Влияние формы и размеров носка оправки прошивного стана на образование внутренних дефектов на гильзах и применение непрерывнолитых заготовок для производства труб диаметром менее 121 мм

Abstract

Проведен анализ влияния формы и размеров носка оправки прошивного стана, а также величины обжатия заготовки перед носком оправки на образование разрушения осевой зоны заготовки, находящейся в очаге деформации прошивного стана. Преждевременное осевое разрушение приводит к появлению дефектов на внутренней поверхности гильз и труб. В случае необходимости прошивки заготовок с повышенным обжатием перед носком оправки предлагается использовать оправки с увеличенными диаметром и радиусом сферы носка (с увеличенной площадью носка). Данное техническое решение опробовано на трубопрокатном агрегате ТПА-140 ОАО «СинТЗ» (г. Каменск-Уральский) при производстве опытной партии труб диаметром 108 мм из непрерывнолитой заготовки (НЛЗ) диаметром 156 мм. На основании изучения недокатов с прошивного стана, полученных в результате опытных прокаток, показано, что при использовании оправок с увеличенными диаметром и радиусом сферы носка наблюдается эффект заваривания («залечивания») осевого разрушения заготовки перед носком оправки. Проведены металлографические исследования для определения природы образовавшегося слоя неразрушенного («здорового») металла перед носком оправки. Данный слой образован действием подпирающих усилий со стороны оправки. Проведенные исследования убедительно показывают возможность использования НЛЗ для производства труб диаметром менее 121 мм. The research of the influence of the shape and size of the tip of the piercing mill mandrel on the formation of internal defects of the axial fracture area located in the deformation zone of the piercing mill was carried out. Premature axial degradation leads to the formation of defects on the inner surface of shells and pipes. If billets are pierced with higher reduction, it is proposed to use mandrels with the enlarged diameter and tip sphere radius (enlarged tip area). This technical solution was tested in the pipe-rolling unit TPA-140 of “SinTZ” (Kamensk-Uralsky) in the production of an experimental batch of pipes with a diameter of 108 mm from continuously cast billets with a diameter of 156 mm. The study of experimental samples obtained by interrupted rolling showed that using mandrels with the enlarged diameter and the tip sphere radius provides “healing” (sealing) of billet axial fracture. Metallographic studies were conducted to determine the nature of the formed layer of intact (“healthy”) metal in front of the mandrel tip. It was found that this layer was formed by means of back-up forces from the mandrel. The research shows the possibility of using continuously cast billets for the production of pipes with diameters of less than 121 mm.