2.2. Подготовка трубной заготовки к прокатке и волочению

В технологическом процессе изготовления холоднодеформированных труб предусмотрены: подготовка трубной заготовки, начинающаяся с контроля качества полученной заготовки, и при необходимости – с порезки ее на длины, допускаемые характеристиками станов ХПТ или волочильного, затем следуют операции термической обработки – отжиг, травление и нанесение покрытия на поверхность трубных заготовок.

Важнейшим условием обеспечения требований потребителя к качеству готовых холоднодеформированных труб является отсутствие на поверхности заготовки дефектов в виде трещин, плен, волосовин, надрывов, раковин, рисок, которые не удаляются при холодной деформации, а изменяют только очертания и глубину их залегания. При таких дефектах на трубной заготовке в заготовочном отделении цеха ремонтируют отдельные участки или всю поверхность шлифовкой, расточкой или обточкой заготовки.

Исходные горячедеформированные заготовки и промежуточных размеров после холодной деформации подвергают термической обработке для уменьшения сопротивления металла перед дальнейшей обработкой (табл. 2.3 и рис. 2.1, 2.2).

Таблица 2.3. Режимы термической обработки (Т.О) стальных трубных заготовок

Стали	График Т.О (рис. 2.1)	t1, C	t2, C	t3, C	, ч		Охлаждение
					а	б, в
Исходные заготовки
35, 45	2	680…700	680…700	–	0,5	–	На воздухе
Ст. 6, Д, 35Г2С	2	690…720	–	–	0,5…1,0	–	То же
30ХГСА	5	780…800	700…720	650	0,5…1,0	б = 2,0	— “ —
38ХМЮА	3	720…740	650	–	1,0	–	— “ —
15Х1М1Ф	2	730…750	680	–	1,0…2,0	–	— “ —
Х5,Х8	2	730…750	–	–	1,0	–	В воде
Х5М	3	830…850	680…700	–	1,0	–	На воздухе
ШХ15	6	780…800	730…740	700 t4 = 650	2,0…3,0	б = 5÷7 в = 2÷3	То же
Холоднодеформированные заготовки промежуточных размеров
10, 20, 35, 45, Д, Ст. 6	1	730…750	–	–	Рис. 2.2	–	На воздухе, П, или К
36 Г2С	2	770…790	–	–	0,5	–	На воздухе, К
30ХГСА	3	720…740	680	–	0,5	–	То же
38ХМЮА	2	750…770	–	–	0,5…1,0	–	— “ —
15Х1М1Ф	1	850…900	–	–	Рис. 2.2	–	На воздухе, П, или К
Х5,Х8	2	730…750	–	–	0,5…1,0	–	В воде, К
Х5М	3	700…740	680	–	0,5	–	На воздухе, К
ШХ15	3	680…700	650		1,0	–	То же

Примечания: 1. См. рис. 2.1 – а, б. 2. П – проходная, К – камерная печь.

Окалину с поверхности горячекатаных и отожженных трубных заготовок из углеродистых и легированных сталей удаляют травлением в 15…25%-ном водном растворе H₂SO₄ при 75…85С. Травление ведут пакетами в ванне длиной 11,0 м, глубиной 1200 мм и шириной 1100 мм до полного удаления окалины.

Трубы из высоколегированных сталей и сплавов диаметром 20 мм и меньше подвергают струйно-циркуляционному травлению.

После травления все трубы промывают вначале холодной, а затем горячей водой в ванне при 60…70C.

Кислотные остатки нейтрализуются в отдельной ванне водным раствором кальцинированной соды – 5 г/л; температура раствора 70…75С, выдержка 1…7 мин. Для предупреждения коррозии заготовки пассивируют в отдельной ванне водным раствором, г/л: (10…15) Na₂CO₃ + (10…15) Na₃PO₄.

Смазка, которой покрывают трубы перед прокаткой или волочением, плохо пристает к влажной поверхности; кроме того, влажные трубы на воздухе быстро ржавеют, поэтому после промывки заготовки подвергают сушке продувкой горячим воздухом. После травления на поверхности трубы хорошо заметны даже небольшие наружные дефекты: плены, волосовины, раковины, риски и т. п., поэтому после травления трубы подвергают дополнительному осмотру и при необходимости повторному ремонту или окончательно бракуются.

На трубные заготовки перед холодной прокаткой и волочением наносят специальные покрытия омеднением, фосфатированием и смазки для уменьшения усилия деформирования и коэффициента трения, а также, чтобы получить поверхность труб без задиров, рисок и других дефектов. Медные и фосфатные покрытия не могут быть использованы в качестве смазок; без применения специальных смазок они вызывают повышение усилия деформации, поэтому их всегда применяют в качестве подслоя для последующего нанесения тончайший слой смазки, которая предохраняет трубу от непосредственного соприкосновения с инструментом.

Омеднению подвергают трубные заготовки и передельные трубы из углеродистых и легированных сталей (температура раствора 30…50°С, продолжительность омеднения 1…3 мин), поступающие на волочение, и трубы из высоколегированной стали (температура раствора 65…75°С при горячем и 20…30°С при холодном омеднении, время выдержки 5…15 мин), поступающие на холодную прокатку (табл. 2.4).

Таблица 2.4. Состав раствора и режим омеднения заготовок

Состав растворов, % (по массе)					Режим омеднения
CuSO4 · 5H2O	H2SO4	NaCl	FeSO4 · 7H2O	Присадка	tр, С	, мин.
Заготовки из углеродистой стали
~ 3	1,5…3,5	~ 4	─	0,2…0,4	30…50	1…3
Заготовки из высоколегированной стали*
0,5…1,5/3…4	22…27/2…4	0,5…1,5/─	2,5…12/─	0,05…0,2/─	65…75/20…30	5…15/5…15

^* Числитель – для горячего омеднения, знаменатель – для холодного.

При холодной прокатке трубных заготовок и передельных труб из углеродистых и легированных сталей применяют в качестве подслоя также покрытие из фосфатной пленки, высоко смачиваемой и способной удерживать на поверхности металла смазку. Состав водного раствора для фосфатирования заготовок и труб, %: 8–12 (Н₂РО₄), 12–18 (ZnO), 18–25 (НNО₃).

После фосфатирования заготовки в пакете нейтрализуют и подвергают 5–8-мин. омылению в водном 5–7%-ном растворе хозяйственного мыла при 40…50С. При взаимодействии мыла с цинкофосфатной пленкой образуется цинковое мыло, обладающее высокими антифрикционными свойствами. При хорошем фосфатировании и омылении возможна прокатка заготовок без дополнительной смазки.