§ 10. Производство основных видов проката

1. Прокатка блюмов, слябов, сортового и листового проката.

Для прокатки блюмов и слябов исходной заготовкой служат слит, ки, размеры и форма которых зависят от марки сплава, вида полу, фабриката и схемы прокатки. Полупродукт для получения сорто. вого проката (блюмы) получают на крупных обжимных дуоета. нах — блюмингах. Перед прокаткой на сортовых станах блюмы предварительно могут прокатываться на заготовочных станах. Заготовки для листового проката (слябы) получают на крупном обжимном универсальном стане — слябинге или на блюминге. Схема производства сортового и листового проката приведена на рис. IV.9.

При холодной прокатке тонколистовой стали для снятия накле­па применяют промежуточный отжиг. Листы, предназначенные для холодной листовой штамповки, после отжига дополнительно про­катывают с обжатием 0,5...3 %. Наклепанные при этом и травлен­ные для снятия окалины листы называют декапированными.

2. Прокатка бесшовных труб. Заготовками для бесшовных труб являются слитки и катаные заготовки круглого сечения диаметром

120. .320 мм. Производство бесшовных труб состоит из трех опера­ций: прошивка отверстия в заготовке и получение толстостенной гильзы; прокатка трубы из гильзы; обкатка для улучшения наруж­ной и внутренней поверхностей, исключения овальности и разно- стенности трубы.

Толстостенную гильзу из заготовки получают на прошивоч­ных станах поперечно-винтовой прокатки с бочкообразными (рис. IV. 10,а) валками, оси которых расположены под углом

4. . 14° одна к другой. Рабочие валки 1 и поддерживающие ро-

Рис. IV. 10. Прокатка бесшовных труб

Рис. IV.9. Схема технологического процесса производства сортового и листо­вого проката

лики 2 вращаются в одном направлении, при этом заготовка 3 получает винтообразное движение. Одной из основных особенно­стей поперечно-винтовой прокатки является разрушение сердце­вины сплошной заготовки. В центре ее под действием сжимающих сил возникает сложное напряженное состояние со значительными растягивающими напряжениями в направлении, перпендикулярном действию сил. Радиальные растягивающие напряжения вызывают течение металла от центра и облегчают образование отверстия оп­равкой 4. После прошивки и нагрева гильза поступает на авто­матические или пилигримовые (периодические) раскатные станы.

На автоматическом стане гильза 5 (рис. IV.10,6) раскаты­вается между двумя валками 1 на оправке 4. Зазор между оправ­кой и калибром валка определяет толщину стенки трубы. Прока­

тывают трубу за два прохода с поворотом на 90°, возвращая ее после каждого прохода роликами 6 обратной подачи. На автомати­ческом стане прокатывают трубы диаметром свыше 57 мм. Умень­шение их диаметра осуществляют в непрерывных редукционных станах, в которых прокатку труб ведут без оправки, а затем на станах холодного волочения или прокатки.

Рабочие валки пилигримового стана 1 (рис. IV. 10,б) имеют калибр переменного сечения и вращаются в разные стороны с оди­наковой скоростью. Прокатываемая заготовка 5 вместе с оправкой

4. совершает прямую и обратную подачу с поворотом на 90°.

Обкатку, при которой диаметр труб увеличивается за счет расширения их на оправке, производят на обкатном стане по кон­струкции, аналогичной прошивочному. После обкатки для полу­чения окончательных размеров трубы подвергают калибровке.

3. Производство сварных труб. Сварные трубы, диаметр ко­торых достигает 2500 мм, значительно дешевле бесшовных, но менее прочны. Заготовкой сварных труб служит лента (штрипс) или листы шириной, равной длине окружности трубы.

Технологический процесс изготовления сварных труб состоит из следующих операций: 1) формовка плоской заготовки в трубу; 2) сварка трубы; 3) отделка и правка.

Формовку труб малого диаметра производят в ручьях валков непрерывного стана, а диаметром более 300 мм — на прессах или листогибочных валковых станах. После формовки применяют свар­ку следующих видов: непрерывную печную встык, контактную электрическую, электродуговую под слоем флюса и другие.

Непрерывная печная сварка — высокопроизводительный способ получения дешевых труб диаметром 10... 114 мм с толщиной стенки

8. .5 мм (в основном водогазопроводных). Поступающая в рулоне полоса (штрипс) разматывается, правится, обрезается, сваривается электросваркой с задним концом предыдущего рулона и поступает в нагревательную туннельную печь, где нагревается до 1300... 1350 °С. Потом заготовка последовательно проходит через 6... 12 клетей непрерывного стана, где происходит формовка и свар­ка прижатых в калибре одна к другой встык кромок трубы (рис. IV. 11,а). Выходящая из стана труба разрезается пилой на куски 4... 12 м и калибруется на калибровочном стане.

При контактной электросварке труб диаметром 6...600 мм с толщиной стенок 0,4...5 мм (для изготовления элементов кон­струкций и нефтегазопроводов) заготовка формуется аналогично трубам печной сварки, но без нагрева. Затем заготовка посту­пает в трубоэлектросварочный стан, в котором кромки трубы 4 (рис. IV. 11,6) разогреваются при подаче с помощью щеток 2 тока напряжением 5... 10 В через вращающиеся сварочные ролики 3 с контактными медными кольцами и стык сваривается под давле­нием нажимных роликов 1. Ролики 5 перемещают трубу.

Электродуговой сваркой под слоем флюса изготовляют трубы диаметром 400...1800 мм с толщиной стенок 6...15 мм с прямым и спиральным швом (рис. IV. 11,в).

Рис. IV.1I. Схемы получения сварных труб

4. Многослойные трубы. Принципиально новая технология получения труб диаметром до 1420 мм для газопроводов высокого давления (до 12 МПа) разработана Институтом электросварки им. Е. О. Патона АН УССР. Исходной заготовкой служит стальная горячекатаная полоса шириной 1700 мм. После отрезки из рулона мерных полос трубные заготовки (обечайки) получают намоткой их на барабане, диаметр которого соответствует внутреннему диа­метру трубы. Для предотвращения раскрутки обечайки концы полосы привариваются в нескольких точках с торцов. При любой толщине станок трубы толщина полосы одна и та же — 4...4,5 мм, изменяется только число слоев (5...7 для давления 12 МПа). Чтобы устранить зазоры между слоями, обечайку растягивают на спе­циальной разжимной оправке. После сварки и контроля наруж­ного и внутреннего продольных швов на металлорежущем станке обрабатывают торцы обечаек. Для получения двенадцатиметровой трубы на сборочном устройстве стыкуют 7 обечаек, торцы которых затем сваривают внутренним и наружным швами.

Себестоимость многослойных труб на 20 % дешевле труб равной толщины со сплошной стенкой.