1.6 Виды несоответствующей продукции и мероприятия по их устранению
Осмотр наружной и внутренней поверхности труб производится визуально.
Глубина залегания дефектов должна проверяться надпиловкой или другим способом в одном - трех местах.
Проверка геометрических размеров и параметров труб должна осуществляться с помощью универсальных измерительных средств или специальных приборов, обеспечивающих необходимую точность измерения, в соответствии с технической документацией, утвержденной в установленном порядке.
Изогнутость на концевых участках трубы определяется, исходя из величины стрелы прогиба, и вычисляется как частное от деления стрелы прогиба в миллиметрах на расстояние от места - измерения до ближайшего конца трубы в метрах.
Таблица 2 - Виды дефектов на обжатой заготовки
|
Виды дефектов на обжатой заготовке |
|||
|
Виды дефектов |
Причины |
Способы устранения |
|
|
1 |
2 |
3 |
|
|
Отсутствие захвата |
Малое обжатие заготовки в пережиме |
Настроить стан в соответствии с инструкцией |
|
|
Задача заготовки в валки с ударом заготовки |
Отрегулировать подачу воздуха к толкателю |
||
|
Заполировка входного конуса, конуса прокатки валков |
Произвести располировку валков |
||
|
Повышенный износ валков |
Заменить валки |
||
|
Большая овальность, смятие переднего торца заготовки |
Проверить износ ножей ножниц горячей резки, при большом износе ножи заменить, отрегулировать прокладками зазор между ножами |
||
|
Большие обороты валков |
Понизить обороты при захвате |
||
|
Плены на поверхности |
Некачественная заготовка, наличие на поверхности заготовок дефектов |
Не запускать в производство некачественную заготовку |
|
|
Неудовлетворительное качество ремонта поверхности заготовки |
|||
|
Риски и царапины на поверхности заготовок |
Плохое состояние рабочей поверхности валков, вводной или выводной проводок |
Заменить или зачистить валки, проводки |
Проверка труб по массе должна производиться на специальных средствах для взвешивания c точностью, обеспечивающей требования настоящего стандарта.
Испытание на растяжение должно проводиться по DIN 50 140 на коротких продольных образцах.
Для проверки механических свойств металла от каждой отобранной трубы вырезают по одному образцу. Образцы должны вырезаться вдоль любого конца трубы методом, не вызывающим изменения структуры и механических свойств металла. Допускается выпрямлять концы образца для захвата зажимами испытательной машины.
Продолжительность испытания гидравлическим давлением должны быть не менее 10 с. При испытании в стенке трубы не должно обнаруживаться течи.
Таблица 3 - Виды дефектов после прошивного стана
|
Виды дефектов при прошивке |
||
|
Виды дефектов |
Причины |
|
|
1 |
2 |
|
|
Плены и трещины на внутренней поверхности гильзы |
Плохая зацентровка заготовки |
|
|
Износ инструмента (валков, оправки, линеек) |
||
|
Низкое качество металла (низкая пластичность, металлические включения) |
||
|
Обжатие в сечении носка оправки больше критического |
||
|
Нестабильный вторичный захват заготовки |
||
|
Расслоение в поперечном сечении гильзы (кольцевое разрушение) |
Низкое качество металла (наличие малопластичных неметаллические включений) |
|
|
Неблагоприятное напряженно-деформированное состояние |
||
|
Плены и трещины на наружной поверхности гильзы |
Низкое качество заготовки (дефекты литейного и прокатного производства) |
|
|
Налипание металла на поверхность инструмента |
||
|
Прекращение вращения заготовки |
Неправильная настройка стана |
|
|
Прекращение поступательного движения заготовки |
Низкий коэффициент трения на валках |
|
|
Неправильная настройка стана |
||
|
Общая разностенность |
Неравномерный нагрев заготовки |
|
|
Циклическая неравномерность скорости вращения валков |
||
|
Косина реза заготовки |
||
|
Неправильная настройка стана |
||
|
Продольнаякривизна гильзы |
Смещение вводной и/или выводной проводок относительно оси стана |
|
|
Неравномерность нагрева по длине заготовки |
||
|
Несоосность оси прошивки с осью стержня |
||
|
Скручивание гильзы валками |
Чрезмерно высокая температура нагрева заготовки |
|
|
Малый угол подачи |
||
|
Высокий коэффициент вытяжки |
||
|
Завышенный эксцентриситет |
||
|
Закат оправки в середине гильзы |
Приварка к оправке |
|
|
Чрезмерно большой раскатной участок оправки |
||
|
1 |
2 |
|
|
Порезы на наружной поверхности гильзы |
Острые кромки линеек |
|
|
Износ и налипание металла на линейки и валки |
||
|
Порезы и спираль на внутренней поверхности гильзы |
Острые кромки оправки |
|
|
Овальность оправки и гильзы в поперечном сечении |
||
|
Лента (“стружка”) |
Низкое качество поверхности заготовки |
|
|
Разрушение краев линеек |
||
|
Неплотное прилегание линеек к валкам |
Таблица 4 - Виды дефектов после непрерывного стана
|
Виды дефектов на непрерывном стане |
||
|
Виды дефектов |
Причины |
|
|
1 |
2 |
|
|
Поперечная разностенность |
Износ валков |
|
|
Неправильная настройка валков или клетей |
||
|
Высокая разностенность гильзы |
||
|
Неравномерность нагрева заготовки по сечению |
||
|
Продольная разностенность |
Несоответствие частоты вращения валков по клетям |
|
|
Износ оправки стана |
||
|
Неравномерность нагрева заготовки по сечению |
||
|
Наружные трещины (“скворечники”) |
Неравномерность напряженно-деформированного состояния |
|
|
Риски, порезы, закаты на наружной поверхности труб |
Налипание металла на ручей |
|
|
Износ поверхности рабочих валков |
||
|
Чрезмерное обжатие, переполнение калибров отдельных клетей стана, связанное с этим затекание металла между ребордами валков |
||
|
Раковины и отпечатки на наружной поверхности трубы |
Выкрашивание наплавленного слоя на ручьях калибра |
|
|
Налипание металла на ручьях валков |
Таблица 5 - Виды дефектов после редукционного стана
|
Виды дефектов при прокатке на редукционном стане |
||
|
Виды дефектов |
Причины |
|
|
1 |
2 |
|
|
Подрезы и ужимы |
Частное обжатие в клети больше критического |
|
|
“Шейка” |
Нестабильность скоростного режима |
|
|
“Елочка” |
Повышенное налипание металла на валки |
|
|
“Раковины” |
Вкатывание окалины на поверхности трубы |
|
|
“Гармошка” |
Чрезмерный подпор на межклетьевых участках |
|
|
Продольные риски на наружной поверхности труб |
Налипание металла на валки |
1.7 Инструмент и смазка
Смазку можно наносить как на полосу, так и на прокатные валки. При нанесении на полосу смазка должна быть негорючей (соли, силикатные расплавы), ее наносят или перед прокатной клетью или на заготовку перед нагревом в печи, однако, как уже говорилось, данные способы не нашли широкого применения.
Поэтому основным является способ нанесения смазки на прокатные валки. Существуют различные способы подачи технологических смазок на валки:
1. Ввод вместе с охлаждающей жидкостью через коллекторы охлаждения;
2. Разбрызгивание с помощью форсунок;
3. Нанесение контактными устройствами;
4. Распыление воздухом или паром.
Выбор способа зависит от конкретных условий применения: типа стана, температуры прокатки, прокатываемого металла, скорости прокатки. Рассмотрим вышеперечисленные способы.
Смазки, которые используются при горячей прокатке по агрегатному состоянию можно разделить на: твердые, пластичные (консистентные) и жидкие. По происхождению выделяют смазки, основывающиеся на применении неорганических(графит, тальк и др.), органических (минеральные масла, жиры и др.) материалов, и синтетические смазки (например, использование растворимых в воде полимеров). На рисунке 8. представлена классификация технологических смазочных средств, применяемых при горячей прокатке.
Рисунок8 - Классификация технологических смазок для горячей прокатки стали
В целом, преимущества применения смазок при горячей прокатке следующие:
· увеличение стойкости валков по износу на 50…70%, за счет чего снижаются потери времени на перевалку валков и повышается производительность на 1,5…2%;
· снижение силы прокатки на 10…20 %, за счет чего обеспечивается экономия электроэнергии на 6…10%, уменьшается прогиб валков и повышается точность прокатки;
· снижение теплопередачи от раската к валкам, за счет чего снижается пиковое значение температуры поверхности валков на 50…100 єС, снижается уровень термических напряжений в валке и повышается его стойкость, а также уменьшаются потери тепла раскатом;
· более “мягкие” условия работы валков способствуют уменьшению числа валков, которые списываются из-за выкрашивания поверхности, в несколько раз;
· улучшается качество поверхности листов за счет чистоты поверхности валков;
· изменяется фазовый состав окалины - снижается ее твердость, что облегчает ее удаление. Количество окалины уменьшается в 1,5…2 раза.
2. Расчётно-технологическая част
2.1 Обоснование выбора вида и размера заготовки
Расчет труб размером 60,3х6,5мм из стали марки 30ХМА.
Диаметр заготовки для производства горячедеформированных труб на ТПА-80 принимаем 156мм, так как это обусловлено низкой себестоимостью непрерывнолитой заготовки.
2.1.1 Расчет таблицы прокатки
Наружный диаметр и толщина стенки готовой трубы в горячем состоянии рассчитывается по формулам:
где D,S - наружный диаметр и толщина стенки готовой трубы в холодном состоянии;
Обжатие на редукционном стане равно:
где - число клетей на редукционном стане;
= 0,043 - средняя величина относительного обжатия в клети.
Таким образом:
Наружный диаметр трубы после непрерывного стана равен:
Поскольку после непрерывного стана выходит труба одного диаметра, то принимаем
Утонение стенки трубы при редуцировании :
Таким образом:
Вытяжка в редукционном стане:
В непрерывных станах калибровка валков обеспечивает получение в последних парах валков внутреннего диаметра трубы больше диаметра оправки на 1 - 3 мм, так что диаметр оправки будет равен:
Внутренний диаметр гильзы должен обеспечивать свободное введение оправки и берется на 5 - 10 мм больше диаметра оправки.
Тогда стенки гильзы:
Наружный диаметр гильзы определяется исходя из величины внутреннего диаметра трубы и толщины стенки.
Принимаем: Вытяжка в непрерывном стане находится по формуле:
Диаметр заготовки перед прошивкой должен быть равен:
Диаметр оправки прошивного стана выбирается с учетом величины раскатки, т.е. подъема внутреннего диаметра гильзы, составляемого 3-7% от внутреннего диаметра.
Принимаем Диаметр стержня оправки:
Вытяжка на прошивном стане находится по формуле:
Вытяжка на обжимном стане будет равна:
Суммарный коэффициент вытяжки:
Длина заготовки рассчитывается по формуле:
где: - коэффициент угара металла в печи.
длина трубы
Длина заготовки после обжимного стана:
Длина гильзы:
Длина трубы после непрерывного стана:
Длина трубы после редукционного стана:
Проектируемый маршрут прокатки трубы представлен в таблице 6.
Длину заготовки считаем в зависимости от длины готовой трубы, которая равна 30800 мм.
После охладительного стола, труба режется на мерные длины на пилах пакетной резки и там же обрезается передний и задний утолщенные концы трубы. Труба режется на четыре равных частей длиной 7700 мм, обрезается задний конец равный 600 мм и передний конец трубы длиной 800 мм.