книги из ГПНТБ / Ватрушин, Л. С. Оборудование для производства круглого проката [обзор]

Прессование некоторых сплавов производится с последовательным охлаждением в защитной атмосфере и в воде.

Новая технология дает экономические преимущества на прес­ сах усилием 3500-7000 т со слитком весон до 1630 кг [32] . Воло­ чение на линейных станах и холодная прокатка здесь исключены.

Новая технология потребовала применения нового прессового инст­ румента [33] .

Прошел первую промышленную проверку способ литья тонко­ стенной заготовки. В США (завод фирмы"Чей8 брасс знд коппер ко'.', г.Кливленд, ят.Огайо) построен пока единственный цех, в котором используется литая тонкостенная заготовка диаметром 114,3 мм и длиной 18,3 м [34,35] . Пластическая деформация этой эаготовки осуществляется на высокопроизводительном четырехниточном стане холодной прокатки труб фирмы "Блоу кнокс к о ." (рис.З) [36] . После прокатки и бухтового волочения получают трубы высокого ка­ чества длиной до 6400 м, предназначенные для гидравлических си­ стем, холодильной промышленности и установок кондиционирования воздуха.

Несмотря на очевидные успехи в разработке технологий прес­ сования и литья тонкостенных заготовок, основными остаются раз­ личные варианты традиционного способа производства труб, включа­ ющего отливку сплошных или полых слитков, изготовление из них гильз на валковых станах или прессах и последующую холодную про­ катку или волочение (р и сЛ ).

В связи с существенным усовершенствованием станов холодной прокатки труб давно известные схемы 1У и У стали не менее эко­ номически эффективными, чем новые высокопроизводительные схе­ мы I , Х1У-ХУ1 [37] о

Произошли сдвиги в оценке известных способов производства заготовки. Еще несколько лет назад до 80% слитков из медных спла­ вов в США прошивали на валковых станах [36] . Этот высокопроиз­ водительный способ, дающий высокий выход годного по сравнению с прессованием , предпочтителен в условиях узкого сортамента и при объеме производства более 20000-40000 т/год . Расширение сорта­ мента влечет за собой установку дополнительных станов холодной прокатки труб и линейных волочильных станов. Качество катаной заготовки несколько ниве, чем прессованной. Ввиду ограниченной длины гильзы, прошитой на стане, и в связи с тем, что это огра­ ничение сохраняется после холодной прокатки или линейного воло­ чения, бухговое золочение труб по схемам УП и IX менее эффектив­ но, чем в случае применения прессованной заготовки. Кроме того,

12

Р и с.Т ехн ологи чески е схемы производстве холоднодеформировэнных труб

13

при необходимости на прессе получают также прутки, проволоку и профили, что невозможно сделать на прошивнем стане.

Применение современного автоматизированного пресса, обслу­ живаемого одним оператором и дающего до 60-80 прессовок в час,

ного опыта по производству прессов усилием более 5000-6000 т, расширены закупки прессов за рубежом, вапрщер, у фирмы "Шлеман АГ" (ФРГ) 138] .

Одновременно выросла средняя мощность прессов. Стали при­ меняться прессы усилием 5700, 6300 и 7000 т для прессования мед­ ных.сплавов, и усилием 7000-9500 т для прессования алшиниевых сплавов. В США работают два пресса усилием 12500 т .

Наряду с прессами продолжается эксплуатация прошивных ста­ нов и совершенствуется процесс прошивки на них.

Трубы из алшиниевых сплавов производят по тем же техноло­ гическим схемам, что и трубы из медных сплавов, за исключением схем, включающих прошивку на прошивных станах (схемы 7I-IX , см.

рис.4 ).

Тонкостенные безрисочные трубы из сплавов циркония и тита­ на изготавливают в основном но схеме: ковка или пресоование пру­ тка, реэка его на части, сверление, расточка и обточка, прессо­ вание гильзы, двухили трехкратная прокатка на отавах холодной прокатки труб с промежуточными отжигами в вакууме, прокатка на специальных станах. Для повышения качества поверхности применяет­ ся наружная бесцентровая шлифовка. Операции холодной прокатки иногда заменяют оправочным волочением на станах с обычным инст­ рументом или с обкатнымь шариковыми обоймами [39-46] .

Холодней прокатка и волочение

Прошитая или отпрессованная толстостенная заготовка под­ вергается дальнейшей обработке на станах холодной прокатки или на станах линейного волочения.

Станы холодной прокатки труб, изобретенные в I929~I93Irr.t сначала применялись при производстве стальных труб. Их произво­ дительность при прокатке труб из модных и алшиниевых сплавов до середины 50-х годов не превышала 200-250 м/час.Вследствие этого такие станы применялись в цветной металлургии только в

15

производстве труб из труднодеформируемых сплавов. Основная часть труб из меди, алюминия и вес сплавов изготавливалась на многони­ точных линейных волочильных станах.

Положение отало меняться в 1956 г . , когда фирма "Этнастандарт инкинеринг" (США) изготовила первый многониточный стан холодной прокатки труб [47J . Ряд новых конструктивных ре­

шений, внедренных на новых станах, позволил повысить их произво­ дительность в 5-12 р аз. Благодаря высокой производительности и преимуществам процесса прокатки в ряде случаев применение ста­ нов холодной прокатки стало выгоднее применения многониточных

* ) '+ • означает преимущество показателя в сравнении с другим способом;'-“означает более низков значение показателя,'+ "и'+ " оз­ начают, что возможности показателей примерно равны.

При равной производительности станов в погонных метрах деформация за проход прн волочении в несколько раз нике, чем при прокатке»

Сравнение холодной прокатки с прокаткой на планетарных трубных станах, на станах с коническими галками, эксцентричными кольцами или с качающимися валками показывает, что в ближайшие 10-15 лет холодная прокатка будет оставаться наиболее распрост­

16

На горизонтальных установках фирмы "Техника-Гусс ГмбХ" (ФРГ) можно отливать трубы наружным диаметром от 20 до 300 мм и толщиной стенки более 4 мм, но не менее 10% наружного диаметра

С53! •

Фирма "Метатерм ГмбХ" (Австрия) производит горизонтальные установки, на которых получают трубчатые заготовки из цинко-фос­ фористой бронзы наружным диаметром от 25 до 140 мм и толщиной стенки более 4 мм, но не менее 8% диаметра [54] . На горизон­ тальных установках отливают также полые тонкостенные заготовки из алюминиевых сплавов [55"] .

На промышленных вертикальных установках'Винжет' созданных на основе лабораторной установки "Тин ривич институте" (Велико­ британия), отливают трубы из золота диаметром 50 мы и толщиной стенки 10 мм для последующего волочения и изготовления колец

г*

Для получения литых тонкостенных труб-ваготовон разрабаты­ ваются новые способы.

Способ непрерывного литья труб с использованием вращающей­ ся оправки запатентован в США фирмой "Фелпс Додж коппер продакши кори ".[57] . Вращение оправки улучшает структуру, повышает плас­ тичность внутренних слоев трубы. На опытной установке получены трубы из фосфористой бронзы наружным диаметром 76 мм и толщиной стенки 9 ,5 им. Производительность установки 0 ,5 м/мин.

Рис.5. Установка непрерывного литья металлических труб:

I - ванна; 2 - вращающийся водоохлэадаемый барабан; 3 - скребок; 4 - лента; 5 - форми­ рующий узел; 6 - прижимной ва­ лок; 7 - сваренная лента; 8 - смазывающий спрейер; 9 - водоохлзждэемая опрввка; 10 - сфор­

18

Способ и установка для непрерывного производства металли­ ческих труб запатентованы в США фирмой "Ю С смелтинг, рифайнинг энд ыайнинг ко"/ЗШ .Способ включает три стадии: непрерывное ли­ тье ленты заданной толщины и шрины;формование из этой ленты трубной заготовки;намораживание слоя металла,который утолщает стенку трубы и заваривает стык(рис.5 ). Все операции выполняются в среде инертных газов.

Технологические схемы производства прутков

В производстве прутков из медных сплавов наибольшее приме­ нение получили три технологические схемы: прессование заготовки в отрезках или со смоткой в бухты с последующим линейным или бухтовым волочением, прокатка вайербарсов на проволочных станах и совмещенное литье и прокатка.

Выбор той или иной схемы определяется объемом производст­ ва, свойствами обрабатываемых сплавов и сортаментом выпускаемой

продукции. Прессование меди до последнего времени было выгодно при объемах производства до 10000-15000 т/год . При выпуске при­ мерно 40000 т более выгодными являлись прокатка из вайербарсов или непрерывное литье на установках фирмы "Саутуайр". Метод "Дип-формииг" мог конкурировать с прессованием при годовом вы­ пуске около 15000 т [35] •

За последние годы процесс прессования прутков и проволоки претерпел некоторые изменения: начали применяться прессы усили­ ем 5000, 6300 и 7000 т , оснащенные совершенным вспомогательным и адыостажным оборудованием; увеличился вес слитка и стало при­ меняться непрерывное прессование; на прессах лучше чем на дру­ гом оборудовании осуществляется безокислительное получение заго­ товки.

Увеличение производительности прессов, их универсальные возможности, а также отмеченные нововведения сделали целесооб­ разным применение прессов в производстве прутков из меди и мед­ ных сплавов с объемом производства до 1бО тыс.т в год.

Прутки из свинцовистых латуней, выпуск которых составляет 15-30% от общего количества полуфабрикатов из медных сплавов, получают прессованием, в основном, на прессах усилием не меЕее

5000 т .

В США получают распространение узко специализированные прессовые заводы по производству прутнов из ограниченного числа сплавов и с ограниченным сортаментом. Специализация позволяет создавать максимально автоматизированное производство с высоки­ ми технико-экономическими показателями.

19