Реферат: Технологии изготовления стальных труб
1. Круглый или граненый слиток диаметром 250..600 мм и массой 0,6…3 т прошивается на прошивочном стане. Валки (грибовидной или дисковой формы) установлены под углом 9–14° друг к другу. Заготовка продавливается через оправку, а из-за растягивающих напряжений, создаваемых вращающимися валками, происходит течение металла от центра слитка, и за счет этого без больших усилий происходит прошивка отверстия. На прошивочном стане получают гильзу.
2. Раскатка гильзы на оправке, в результате чего уменьшаются внутренний и наружный диаметры ее и увеличивается длина заготовки. Получают трубу диаметром свыше 57 мм.
3. Прокатка гильзы для уменьшение ее диаметра уже на прокатном стане без оправки.
Для производства бесшовных горячекатаных труб общего назначения создан трубопрокатный агрегат 30-102 с непрерывным станом, короткооправочный стан тандем, более выгодный при больших количествах заказов разнообразного сортамента.
К числу наиболее выдающихся машин, относятся станы холодной прокатки труб роликами (ХПТР). Получаемые на них трубы высокой точности и зеркальной поверхности (наружной и внутренней) используются: в атомной энергетике, судостроении и аэрокосмической технике. На основе конструктивной аналогичной схемы создан стан холодной прокатки корпусов гидроцилиндров (ХПЦ 50-120). Их применение позволяет получать без механической обработки высоко точные длинномерные изделия. Дальнейшим развитием данного вида оборудования является созданный в последние годы стан холодной прокатки труб валкового типа (ХПТ 6-15), Благодаря высокой степени унификации возможна модернизация станов ХПТР с преобразованием их в станы ХПТ.
Сварные трубы изготовляются диаметром до 2500 мм. Они дешевле бесшовных, но менее надежны и прочны. Сначала проводится формовка плоской заготовки в трубу, далее сваривается продольный стык, проводится отделка и правка. Заготовка изготовляется в виде ленты или берутся листы, шириной равные длине трубы. Используются следующие способы продольной листовой сварки при изготовлении труб: электродуговой под слоем флюса, электроконтактный сопротивлением, кузнечный (печной).
При непрерывной печной сварке проводится нагрев заготовки до 1300–1350° С, стык обдувается кислородом или воздухом и металл разогревается до расплавления и проводится кузнечная сварка стыка кромок трубы сжатых роликами непрерывного стана.
При электроконтактной сварке заготовка поступает в трубоэлектросварочный стан и сжимается. Стык разогревается электрическим током низкого напряжения (6…10 В), подаваемым через сварочные ролики, и при охлаждении сваривается. Электросварные трубы применяются, в основном, для прокладывания магистральных тепловых сетей.
Во ВНИИМЕТМАШе разработаны все отечественные разновидности трубоэлектросварных станов, как с прямым, так и со спиральным швом, различных типоразмеров и назначения. Совместно с Электростальским заводом тяжёлого машиностроения были созданы первые отечественные непрерывные станы печной сварки труб, успешно введенные в эксплуатацию на Челябинском трубопрокатном и Таганрогском металлургическом заводах. Эти станы являются наиболее производительными в мировой практике. Продолжаются работы по созданию оборудования для создания сварных прямошовных труб на основе совмещения процессов сварки трубы и ее последующей прокатки в одном неразрывном потоке: потребителям предлагаются агрегат 20-114 со станом горячего редуцирования, линия по производству точных прямошовных труб малого диаметра, поставленная в конце 1990-х годов в КНР, трубоэлектросварочный агрегат ТЭСА 10-20, применяемый для производства особо тонкостенных труб и профилей из цветных металлов и сплавов.
В настоящее время трубная промышленность является одной из самых важных составляющих всего российского металлургического комплекса.
Углеродистые и легированные стали
32Г2Рпс - Сталь конструкционная низколегированная , марганце-борная , полуспокойная , содержит 0.32% углерода, 2% марганца,1% бора, группы А (нормируются механические характеристики)
Химический состав в % материала 32Г2Рпс:
| C | Si | Mn | Ni | S | P | Cr | Al | Cu |
| 0.28-0.37 | до 0.17 | 1.3-1.75 | до 0.3 | до 0.05 | до 0.045 | до 0.3 | 0.001-0.015 | до 0.3 |
Применение: изготовление арматуры класса А-III, предназначенной для армирования обычных и предварительно напряженных железобетонных конструкций.
Свариваемость: без ограничений- сварка производится без подогрева и без последующей термообработки.
38Х2МЮА - Сталь жаропрочная релаксационностойкая, высококачественная, среднелегированная, хромомолибденовоалюминевая содержащая 0,38% углерода, 1% хрома, 1% молибдена, 1%алюминия. Химический состав в % материала 38Х2МЮА.
| C | Si | Mn | Ni | S | P | Cr | Mo | Al | Cu |
| 0.35-0.42 | 0.2-0.45 | 0.3-0.6 | до 0.3 | до 0.025 | до 0.025 | 1.35-1.65 | 0.15-0.25 | 0.7-1.1 | до 0.3 |
Температура критических точек материала Ac1 =800, Ac3 (Acm )=940, Ar1 =730
Технологические свойства материала 38Х2МЮА.
| Свариваемость: | не применяется для сварных конструкций. |
| Флокеночувствительность: | чувствительна. |
| Склонность к отпускной хрупкости: | не склонна. |
Применение: азотируемые детали: шестерни, валики, пальцы, втулки и т.д., работающие при температурах до 450 град.
70 - сталь качественная высокоуглеродистая содержит 0,7% углерода.
Химический состав
| Химический элемент | % |
| Кремний (Si) | 0.17-0.37 |
| Медь (Cu), не более | 0.20 |
| Марганец (Mn) | 0.50-0.80 |
| Никель (Ni), не более | 0.25 |
| Фосфор (P), не более | 0.035 |
| Хром (Cr), не более | 0.25 |
| Сера (S), не более | 0.035 |
Механические свойства
| Термообработка, состояние поставки | Сечение, мм | s0,2 , МПа | sB , МПа | d5 , % | y, % | HB |
| Сталь категорий: 3,3А,3Б,3В,3Г,4,4А,4Б. Закалка 830 °С, масло, отпуск 470 °С. | Образцы | 835 | 1030 | 9 | 30 | |
| Нормализация | 510 | 910 | 17 | 29 | 252 | |
| Проволока. Закалка 920 °С, охлаждение в масле с температурой 40 °С, выдержка 1 мин. Отпуск 500 °С, выдержка 15 мин. | 6,5 | 1240 | 7 | 47 | 315 |
Технологические свойства
| Температура ковки |
| Начала 1200, конца 850. |
| Свариваемость |
| не применяется для сварных конструкций. КТС с последующей термообработкой. |
| Обрабатываемость резанием |
| при НВ 183-241, K тв.спл. = 0.7, K б.ст. = 0.6. |
| Склонность к отпускной способности |
| не склонна |
| Флокеночувствительность |
| малочувствительна |
Назначение
рессоры, пружины и другие детали, от которых требуются повышенные прочностные и упругие свойства, а также износостойкость.
БСт3кп – сталь обыкновенного качества, группы Б марки Ст 3, кипящая, (нормируются химическим составом).
Химический состав в % материала Ст3кп .
| C | Si | Mn | Ni | S | P | Cr | N | Cu | As |
| 0.14 - 0.22 | до 0.05 | 0.3 - 0.6 | до 0.3 | до 0.05 | до 0.04 | до 0.3 | до 0.008 | до 0.3 | до 0.08 |
Технологические свойства материала БСт3кп .
| Свариваемость: | без ограничений. |
| Флокеночувствительность: | не чувствительна. |
| Склонность к отпускной хрупкости: | не склонна. |
Применение: для малонагруженных элементов сварных и несварных конструкций и деталей, работающих при температуре от -40 до 400 град, фасонные профили для вагонов
30ХН3А – высококачественная, низко никелированная сталь, хромоникелевая, содержащая 0,3% углерода, 1% хрома, 3% никеля.
Химический состав
| Химический элемент | % |
| Кремний (Si) | 0.17-0.37 |
| Медь (Cu), не более | 0.30 |
| Марганец (Mn) | 0.30-0.60 |
| Никель (Ni) | 2.75-3.15 |
| Фосфор (P), не более | 0.025 |
| Хром (Cr) | 0.60-0.90 |
| Сера (S), не более | 0.025 |
Механические свойства в зависимости от сечения
| Сечение, мм | s 0,2 , МПа | s B , МПа | d 5 , % | y , % | KCU, Дж/м 2 | HB |
| Закалка 820 °С, масло. Отпуск 580-600 °С, воздух. | ||||||
| 20 | 830 | 930 | 20 | 66 | 147 | 390 |
| 40 | 810 | 910 | 20 | 65 | 147 | 380 |
| 60 | 780 | 880 | 20 | 62 | 142 | 370 |
| 80 | 730 | 850 | 20 | 61 | 132 | 360 |