§ 4. Технологический процесс прокатки

Техпроцесс прокатки представляет собой комплекс последовательных термомеханических операций, выполняемых на соответствующем оборудовании стана для получения полупродукта или готовой продукции.

Наиболее общая схема техпроцесса прокатки включает следующие операции:

1. подготовка исходного материала к прокатке;

2. нагрев металла перед прокаткой;

3. собственно прокатка;

4. отделка и контроль качества проката.

При подготовке исходного материалак прокатке удаляют поверхностные дефекты: пленки, шлаковые включения на слитках, неглубокие трещины, волосовины и др. Это улучшает качество прокатанной продукции, увеличивает выход годного.

Поверхностные дефекты удаляют огневой зачисткой, обдиркой на металлорежущих станках, пневматической вырубкой, зачисткой абразивными кругами, электродуговым и др. способами.

Подготовленный исходный материал нагревают в разных нагревательных устройствах с целью уменьшения сопротивления металла деформации, улучшения его структуры и придания достаточной пластичности. Качество нагрева имеет большое значение, т. к. оно оказывает влияние на производительность стана, качество прокатываемого материала, величину брака, а также на макро- и микроструктуру металла и его механические свойства.

Нагретый металл транспортируется к стану для прокатки. Соблюдение режима обжатий и температурного интервала прокатки обеспечивает получение прокатанной продукции нужных размеров, формы и качества поверхности.

Отделка прокатазависит от его вида, хим. состава металла и др. факторов. Она включает: резку, правку, охлаждение или термообработку, удаление дефектов, упаковку.

При выполнении всех операций осуществляется контроль качества поверхности металла, нагрева, формы, размеров и т. д. Готовый прокат подвергают конечному контролю.

§ 5. Основные виды прокатки

Различают следующие виды: продольная, поперечная и поперечнаявинтовая прокатка.

При продольной прокаткезаготовка перемещается перпендикулярно оси валков, которые вращаются в противоположных направлениях. До 90% проката изготавливают продольным прокатыванием (листы, прутки, полосы).

При поперечной прокаткевалки, которые вращаются параллельно в одном направлении, вращают заготовку, которая деформируется при принудительном перемещении ее вдоль валков.

При поперечном винтовом прокатываниивалки вращаются в одну сторону, но расположены под углом друг к другу. Такое размещение валков обеспечивает появление осевого усилия, благодаря которому заготовка перемещается вдоль осей валков.

Поперечное и винтовое поперечное прокатывание применяется при изготовлении изделий с изменяющимся по длине сечением. Принцип винтового поперечного прокатывания используется также при изготовлении труб. Рис.

§ 6. Прокатка труб

Трубы прокатываются на трубопрокатных станах. Процесс прокатки бесшовных трубделится на две стадии:

1. получение пустотелой гильзы из слитка или круглого проката;

2. получение из пустотелой гильзы готовой трубы.

Пустотелые гильзыполучают чаще на прошивном стане. Для труб большого диаметра полые гильзы можно получить центробежным литьем.

Прошивной стансостоит из двух рабочих косо расположенных валков. Валки вращаются в одном направлении, а заготовка – в противоположном. Для удержания заготовки между валками предусматривают специальные устройства. Рабочие валки имеют конусы прошивки и раскатки, а средние – калибровочный поясок. Между валками на пути движения получающейся полой заготовки (гильзы) устанавливается оправка. При расположении рабочих валков под некоторым углом между их осями достигается вращение заготовки относительно своей оси и одновременно поступательное ее движение, благодаря чему заготовка надвигается на оправку и прошивается.

После прошивки гильзу передают на периодический нереверсивный дуо-стан. Гильза, надетая на оправку, подается в фасонный калибр переменного сечения. В момент, когда валки образуют калибр максимального диаметра, гильза подается в валки, а затем подвергается деформированию с выдвижением ее в направлении, обратном подаче. В момент, когда калибр опять будет максимального диаметра, гильза снова подается в валки на такую длину, чтобы в дальнейшем рабочий участок калибра захватил новый не обжатый участок гильзы. Так постепенно происходит обжатие гильзы в трубу. Прямой (подача заготовки) и обратный (момент обжатия) ход чередуется поворачиванием заготовки вокруг оси.

После раскатки трубы обрабатываются на специальной машине для устранения овальности и разностенности и затем подвергаются прокатке на калибровочном стане для получения окончательных размеров.

При производстве сварныхтруб исходным материалом служит плоская прокатанная заготовка (штрипс) в виде полосы свернутой в рулон.

Процесс изготовления сварных трубсостоит из следующих операций:

1. свертывание заготовки;

2. сварка свернутой заготовки;

3. отделка трубы.

Трубы из малоуглеродистой стали изготавливают с применением наружной сварки на непрерывном стане.

Трубная заготовка в виде рулона сначала разматывается, а затем правится на правильной машине. Передний конец заготовки отрезается ножницами и в сварочном аппарате сваривается с концом предыдущей заготовки, который предварительно был также обрезан ножницами. Дальше заготовка в виде ленты поступает в длинную (до 40 м) газовую печь. Нагретая в печи до температуры 1350º С лента направляется в непрерывный трубный стан, имеющий 6 пар валков с соответствующими калибрами, при помощи которых лента постепенно свертывается в трубу, а затем путем нажатия одной кромки на другую осуществляется сварка кромок ленты, т.е. получение трубы. Непрерывно выходящие из стана трубы разрезают пилой по 6 – 8 м и калибруют на калибровочном стане.

Применение электросварки позволяет получать трубы с более тонкой стенкой, а также трубы с повышенным содержанием углерода и даже из легированных сталей.