Национальный исследовательский технологический университет «МИСиС», Москва, Россия:

А. C. Будников, ассистент кафедры ОМД, канд. техн. наук, эл. почта: fiar128@yandex.ru
Е. А. Харитонов, старший научный сотрудник, доцент кафедры ОМД, канд. техн. наук, эл. почта: haritonov45@mail.ru

АО «ПНТЗ», Первоуральск, Россия:
Р. В. Исхаков, ведущий инженер-технолог, эл. почта: ruslan.iskhakov@chelpipegroup.com

Возможность применения непрерывнолитых заготовок (НЛЗ) и расширение сортамента бесшовных труб на трубопрокатных агрегатах с раскатным станом винтовой прокатки сегодня является актуальной задачей. В связи с этим необходимо решить вопросы, касающиеся исследования деформационно-силовых параметров процесса раскатки и безоправочной винтовой прокатки, что особенно важно при разработке новых режимов прокатки труб. В целях расширения технологических возможностей агрегатов, в составе которых применяют раскатной и калибровочный трехвалковые станы, например ТПА-160, рассмотрен способ прокатки, позволяющий осуществлять деформацию гильзы по толщине стенки и диаметру (более 5 %). Применение данного способа для получения широкого размерно-марочного сортамента труб требует разработки рациональных режимов деформации, которые позволили бы увеличить суммарное обжатие по диаметру, при этом сохранить достаточный уровень силовых параметров, избежать появления концевых дефектов, образование которых характерно при винтовой раскатке гильз на трехвалковом стане. Приведены результаты теоретического исследования деформационных параметров участка редуцирования очага деформации, влияние которого усиливается при прокатке с увеличением обжатия по диаметру. Представлены результаты экспериментальной прокатки труб из стали марки 09Г2С на раскатном стане ТПА-160 с суммарным обжатием по диаметру 24 %. По результатам прокатки исследовано поведение коэффициента овальности, отвечающего за расширение зоны редуцирования и контактной поверхности металла с валком. Описаны результаты опытно-промышленного проката широкого размерно-марочного сортамента труб из НЛЗ диаметром 156 и 220 мм в условиях ТПА-160 с использованием прокатки труб в раскатном стане с дополнительным обжатием по диаметру до 37 %. По результатам опытно-промышленной прокатки выполнены статистический анализ и проверка адекватности результатов теоретических исследований деформационно-силовых параметров процесса раскатки и безоправочной прокатки труб.

1. Samusev S. V., Zhigulev G. P., Fadeev V. A., Manakhov K. S. Shaping of pipe blanks on specialized bending equipment // Steel in Translation. 2016. Vol. 46. No. 3. Р. 169–172.
2. Коликов А. П., Звонарев Д. Ю., Таупек И. М. Применение математического моделирования для расчета режимов пластического формоизменения толстолистовой заготовки и повышения качества труб большого диаметра // Черные металлы. 2018. № 11. С. 60–66.
3. Emel’yanov A. V., Lube I. I., Kuznetsov V. I., Levchenko D. A. Scale formation minimization on internal surface of seamless hot-rolled pipes // Steel in Translation. 2020. Vol. 50, No. 5. Р. 340–346.
4. Mikhalkin D. V., Korsakov A. A., Alyutina E. V. et al. Improvement of the precision of pipes with the use of profiled pipe billets // Metallurgist. 2020. Vol. 64, No. 3-4. Р. 315–321.
5. Romanenko V. P., Fomin A. V., Sevast’yanov A. A., Nikulin A. N. A Study of the mechanical properties of railroad wheels manufactured from a billet broached in a helical rolling mill // Metallurgist. 2018. Vol. 62, No. 5-6. Р. 568–573.
6. Fomin A. V., Aleshchenko A. S., Maslenniko I. M., Galkin S. P., Nikulin A. N. Structural and analytical evaluation of the strain intensity and its components during cross-roll piercing at different feed angles // Metallurgist. 2019. Vol. 63. No. 5-6. Р. 477–486.
7. Михалкин Д. В., Корсаков А. А., Алютина Е. В. и др. Повышение точности труб путем применения профилированной трубной заготовки // Металлург. 2020. № 4. С. 40–45.
8. Опрышко Л. В., Головняк Т. В., Полтава И. И. Перспективы использования непрерывнолитой заготовки для изготовления котельных труб // Сталь. 2019. № 10. С. 40–44.
9. Romantsev B. A., Aleshchenko A. S., Goncharuk A. V., Galkin S. P. Mini tube-production unit 40-80 with a three-high reeling mill // Metallurgist. 2012. Vol. 55, No. 11-12. Р. 918–924.
10. Patrin P. V., Karpov B. V., Aleshchenko A. S., Galkin S. P. Capability process assessment of radial-displacement rolling of heat-resistant alloy HN73MBTYU // Steel in Translation. 2020. Vol. 50, No. 1. Р. 42–45.
11. Skripalenko M. M., Romantsev B. A., Galkin S. P., Danilin A. V., Rogachev S. O. Forming features at screw rolling of austenitic stainless steel billets // Journal of Materials Engineering and Performance. 2020. Vol. 29, No. 6. Р. 3889–3894.
12. Ершов С., Штода М. Н. Точность моделирования процессов обработки металлов давлением методом конечных элементов // Известия вузов. Черная металлургия. 2016. № 4. С. 284–286.
13. Pan K., Wang X., Qing G. Finite element simulation of tube stretchreducing wall thickness cross-section with round passes system // Journal of University of Science and Technology Beijing. 2000. Vol. 22, No. 1. Р. 38–40.
14. Jiang Y., Tang H. Method for improving transverse wall thickness precision of seamless steel tube based on tube rotation // Journal of Iron and Steel Research International. 2015. Vol. 22, No. 10. Р. 924–930.
15. Zhang D., Guan M., Zhang Q., Wang A., Zhou X. Simulation study on steel pipe deformation behavior in retained mandrel pipe mill // Journal of Physics: Conference Series. 2020. Vol. 1633, No. 1. Р. 153–163.
16. Utkin Y. N., Bunyashin M. V., Lube I. I., Medvedev M. I., Chernyi V. N., Efremova G. F. Improved model of the TPA 159-426 pipe-rolling unit // Steel in Translation. 2007. Vol. 37, No. 4. Р. 388–392.
17. Харитонов Е. А., Будников А. С. Распределения удельной силы металла на валок в процессе раскатки труб на трехвалковом стане винтовой прокатки // Известия вузов. Черная металлургия. 2016. Т. 59, № 9. С. 628–633.