5. Производство бесшовных труб

Существует два варианта технологических установок:

1. Установка с пилигримовым станом, в состав которого входят:

1. Прошивной стан;

2. Пилигримовый стан;

3. Калибровочный стан.

Прошивной стан (схема поперечно-винтовой прокатки (рис. 18.)) служит для получения гильзы.

Рис. 24. Схема деформирования гильзы в пилигримовом стане

Гильза на оправке в пилигримовом стане прокатывается за несколько проходов. Ввиду эксцентриситета ручья происходит интенсивное обжатие стенки трубы.

После первого прохода оправка поворачивается на 90° и гильза снова прокатывается.

Калибровка размеров производится в калибровочным стане на оправке.

Рис. 25. Деформирование гильзы автоматическом стане

Назначение труб:

• Бурильные, компрессорные и т.д.

2. Установка с автоматическом станом:

• Прошивной стан;

• Автоматический стан;

• Обкатной стан;

• Калибровочный стан.

Требуемый размер получается за два прохода (с поворотом трубы на 90°) в автоматическом стане (рис. 25.). Для увеличения качества поверхности производится обкатка на обкатном стане на оправке с последующей калибровкой на калибровочном стане. Применение: трубы Ø60÷426 мм, толщина стенки 4÷13 мм.

6. Производство периодического проката

Профили периодического проката применяют:

1. в строительстве (арматура);

2. как заготовки для горячей объемной штамповки;

3. как заготовки для механической обработки резанием.

Используются станы поперечной прокатки (рис. 26.), валки которого вращаются в одну сторону.

Рис. 26. Винтовая прокатка круглых периодических профилей

Тянущая каретка связана с копиром, линейка которого повторяет профиль и передает поперечное перемещение валкам (отводит, сводит).

При поперечной прокатке инструмент придает заготовке вращательное движение, поэтому ее разновидности – поперечно-винтовая и поперечно-клиновая – служат только для обработки тел вращения. Данный процесс более чем в десять раз производительнее обработки на токарных автоматах и при этом расход металла уменьшается на 30…60%. Поперечно-клиновая прокатка (рис. 27.) может осуществляться на различных станах: валковых, валково-сегментных, двухсегментных и станах с плоскими плитами.

Рис. 27. Поперечно-клиновая прокатка

7. Заготовки из проката

В машиностроении применяют следующие виды проката:

1. Товарные заготовки – болванки обжатые (ГОСТ 4692) (блюмсы) и квадратные (ГОСТ 4693-77) служат заготовками под ковку и штамповку крупных паковок.

2. Простые сортовые профили общего назначения – круглые (ГОСТ 2590-88), квадратные (ГОСТ 2591-88), шестигранные (ГОСТ 2879-88) и полосовые (ГОСТ 103-76) – служат заготовками для холодной механической обработки резанием.

3. Фасонные профили проката общего назначения – сталь угловая равнополочная (ГОСТ 8509-86) и неравнополочная (ГОСТ 8510-86),балки двутавровые (ГОСТ 8239-89) и швеллеры (ГОСТ 8240-72) – используют при изготовлении металлоконструкций.

4. Трубный прокат – стальной бесшовный горячекатаный и холоднокатаный (ГОСТ 8732-78) – служит заготовкой для холодной механической обработки резанием.

5. Профили периодического проката – служат заготовками для горячей объемной штамповки и холодной механической обработки резанием.

Точность горячекатаного сортового проката – IT12…IT14; калиброванного – холоднотянутого (прокат, дополнительно обработанный волочением) – IT7…IT12.

Помимо представленной классификации существуют и дополнительные характеристики проката:

1. назначение – деление на группы:

I – без применения обработки (уголок, тавр и т.д.);

II – для холодной механической обработки резанием;

III – для горячей обработки давлением.

2. вид механических испытаний – деление на категории 1-5 (1 – без испытаний на растяжение и ударный изгиб и т.п.);

3. точность –

А – высокая точность;

Б – повышенная точность;

В – обычная точность.

Точность уменьшается с увеличением размера.

4. кривизна на длине не менее 1 м на расстоянии не менее 150 мм от концов –

Класс I (при Ø 25 и более – 0,4% длины);

Класс II (при Ø 25 и более – 0,5% длины).

Каждая группа конструкционных деформированных сталей имеет общее и конкретные правила изготовления и поставок.

А. ГОСТ 535-88 «Прокат сортовой и фасонный из стали углеродистой обыкновенного качества» регламентирует поставку проката из сталей марок Ст0…Ст6_сп (ГОСТ 380-94). По действующему стандарту в обозначениях сталей обязательно указываются все степени раскисления (кп, пс, сп). Напомним, содержание вредных примесей: S ≤ 0,050%, Р ≤ 0,040%.

При поставке изготовитель гарантирует уровни твердости и механических свойств. Одновременно необходимо учитывать влияние масштабного фактора на механические свойства.

Таблица 6

Влияние масштабного фактора на свойства и степени раскисления на свойства

Марки сталей	σв, МПа	σ0,2 , для толщин (t), мм						δ, % для t, мм
		< 10	10÷20	20÷40	40÷100	>100	< 20		> 40
Ст4кп	400÷510	255	255	245	235	225	25		22
Ст4пс	400÷530	265	265	255	245	235	24		21
Ст4сп	400÷530	265	265	255	245	235	24		21

Пример условного обозначения:

– Сталь горячекатаная обычной точности прокатки В, диаметром 30 мм, марки Ст5_сп обыкновенного качества, для холодной механической обработки резанием – группа II, 2-й категории, класс кривизны – II.

Б. Деформируемый материал из стали углеродистой качественной конструкционной (ГОСТ 1050-88).

S ≤ 0,04%, Р ≤ 0,035%. Стали 05…60 (от 65…70Г).

Продукция

1. Горячекатаный и сортовой прокат и кованные заготовки диаметром или толщиной до 250 мм.

2. Калиброванная сталь и серебрянка (серебрянка – круглый прокат + шлифование + полирование).

Классификация

1. по группе испытаний 1÷5;

2. по состоянию материала:

1. без ТО (горячекатаная);

2. термически обработанная – Т (отжиг, высокий отпуск, нормализация);

3. нагартованная – Н – с небольшой степенью пластической деформации (для калиброванной стали и серебрянки) – НВ 131…285;

3. назначение горячекатаной и кованной стали – подгруппы для :

а) – горячая обработка давлением;

б) – холодная механической обработка резанием (НВ 131…285);

в) – для холодного волочения (НВ 131…285).

4. по качеству поверхности (ГОСТ 1051 и ГОСТ 14955) – группы А,Б, В, Г, Д;

5. по классам точности – 3-5 – для калиброванной стали.

Пример условного обозначения:

– Сталь калиброванная Ø 10 мм, класс точности 4 по ГОСТ 7417-75, марки – Сталь 35, нагартованная – Н, 5-й категории, качества поверхности – группа Б.

В. Деформируемый материал из легированной конструкционной стали (ГОСТ 4543-71).

Продукция

1. Горячекатаный прокат и кованные заготовки до 250 мм.

2. Калиброванная сталь и серебрянка.

Классификация:

1. В зависимости от химического состава и свойств сталь делится на категории качества:

• качественная S ≤ 0,035% , Р ≤ 0,35% ;

• высококачественная S ≤ 0,025% , Р ≤ 0,025% (А);

• особовысококачественная S ≤ 0,025% , Р ≤ 0,015% (Ш, ВД и т.д.).

2. По назначению (А) горячекатаная и кованная сталь делится на подгруппы:

а) – для горячей обработки металла давлением и холодного волочения;

б) – для холодной обработки резанием.

3. Контроль механических свойств – М.

Продукция поставляется в ТО состоянии.

Твердость ≤ НВ 269;

Пример условного обозначения:

– Сталь горячекатаная обычной точности прокатки В, со стороной квадрата 46 мм, сталь 18ХГТ – Ш – особовысококачественная, для горячей обработки давлением (подгруппа а), термически обработанная Т.