0,5 |
± 0,7 |
± 0,9 |
Холоднодеформированные бесшовные трубы из меди марок М1, М2, М0б выпускают диаметром от 3,0…100 мм с толщиной стенки от 2,0 до 6,0 мм и диаметром 104…360 мм с толщиной стенки от 2,0 до 10 мм; с использованием валкового расширения производят трубы диаметром до 600 мм. Медные трубы общего назначения выпускают по ГОСТ 617-72; тонкостенные – по ГОСТ 11383-75, трубы квадратного и прямоугольного сечений – по ГОСТ 16774-78. Трубы поставляют длиной от 1,5 до 6 м и в бухтах мерной и немерной длины.
Допускаемые отклонения, мм, по диаметру (D) и толщине стенки (S) бесшовных холоднодеформированных медных труб:
D . . . . . . . |
3…10 |
11…18 |
19…30 |
31…38 |
40…50 |
51…63 |
65…80 |
∆D . . . . . . |
–0,15 |
–0,20 |
–0,24 |
–0,30 |
–0,40 |
–0,50 |
–0,60 |
S . . . . . . . . |
0,5…1,0 |
0,5…1,0 |
1.5 |
2.0 |
2,5…3,0 |
2,5…3,0 |
3,5…4,0 |
∆S . . . . . . . |
± 0,10 |
± 0,10 |
± 0,15 |
± 0,20…0,25 |
± 0,20…0,25 |
± 0,25 |
± 0,30 |
|
|
|
|
|
|
|
|
D . . . . . . . |
85…100 |
104…120 |
122…130 |
135…180 |
200…219 |
250…360 |
|
∆D . . . . . . |
–0,80 |
± 0,45 |
± 0,50 |
± 0,60 |
± 0,70 |
± 0,90 |
|
S . . . . . . . . |
4,5 |
5,0 |
5,0…6,0 |
6,0 |
7,0…8,0 |
10,0 |
|
∆S . . . . . . . |
± 0,35 |
± 0,40 |
± 0,40…0,50 |
± 0,50 |
± 0,60 |
± 0,75 |
|
Трубы из меди широко применяют во многих отраслях народного хозяйства.
Холоднодеформированные бесшовные трубы из латуни выпускают диаметром от 3,0 до 100 мм. В институте «Гипроцветметобработка» разработана технология производства сварных труб из латуни диаметром от 2,0 до 20 мм с толщиной стенки 0,2…0,5 мм.
Трубы из никеля никелевых и медно-никелевых сплавов изготовляют, в основном, бесшовными тонкостенными диаметром 0,4…5,4 мм с толщиной стенки 0,05…0,20 мм.
Холоднодеформированные трубы производят также из латуни, бронзы, мельхиора и других легких цветных металлов и сплавов.
В табл. 1.3 приведены сравнительные характеристики отечественных и зарубежных стандартов на трубы из легких цветных металлов и сплавов на их основе.
Трубы из тугоплавких металлов и сплавов изготовляют из материалов с уникальными свойствами: они выдерживают высокие температуры, достаточно радиационно стойки и совместимы с материалами ядерного горючего и жидкометаллическими теплоносителями, высоко жаропрочны и жаростойки, также стойки в водороде. Поэтому трубы из тугоплавких материалов применяют в атомной энергетике, авиации и ракетно-космической технике, электронике, химической и нефтеперерабатывающей промышленности, металлургии.
Таблица 1.3. Сравнительные характеристики отечественных и зарубежных стандартов по показателям качества труб из легких цветных металлов
Показатели качества труб |
Характеристика труб |
ГОСТ |
АSТМ |
EN* |
Предельные отклонения: по диаметру по толщине стенки |
Точность по диаметру Точность по толщине стенки |
+ + |
+ + |
+ + |
Косина реза |
Неперпендикулярность плоскости реза к оси трубы |
+ |
− |
+ |
Разностенность |
Точность по сечению, несоблюдение круглой формы |
+ |
+ |
+ |
Овальность |
То же |
+ |
+ |
+ |
Кривизна |
Непрямолинейность |
+ |
+ |
+ |
Качество поверхности |
Отсутствие недопустимых дефектов поверхности |
+ |
+ |
+ |
Показатели технологических свойств: сплющивание |
Пластичность |
± |
─ |
─ |
бортование (для медных труб) |
Пластичность (развальцовка концов) |
± |
─ |
─ |
герметичность |
Наличие трещин |
+ |
+ |
+ |
временное сопротивление |
Прочность на разрыв |
+ |
+ |
+ |
относительное удлинение |
Пластичность |
+ |
= |
+ |
твердость |
Твердость |
+ |
+ |
= |
предел текучести |
Напряжение при определенной величине относительного удлинения |
─ |
+ |
─ |
Примечание. Знак «+» означает, что показатель применяется, «–» – не применяется, «±» – применение по согласованию изготовителя с потребителем
* Стандарт Европейского Сообщества.
Трубы из тугоплавких металлов и сплавов широкого сортамента как толстостенные, так и тонкостенные изготовляют преимущественно по техническим условиям, определяющим сортамент, технические требования (в том числе к качеству труб), транспортировку и их хранение.
Разностенность и овальность труб не должны выходить за пределы установленных допускаемых отклонений по толщине и диаметру, которые устанавливаются для каждого тугоплавкого металла или сплава. Трубы должны быть прямолинейными, допускаемая кривизна не должна превышать 0,1% длины трубы 1-го класса точности и 0,5% - 2-го класса точности. Торцы труб должны быть ровно обрезаны и не иметь заусенцев, трещин и расслоений, следов смазки, вмятин, рисок, оксидов и посторонних включений. Чистота наружной поверхности труб должна быть не ниже 7-го, внутренней поверхности – не ниже 6-го классов.
В табл. 1.4 приведен сортамент холоднодеформированных бесшовных труб из тугоплавких металлов и сплавов на их основе.
Таблица 1.4. Сортамент холоднодеформированных бесшовных труб из тугоплавких металлов и сплавов
Металл и его сплавы |
D, мм |
S, мм |
L, мм |
Молибден и сплавы ВМ-, СМ-3, СМ-4, ЦМ-6, МТ, МЧВП, ВМ-5 |
|
|
|
Вольфрам и сплавы ВВ-3, СВ-1, СВ-3 |
5…20 |
0,3…2,0 |
200…1000 |
Ниобий и сплавы НВЧ, НЦ-1, ВН-2, 5ВНМЦ, Н10В1Ц, БВ-1,ЭЛН-1, ЛН-1, ЭЛН-1 |
|
|
|
Цирконий и сплавыЦН-25, ЦН-25ТЗ |
8…50 |
0,1…3,0 |
До 2000 |
Хром и сплавы ВХ-1-17, ХР-3, ВХ4А |
40…50 |
3,5…5,0 |
200…1000 |
Ванадий и сплавы НВ-1, ВВ-1, СВ-2 |
5…60 |
0,5…3,5 |
1000…2000 |
Тантал и сплавы ТВ-10, ТВЧ |
|
|
|
Примечание. В знаменателе – типоразмеры капиллярных труб.