НЕОДНОРОДНОСТЬ ДЕФОРМАЦИИ ПРИ ПРОДОЛЬНОЙ ПРОКАТКЕ ТРУБ

Дмитрий Андреевич Павлов, Михаил Викторович Ерпалов

Аннотация


В процессе продольной прокатки труб на короткой оправке в результате неоднородности деформации металла в калибре прокатных валков происходит формирование поперечной разностенности труб. Указанная проблема приводит к снижению точности готовых труб. В работе представлены результаты исследования зависимости поперечной разностенности труб и неоднородности деформации от частоты вращения валков при продольной прокатке на короткой оправке. Исследование выполнено с помощью компьютерного моделирования. Для оценки разностенности труб был использован безразмерный параметр, равный отношению толщины стенки трубы в выпуске калибра к толщине стенки в вершине калибра. В ходе моделирования частота вращения валков изменялась от 95 до 135 об/мин. Замечено, что с увеличением частоты вращения валков стана продольной прокатки происходило увеличение температуры трубы на поверхности контакта, что приводило к увеличению интенсивности процесса разупрочнения. Следует отметить, что наряду с процессом разупрочнения металла трубы также протекал процесс скоростного упрочнения. Из-за протекания этих двух конкурирующих процессов разностенность труб при изменении частоты вращения валков изменялась нелинейно. Найдено критическое значение частоты вращения валков, при котором наблюдается наибольшая разностенность. Установлено, что при продольной прокатке на короткой оправке возможно уменьшение поперечной разностенности трубы путем подбора рациональных скоростных режимов деформации. На основании проведенных исследований сформулированы практические рекомендации при выборе скоростных режимов при продольной прокатке на короткой оправке, обеспечивающих повышение точности труб и снижение уровня брака.

Ключевые слова


продольная прокатка; короткая оправка; неоднородность деформации; конечно-элементное моделирование

Полный текст:

PDF

Литература


Loginov Yu.N., Ershov А.А. [Effect of the hardening curve view on deformation localization during upsetting of titanium billets]. Titan, 2012, no. 1 (35), pp. 22–28. (in Russ.)

Ershov А.А. Vliyaniye parametrov uprochneniya materiala na deformirovannoye sostoyaniye v protsessakh obrabotki metallov davleniyem: dis. kand. tekhn. nauk [Influence of Material Hardening Parameters on the Deformed State in the Metal Forming Processes. Cand. sci. diss.]. Ekaterinburg, Ural Federal University named after the first President of Russia B.N. Yelttsin, 2014. 169 p.

Pavlov D.A., Erpalov M.V., Shimov G.V., Pavlova E.A. [Investigation of the influence of material properties on the inhomogeneity of deformation during lengthwise rolling of tubes on a stub mandrel]. Chernyye Metally, 2018, no. 10, pp. 17–21. (in Russ.)

Zyuzin V.I., Brovman M.Ya., Melnikov A.F. Soprotivleniye deformatsii staley pri goryachey prokatke [Strain resistance of steel during hot rolling]. Moscow, Metallurgiya Publ., 1964. 270 p.

Kolbasnikov N.G. Teoriya obrabotki metallov davleniyem. Soprotivleniye deformatsii i plastichnost’ [Theory of metal forming. Strain resistance and plasticity]. St. Petersburg, St. Petersburg State Technical University Publ., 1991. 307 p.

Rabotnov Yu.N. Soprotivleniye materialov [Strain resistance of materials]. Moscow, Fizmatgiz Publ., 1962. 456 p.

Potapov A.I., Gladkovsky S.V., Kokovikhin E.A. et al. [Determination of the strain resistance of metallic materials on an automated plastometric complex]. Diagnostics, Resource and Mechanics of Materials and Structures, 2015, no. 2, pp. 24–43. (in Russ.)

Kharitonov V.V., Bogatov A.A., Vakhrushev V.Yu. Oborudovaniye dlya prokatki, pressovaniya i volocheniya trub [Equipment for rolling, extrusion and drawing of pipes]. Ekaterinburg, USTU-UPI Publ., 2008. 233 p.

Romantsev B.A., Goncharuk A.B., Vavilkin N.M., Samusev S.V. Trubnoye proizvodstvo [Pipe and tube production]. Moscow, MISiS Publ., 2011. 970 p.

Katsumura T., Ishikawa K., Matsumoto A., Sasaki1 S., Kato Y., Yanagimoto J. Development of finite element analysis model for plug mill rolling. Key Engineering Materials, 2014, vol. 622–623, pp. 899–904. DOI: 10.4028/www.scientific.net/kem.622-623.899

Taupek I.M., Kabulova E.G., Polozhentsev K.A., Lisovsky A.V., Makarov A.V. [General guideline on the application of the DEFORM engineering software complex]. Staryy Oskol, Kirillitsa, 2015. 217 p.

Bogatov A.A., Pavlov D.A., Lipnyagov S.V., Suvorov V.N., Pavlova E.A. Rolling hotdeformed pipe on a stub mandrel. Steel in Translation, 2014, no. 12, pp. 912–915. DOI: 10.3103/s0967091214120055




DOI: http://dx.doi.org/10.14529/met200104

Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.


Bookmark and Share