способ изготовления тонкостенных труб из меди и ее сплавов
Классы МПК:
B22D11/00 Непрерывное литье металлов, те отливка изделий неограниченной длины B22D11/12 устройства для последующей термообработки или механической обработки отлитого полуфабриката на месте B21C1/22 для производства трубчатых изделий
Автор(ы):
Захаров В.А. (RU) , Шевцов И.А. (RU)
Патентообладатель(и):
Захаров Владимир Алексеевич (RU), Шевцов Игорь Анатольевич (RU)
Приоритеты:
Изобретение относится к области металлургии, в частности к способам производства труб методом непрерывного и полунепрерывного литья. Техническим результатом изобретения является обеспечение получения плотной заготовки с однородной литой структурой и ровной поверхностью и уменьшение окисленности поверхности. В способе изготовления тонкостенных труб из меди и ее сплавов, включающем получение расплава, подачу его в кристаллизатор, отливку трубной заготовки, механическую обработку поверхности и волочение, отливку трубной заготовки осуществляют сверху вниз на установке для вертикального литья в среде генераторного газа. Вторичное охлаждение заготовки проводят в водной среде, протягивая ее через камеру с проточной водой со скоростью, обеспечивающей на выходе температуру поверхности не выше 45С. Волочение осуществляют на волочильном барабане в несколько стадий. Механическую обработку проводят после первой или второй, или третьей стадии волочения. 2 з.п. ф-лы.
Формула изобретения
1. Способ изготовления тонкостенных труб из меди и ее сплавов, включающий получение расплава, подачу его в кристаллизатор, отливку трубной заготовки, механическую обработку поверхности и волочение, отличающийся тем, что отливку трубной заготовки осуществляют сверху вниз на установке для вертикального литья в среде генераторного газа, проводят вторичное охлаждение заготовки в водной среде, протягивая ее через камеру с проточной водой со скоростью, обеспечивающей на выходе температуру поверхности не выше 45С, при этом волочение осуществляют в несколько стадий, а механическую обработку проводят после первой, или второй, или третьей стадии волочения.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что процесс волочения проводят на волочильном барабане.
3. Способ по п.1, отличающийся тем, что после окончания волочения дополнительно проводят отжиг труб.
Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к области металлургии, в частности к способам производства труб методом непрерывного и полунепрерывного литья.
Существует большое число способов производства труб из различных материалов, отличающихся друг от друга операциями, режимами и оборудованием, применяемым при производстве труб. Различные технологические приемы направлены на повышение качества трубных изделий, а также связаны с функциональным назначением изготавливаемой трубы. Выбор способа изготовления труб зависит от физико-механических свойств металла, от размера труб и технических требований к их качеству, от состава и технологических возможностей оборудования, от объема выпуска продукции и т.д.
Известен способ полунепрерывного литья труб, включающий заливку металла в форму с непрерывной подачей графитизирующего модификатора на струю металла, срыв и извлечение трубы (US патент 3415307, 164-114, 1968). Известный способ применяют при производстве труб из чугуна с шаровидным графитом и низкокремнистого чугуна.
Недостатком известного способа является то, что он не предусматривает возможности корректировки хода технологического процесса в зависимости от возможных отклонений в исходных параметрах процесса. Кроме того, известный способ нельзя применять при изготовлении труб из цветных металлов.
Известен способ изготовления труб из металлов и сплавов, включающий прессование трубной заготовки и волочение ее после заковки захваток, при этом заготовку прессуют с утолщенной на переднем ее конце стенкой, а затем этот конец трубы заковывают для образования захватки для последующего волочения (SU авт. св. 211493, В 21 С 1/22, 1968). Известный способ позволяет повысить производительность процесса и увеличить выход годного за счет сокращения количества проходов и промежуточных отжигов при волочении заготовки, имеющей более тонкую стенку на основной длине заготовки и прочную захватку.
Недостатками известного способа являются увеличение доли отходов, приходящихся на концы и захватки, а также риск отрыва захваток в процессе волочения.
Известен способ изготовления труб, включающий прессование в воду на горизонтальных прессах заготовки диаметром 40-50 мм и с толщиной стенки 2,5-3,5 мм, свертка заготовки в бухту, волочение на самоустанавливающейся (плавающей) оправке в несколько проходов до конечных размеров труб, после которого осуществляют правку и резку на мерные длины (Технология обработки давлением цветных металлов и сплавов. — М.: Металлургия, 1992, с.444). Указанный способ используют при производстве труб из меди, латуни разных марок, никелевых, медноникелевых, алюминиевых сплавов и других металлов и сплавов. Достоинством известного способа является его универсальность, возможность получать на одном и том же оборудовании трубы достаточно широкого сортамента как по размерам, так и по маркам обрабатываемых сплавов.
Недостатками известного способа являются повышенные потери металла на захватки, концы и относительно низкий выход годного и производительность.
Следует отметить также и то, что все вышеуказанные способы включают стадию прессования как один из этапов трубного производства. Однако это приводит к удорожанию процесса производства труб за счет высоких расходов на содержание прессового оборудования, повышенной энергоемкости производства. Кроме того, прессовое производство характеризуется низким выходом годного.
Наиболее близким техническим решением изобретения является способ изготовления тонкостенных труб из меди и ее сплавов (Металлообработка. “Обогащение руд”. — “Цветные металлы”, специальный выпуск, 2001, июнь, с.85). Известный способ изготовления тонкостенных труб из меди и ее сплавов включает получение расплава, подачу его в кристаллизатор, отливку трубной заготовки, волочение и механическую обработку поверхности. В качестве шихты используют медный лом, расплав которого из плавильной печи поступает в водоохлаждаемый графитовый кристаллизатор, при этом отливку трубной заготовки осуществляют методом полунепрерывного горизонтального литья. Отлитая трубная заготовка имеет длину от 15 до 20 м, при этом механическую (фрезерную) обработку внешней поверхности полой заготовки для удаления шероховатостей и окисленного слоя проводят перед операцией волочения.
Известный способ позволяет получать самую дешевую заготовку, т.к. ее получают из жидкого металла, минуя операцию получения слитка. При многоручьевом литье процесс получения заготовки достаточно производителен. Этот способ достаточно перспективен для изготовления труб из материалов, плохо обрабатывающихся давлением в горячем состоянии. Волочение труб в этом случае следует проводить в отрезках.
Недостатком известного способа является то, что горизонтальное литье приводит к образованию усадочных и газовых раковин, пузырей, рыхлости, а также образованию ликвационной неоднородности и внутренним напряжениям в верхней части готового изделия, что впоследствии может привести к образованию трещин при обработке изделий давлением. Кроме того, при горизонтальном литье качество литой заготовки ниже еще и по причине разнотолщинности стенок трубной заготовки вследствие влияния сил тяжести, что при последующей механической обработке ведет к снижению выхода годного проката. Следует отметить также и то, что попытки изменить положение фронта кристаллизации при горизонтальном непрерывном литье ведутся при помощи создания условий для неравномерного съема тепла в верхней и нижней частях кристаллизатора, что приводит к усложнению конструкции инструмента, но тем не менее не может приблизить плоскость фронта кристаллизации к вертикальной, т.е. перпендикулярной плоскости оси отливаемого изделия.
Технической задачей изобретения является упрощение процесса производства цельнотянутых труб из меди и ее сплавов, повышение качества и защита поверхности изделий от окисления.
Техническим результатом изобретения является обеспечение получения плотной заготовки с однородной литой структурой и ровной поверхностью, пригодной для последующей обработки на волочильном оборудовании, и уменьшение окисленности поверхности.
Технический результат достигается тем, что в способе изготовления тонкостенных труб из меди и ее сплавов, включающем получение расплава, подачу его в кристаллизатор, отливку трубной заготовки, механическую обработку поверхности и волочение, отливку трубной заготовки осуществляют сверху вниз на установке для вертикального литья в среде генераторного газа, а вторичное охлаждение проводят в водной среде, протягивая ее через камеру с проточной водой со скоростью, обеспечивающей на выходе температуру поверхности не выше 45С, при этом волочение осуществляют в несколько стадий, а механическую обработку поверхности проводят после первой или второй или третьей стадии волочения.
Кроме того, согласно изобретению процесс волочения проводят на волочильном барабане.
Кроме того, согласно изобретению после окончания волочения проводят отжиг труб.
Способ изготовления тонкостенных труб из меди и ее сплавов осуществляют следующим образом.
Процесс начинают с отливки трубной заготовки на установке для непрерывного вертикального литья, содержащей водоохлаждаемый кристаллизатор с графитовой втулкой и дорном. В металлоприемнике, в качестве которого можно использовать, например, плавильную тигельную печь, готовят расплав металла при температуре 1200-1300С. Перед стартом расплав металла при указанной температуре выдерживают в печи в течение 2-4 мин, а затем направляют в кристаллизатор. Однако перед началом разливки металла проводят контроль химического состава и его доводку.
Жидкий металл заполняет графитовую оснастку, принимает требуемую форму трубы, кристаллизуется. С помощью тягового органа — тянущей клети трубную заготовку вытягивают из кристаллизатора вниз. Металлоприемник и кристаллизатор в процессе плавки и кристаллизации осуществляют одновременные колебательные движения (возвратно-поступательные) в вертикальном направлении для обеспечения равномерной кристаллизации. Формирующуюся заготовку вытягивают из кристаллизатора с постоянной скоростью. Кроме того, процесс получения расплава, кристаллизацию, а также вытягивание формирующейся трубной заготовки ведут в атмосфере генераторного газа, используемого в качестве защитной среды. После первичного охлаждения трубную заготовку протягивают через емкость с проточной водой для вторичного ее охлаждения со скоростью, обеспечивающей на выходе температуру поверхности не выше 45С, и автоматически свертывают в бухты. Партии, насчитывающие 8-11 бухт, направляют на волочение, которое проводят в несколько стадий до получения заданных размеров труб на трубоволочильных станах с использованием самоустанавливающейся оправки или без нее. Процесс многостадийного волочения проводят на трубоволочильном стане, содержащем трубоволочильный барабан с волочильным захватом и ножницами для обрезки концов труб, размоточный и намоточный столы, скорость вращения которых синхронизирована со скоростью вращения волочильного барабана, заковочную машину. На таком стане бухта не накапливается на рабочем барабане, а непрерывно виток за витком сбрасывается в приемную кассету (корзину), находящуюся под барабаном. Это позволяет протягивать трубы большей длины, т.к. длина труб не ограничивается размерами барабана, а зависит только от длины заготовки и вместимости приемной кассеты (корзины). Перед волочением осуществляют подготовку труб к волочению, т.е. проводят заковку захваток в заковочной машине, затем корзины с бухтой от заковочной машины направляют к размоточному столу. Включают одновременно волочильный барабан, размоточный и намоточный столы и осуществляют волочение. Скорость вращения барабана устанавливают в зависимости от размера протягиваемой трубы или стадии волочения. Разгон барабана от нуля до рабочей скорости и изменение числа оборотов осуществляют плавно. При этом после первой или второй или третьей стадии волочения в зависимости от типа оборудования и размера готовых труб осуществляют механическую обработку внешней поверхности — скальпирование для удаления с нее шероховатостей и окисленного слоя. Как было указано выше, труба с размоточного стола поступает на волочильный барабан, а образующиеся на нем витки специальным приспособлением сталкиваются вниз и попадают в корзину намоточного стола, расположенную под барабаном. Перед попаданием трубы на намоточный стол обрезают захватки концов труб. После волочения протянутая труба находится в корзине намоточного стола под барабаном, а на размоточном столе корзина пустая. После окончания процесса волочения барабан и размоточный и намоточный столы останавливают. Трубоволочильный стан готов для волочения новой бухты. Трубы, получаемые волочением на волочильном барабане, поступают на склад в бухтах. В некоторых случаях для снятия внутренних напряжений их дополнительно подвергают после волочения отжигу.
Пример 1. Для осуществления способа изготовления труб из меди марки Ml в бухтах длиной до 2000 м с внешним диаметром, равным 6,35 мм, толщиной стенки 0,75 мм используют заготовку, которую отливают на установке для непрерывного вертикального литья, содержащую индукционную печь и водоохлаждаемый кристаллизатор, выполненный из меди с графитовым дорном и втулкой для формирования сечения литой заготовки. Медные катоды или шихту M1 загружают в индукционную печь, затем осуществляют нагрев до температуры 1300С для получения расплава металла, который выдерживают 2 мин, а потом направляют в водоохлаждаемый кристаллизатор, при этом кристаллизатор и печь совершают возвратно-поступательные перемещения в вертикальном направлении. Процесс перехода металла в жидкую фазу и его кристаллизацию ведут в среде генераторного газа. Формируемую заготовку вытягивают из кристаллизатора в направлении сверху вниз с постоянной скоростью, равной 12 м/час. Первичное охлаждение трубной заготовки ведут в атмосфере генераторного газа, а вторичное охлаждение заготовки осуществляют в устройстве для охлаждения, протягивая ее через емкость с проточной водой с той же скоростью и получая на выходе температуру ее поверхности равную 45С. Литую заготовку с размером внешнего диаметра, равным 36 мм, и внутренним диаметром, равным 28 мм, автоматически сворачивают в бухту. Затем осуществляют заковку захваток в заковочной машине и направляют литую заготовку на волочение, которое осуществляют на трубоволочильном стане, содержащем вертикально установленный волочильный барабан с размоточным и намоточным столами. Процесс волочения проводят с использованием плавающей оправки в десять стадий для получения заданного размера трубы, при этом усилие тяги стана составляет 7 тонн. После третьей стадии волочения осуществляют механическую обработку (скальпирование) поверхности полуфабриката для снятия шероховатостей и окисленного слоя. После окончания процесса волочения проводят обрезку захваток, бухты связывают, отжигают, продувают, протирают и сдают на склад. Полученные трубы обладают яркой, неокисленной поверхностью. Контроль поверхности среза готовых труб показывает отсутствие пор и трещин.
Пример 2. Для изготовления тонкостенной трубы из латуни марки Л63 в бухтах длиной до 700 м с внешним диаметром 15,88 мм и толщиной стенки 0,81 мм используют заготовку, полученную на установке для непрерывного вертикального литья, содержащую индукционную печь для получения расплава и кристаллизатор, выполненный из меди с графитовыми втулкой и дорном. Нагрев расплава в печи осуществляют до температуры 1220С, который выдерживают 2 мин, после чего его направляют в кристаллизатор. Процесс расплавления металла и его кристаллизацию ведут в защитной среде генераторного газа, при этом печь и кристаллизатор совершают одновременные колебательные движения в вертикальном направлении. Тяговым органом вытягивают заготовку с постоянной скоростью, равной 11 м/час. Первичное охлаждение формирующейся заготовки осуществляют в среде генераторного газа, а вторичное охлаждение заготовки из латуни ведут в устройстве для охлаждения, протягивая литую заготовку с той же скоростью через емкость с проточной водой и получая на выходе температуру поверхности 42С, после чего заготовку весом 252 кг и длиной 700 м сворачивают в бухту. Перед волочением осуществляют заковку захваток в заковочной машине.
Волочение ведут в семь стадий на трубоволочильном стане с усилием 7 тонн, содержащем волочильный барабан с размоточным и намоточным столами без оправки. После третьей стадии волочения осуществляют механическую обработку (скальпирование) поверхности. После окончания волочения обрезают захватки, продувают сжатым воздухом, протирают поверхности готовых труб и в бухтах направляют на склад. Готовые трубы имеют яркую, неокисленную поверхность. Контроль качества структуры показывает отсутствие пор и трещин.
Способ изготовления тонкостенных труб из меди и ее сплавов согласно изобретению позволяет уменьшить по сравнению с прототипом отклонения по толщине в два раза и обеспечить однородность структуры готовой продукции и увеличить выход годного до 76%.
Таким образом, изобретение позволяет улучшить качество готовых труб за счет получения методом вертикального литья плотного исходного слитка с однородной структурой, с хорошей поверхностью и минимальными отклонениями по толщине стенок, что при последующей механической обработке ведет к увеличению выхода годного проката.
Источник
Черная обмоточная лента без клейкого слоя
Уже на складе Лента черная для термоизоляции Benda Vinil 105 мм x 25 м .
Шайба медная для R410, R32 5/16″ конус 45°
Для сервисных штуцеров под заглушку .
Нереальная экономия
Успейте за скидками на избранное
Монтажная пластина для кондиционера
Доступны универсальные пластины для внутреннего блока сплит кондиционера .
Патрубок дренажный для наружных блоков кондиционеров
Наибольший ассортимент на Украине .
Расширяем возможности сифона для кондиционера до 40
Переходник канализационный обратный 32/40, EasyKIT позволяет подключать канализацию Д40 мм к Д32 мм .
Фитинг ПВХ белый клеевой
Колено 90 и Т- образный тройник диаметра 16 и 20 мм .
Дюбель Wkret-met Польша нейлон 12 от 100 до 200 мм, без винта
Долго ожидаемая позиция дюбель Wkret-met Польша нейлон .
Трубы из меди отлично зарекомендовали себя в системах газоснабжения, отопления, водоснабжения, маслопроводах, трубопроводах сжатого воздуха, пара, хладагентов и жидких углеводородов (бензина, дизельного топлива и пр.). Повсеместно в мире медь и ее сплавы являются материалом первого выбора в газовом оборудовании и газопроводах низкого и среднего давления. Ни одна система кондиционирования не может быть установлена без использования медной трубы. Медные трубы используются при изготовления бытовой техники, приборов, машин и агрегатов различного назначения. Такой широкий спектр применения обусловлен, конечно, свойствами самой меди. Но, некоторые свойства приобретаются в результате технологической обработки при производстве медной трубы. Все виды медных труб выпускаются диаметром от 0,35 до 360 мм, при толщине стенки от 0,05 до 30 мм. Медные трубы имеют более тонкую стенку, чем сравнимые стальные и, соответственно больший внутренний диаметр. При меньшей толщине стенки медные трубы рассчитаны на рабочее давление, сравнимое со стальными трубами. Трубы выпускаются цельнотянутые и сварные. Для производства труб используют рафинированную медь марок: М1; М1ф; М1р; М2; М3; М3р; Cu-DHP, Cu-DLP, Cu-FRTP (чистотой не менее 99,9%). Такая медь отличается высокой коррозионной стойкостью и не теряет своих физических свойств при длительной эксплуатации. Производство бесшовных труб Высокая пластичность меди позволяет, используя разнообразные методы холодной и горячей деформации металла, производить бесшовные трубы. При промышленном производстве бесшовных труб используют три основных метода обработки заготовок: волочение, прокатка, прессование, либо их комбинации. Состав применяемого оборудования и технологические операции, на разных производствах могут различаются. Основные технологические процессы: • подготовка заготовки к производству; • холодная прокатка или волочение, либо горячее прессование труб; • термообработка заготовок или готовых труб; • смазка труб и инструмента; • обработка готовых и промежуточных труб; • резка на мерные участки, либо намотка в бухты; • контроль готовой продукции. Волочение Волочение — технологический процесс получения трубы, основанный на деформации металла при протягивании трубной заготовки через сужающийся по длине канал, обычно круглого профиля — волоку (фильера, матрица), имеющий несколько меньшее сечение, чем у исходной заготовки. При волочении происходит обжатие и вытяжка металла; уменьшаются геометрические размеры заготовки по диаметру с одновременной вытяжкой по длине новой трубы. Степень обжатия при волочении составляет до 30%, а коэффициент вытяжки – 1,3. Поэтому процесс волочения может многократно повторяется до получения заданных геометрических размеров трубы, и чередуется с необходимым количеством промежуточных отжигов и смазок. Наружный диаметр трубы при волочении образуется волокой, а внутренний, в большинстве случаев, – оправкой, вставляемой внутрь заготовки. Изделие после волочения имеет точные размеры, заданную геометрическую форму, блестящую и гладкую поверхность. Шероховатость медных холоднотянутых труб наименьшая из всех видов существующих труб. Сырьем для выпуска тянутых труб является горячекатаная заготовка, подвергаемая при необходимости механической обработке. Волочение ведется в холодном режиме с использованием эмульсии или масла. Образующееся при деформации тепло отводится эмульсией или обдувом воздуха. Технологическая смазка (ее состав различен в зависимости от способа волочения) наносится на трубы для уменьшения трения при волочении. Это приводит к снижению тягового усилия волочильного стана, уменьшению расхода энергии и увеличения срока работы волоки. В качестве смазки применяют минеральное масло, графит, силиконовые смазки и специальные эмульсии. Качеству смазки уделяют большое внимание, поскольку от ее состава зависят антикоррозионные свойства труб при эксплуатации. Волочильный инструмент (волока) изготавливают из закаленной стали и твердых сплавов. По пути протяжки исходная заготовка проходит через рабочие зоны волоки: входную, калибрующую и выходную. Калибрующая зона имеет цилиндрическую форму, остальные — коническую. Для введения заготовки в волочильный инструмент передний конец заготовки обжимают, чтобы полученный участок свободно входил в отверстие волоки и выходил из него с противоположной стороны. До обжатия в заготовку вставляют оправку, которая калибрует внутренний диаметр протягиваемой трубы. Вышедший из волоки свободный обжатый конец заготовки захватывается устройством тягового механизма волочильной машины. При изготовлении труб широко используются три основные схемы волочения: без оправки, на короткой оправке, на длинной оправке. Волочение производится на волочильных машинах (станах), которые могут быть либо цепные, либо барабанные. На цепных волочильных машинах получают полутвердые или твердые трубы мерной длины (до шести метров). На барабанных – мягкую медную трубу, с намоткой ее на барабане в бухту, заданной длины (25 м или 50 м). Деформация металла при волочении приводит к упрочению меди (нагартовка, наклеп). Поэтому, чтобы в процессе волочения пластичность меди не снижалась, ее подвергают промежуточному отжигу. Для получения товарной трубы в полутвердом и мягком состоянии производится дополнительный отжиг. После волочения трубы проходят финишную обработку, то есть упорядоченную либо спиральную намотку или резку на мерные прямые участки. Прошедшие все отделочные операции трубы продуваются и предъявляются для контроля. Преимущества волочения – высокая производительность, при достаточно хорошем качестве труб, недорогой инструмент и относительно простое оборудование. К недостаткам волочения относят: многоцикличность (максимальная деформация за 1 проход не превышает 40%), большое число вспомогательных операций, высокий расход металла. Прокатка Прокатка – технологический процесс получения трубы, путем деформации металла, при прохождении его между вращающимися навстречу друг другу валками. В этом случае происходит обжатие металла заготовки с уменьшением его геометрических размеров по диаметру. Трубы из меди, а также латуни изготавливают холодной прокаткой на трубопрокатных станах. Общая схема процесса производства состоит из двух операций. В цельной заготовке из меди, диаметром 250 – 600 мм, способом прошивки создается сквозное круглое отверстие, для получения толстостенной трубы – гильзы. Затем гильза раскатывается на прокатном стане продольной прокатки в круглых калибрах на оправке. Процесс осуществляется на неподвижной оправке двумя калибрами валков с ручьями переменного сечения: широкая часть ручья соответствует наружному диаметру трубной заготовки, а узкая часть — диаметру готовой трубы. Поэтому обжатие трубы происходит пошагово, на длину рабочей части валков. После чего подача заготовки возобновляется. При каждой подаче гильзы, она поворачивается на 90°, что позволяет избежать образования сплошных продольных рисок на поверхности трубы. Оправка формирует внутренний диаметр трубы. После раскатки всей заготовки оправка автоматически выдвигается из трубы. Холодной прокаткой получают трубы точных геометрических размеров (в том числе и по толщине стенки трубы) с внутренней и наружной поверхностью высокого качества. Готовые трубы подвергают термической обработке до необходимого состояния твердости. Холодная прокатка позволяет получить трубы с максимальной степенью деформации, допускаемой технической характеристикой стана и запасом прочности металла. Технология прокатки по сравнению с волочением, имеет следующие преимущества: минимальное число проходов, меньшее число дополнительных операций, большее разовое обжатием за 1 проход, чем при волочении. Прессование Прессование — технологический процесс получения трубы, методом выдавливания (экструзии), находящегося в полости контейнере металла через выходное отверстие матрицы. Процесс прессования проходит в три стадии: распрессовка, прошивка, выдавливание. Заготовкой для прессования является слиток в виде круглой заготовки. Для уменьшения усилий на прессование, заготовку нагревают до температуры 720-880°С. После этого ее помещают в контейнер. Затем производят распрессовку слитка, для заполнение им всего объема контейнера. После этого осуществляется прошивка металла заготовки, с выходом прошивочной иглы через выходное отверстие матрицы контейнера. При этом образуется выходное кольцевое отверстие, через которое происходит выдавливание металла с образованием трубы. Готовая прямолинейная труба имеет определенные длину и диаметр, определяемый геометрическими параметрами матрицы и прошивочной иглы и объемом контейнера. Степень обжатия может достигать 90%, а коэффициент вытяжки находится в пределах 8 -50, а иногда и выше. Рассмотренными технологическими операциями получают продукцию с требуемыми свойствами – мягкую, полутвердую, твердую. Термообработка При любых холодных деформациях медь, теряя пластичность, становится более жесткой и прочной. Это явление в металловедении называют «наклеп». При прокатке и волочении в 2-3 раза могут повышаться предел прочности и предел текучести, что может препятствовать дальнейшей обработке заготовки. Чтобы этого не случилось, для продолжения деформирования наклепанного металла, его нагревают до температуры 600–700°С с последующим медленным охлаждением (рекристаллизационный отжиг). Иногда таких отжигов делается несколько. Сочетая различные режимы деформации и отжига, получают требуемую структуру и свойства металла. Поэтому, как правило, после окончания процесса изготовления трубы (вытяжкой, прокаткой или прессованием) получают трубу повышенной жесткости и прочности. Для получения полутвердой и мягкой трубы их подвергают отжигу. Поэтому мягкие, то есть отожженные трубы, дороже твердых. В не отожженном состоянии (твердые, с повышенной прочностью) и полутвердые медные трубы выпускают в виде отрезков или хлыстов длиной 5 м, в отожженном (мягкие, с повышенной пластичностью) – свернутыми в бухты 25 и 50 м. После получения труб, следуют операции контроля и упаковки готовых труб. Качественная труба в торцевой части не должна иметь наплывов и заусенцев, срез должен быть перпендикулярен оси трубы. В соответствии с техническими условиями допускаются отклонения по длине порезанных труб. Производство сварных труб Исходным материалом для производства электросварных труб является холоднокатаная лента. Технологический процесс состоит из следующих операций: установка рулонов на разматыватель, правка в правильной машине, обрезка концов ленты, подача ленты в трубоформовочный стан. После формовочного стана цилиндрическая трубная заготовка поступает в сварочный агрегат, где происходит сварка кромок с последующим обжатием шва. После удаления грата (наплывы металла, образующиеся при сварке) трубы бесконечной длины поступают в калибровочный стан, затем режутся на мерные длины. Сварка в трубу производится с применением токов высокой частоты: в заготовке происходит разогрев кромок с оплавлением металла в точке схождения. При сжатии расплавленных кромок сварочными валками происходит сварка и образование трубы. Далее следует термообработка сварной заготовки, после – волочение для выравнивания структуры в зоне шва и основного металла. Производство сварных труб по сравнению с производством бесшовных экономически выгоднее, но швы в сварных трубах зачастую приводят к появлению трещин. Новшества в производстве медных труб Ряд производителей выпускает медные трубы с наружным покрытием из полимеров (поливинилхлорида и полиэтилена, в том числе и вспененного). Такие покрытия выполняют защитно-декоративные функции: уменьшают потери тепла при транспортировке горячей воды, препятствуют образованию конденсата при транспортировке холодной воды, защищают трубы от абразивного износа (царапины, задиры) и коррозии при прокладке их в земле и в стенах, а также придают трубам желаемый цвет. Кроме этого стали производиться медные тонкостенные (толщина стенки 0,3 мм) трубы в изоляции в мягком состоянии, с длиной в бухте 200 метров. Применяются такие трубопроводы для прокладки внутри строительных конструкций, для устройства теплых полов и панельного отопления, «тепловых насосов». Полный цикл производства Полный цикл производства на конкретном предприятии включает целый ряд технологических операций от плавки меди до упаковки товарной продукции. А для изготовления трубы могут использоваться различные методы обработки металла в различной последовательности, в зависимости от состава наличного оборудования. Черновая медь подается в медеплавильную печь на предварительную плавку. В ее составе используют отходы собственного производства и частично вторичный металл. В пламенной печи для очистки от примесей, содержащихся в черновой меди или отходах, примеси оксидируются вдуванием воздуха в жидкий металл и удаляются. В конце этого процесса в меди содержится значительное количество оксида меди. Для его удаления и устранения оставшихся примесей медь «дразнят».То есть в барабанную печь, в которой происходит очистка меди опускают бревно дерева. Этот старинный метод очистки и раскисления используется до сих пор в производстве. Очищенная медь выливается в установку для непрерывного литья, для получения медных заготовок. Установка для непрерывного литья состоит из двух смесителей, из которых металл поочередно подается в центральную печь. В ней в заключение, добавляют фосфор, для окончательного раскисления металла. Для получения полуфабрикатов для прокатки труб, металл попадает на стан непрерывного литья. Получаемый непрерывный литой пруток, специальной многоэлементной пилой режется на заготовки, имеющих необходимую длину. После этого на первой стадии производства медных труб из круглого прутка изготавливается «черновая» труба, горячим методом. При необходимости нагрева, круглые прутки попадают в печь для нагрева электроконтактным или другим методом до температуры, необходимой для горячей обработки давлением. Нагретые до красного каления заготовки обрабатываются путем горячего прессования либо горячей поперечно-винтовой прокаткой. При этом медные заготовки первоначальной длины 5.5 метра прокатываются на трубные заготовки длиной 12,5 метра. После горячей прокатки следующим технологическим этапом является холодная деформация, на стане с трехручьевыми калибровочными валками. Трубные заготовки длиной 12,5 метра подвергаются прокатке от 115мм*13мм до 58мм*2,4мм. Прокатанные калибровочными валками трубы достигают длины 25 метров. Дальнейшее изготовление трубы осуществляется в несколько этапов с применением на каждом из них холодного волочения на волочильном стане. Наружный диаметр трубы задается матрицей, в то время как безопорная оправка определяет внутренний. Предварительное волочение происходит в несколько этапов, преимущественно на волочильных станах барабанного типа. При скорости волочения от 250 до 1000 м/ мин, в зависимости от требуемых параметров, трубы могут получаться наружным диаметром от 6 до 50 мм. Отжиг и чистовое волочение, как завершающие операции, исполняются в зависимости от жесткости трубы. Жесткие и полужесткие трубы проходят дополнительное устройство для правки. Мягкие и полужесткие трубы подвергаются дополнительно отжигу. В конце производства трубы маркируются, режутся и упаковываются. Жесткие и полужесткие трубы поставляются мерной длины, мягкие — в бухтах. http://www.coppertube.ru
С. Волочение осуществляют на волочильном барабане в несколько стадий. Механическую обработку проводят после первой или второй, или третьей стадии волочения. 2 з.п. ф-лы.
