ПАО «Трубная Металлургическая Компания», Москва, Россия

И. Ю. Пышминцев, директор по научной работе, докт. техн. наук

ООО «Исследовательский центр ТМК», Челябинск, Россия

А. А. Корсаков, начальник отдела бесшовных труб, канд. техн. наук, эл. почта: korsakov@rosniti.ru

В 2025 г. мир отметил 140-летие революционного изобретения братьев Маннесманнов — процесса поперечно-винтовой прокатки. Эффект осевого разрушения (разрыхления) металла при прокатке в косовалковом стане стал основой для создания технологии производства бесшовных труб. Материал статьи охватывает исторический путь развития винтовой прокатки: от первых этапов с использованием слитков и пилигримовых станов до современных методов с применением непрерывнолитых заготовок (НЛЗ) и цифрового моделирования. Особое внимание уделено вызовам, связанным с переходом на НЛЗ и решениям, предложенным Уральской научной школой и институтом трубной промышленности в Челябинске. Рассмотрены ключевые инновации: трехмерное моделирование очага деформации, разработка новых калибровок инструмента, оптимизация режимов прошивки и создание цифровых помощников для операторов станов. Подчеркнута роль Трубной металлургической компании (ТМК) в массовом внедрении НЛЗ для производства бесшовных труб, что позволило существенно сократить затраты при сохранении требуемого качества.

1. Пумпянский Д. А., Пышминцев И. Ю., Выдрин А. В. и др. Основы металловедения и технологии производства труб из коррозионно-стойких сталей. — М. : Металлургиздат, 2023. — 682 с.
2. Романцев Б. А., Гончарук А. В., Алещенко А. С. Винтовая прошивка в трубном производстве: учебное пособие. — М. : Изд. дом НИТУ «МИСиС», 2017. — 262 с.
3. Звонарев Д. Ю., Носкова М. Н., Ахмеров Д. А. и др. Оценка прочности клети стана Ассела при увеличенных нагрузках // Черные металлы. 2023. № 3. С. 41–45.
4. Пумпянский Д. А. Научные основы разработки сталей, сплавов и высокоэффективных технологий для производства нефтегазовых и специальных труб нового поколения: дис. … докт. техн. наук. — Екатеринбург, 2024. — 296 с.
5. Корсаков А. А. Совершенствование технологии винтовой прокатки непрерывнолитой заготовки с целью уменьшения диаметра черновой трубы: дис. … канд. техн. наук. — Челябинск, 2015. — 158 с.
6. НИТИ времени: Институту трубной промышленности — 60 лет / редакционная коллегия: Пышминцев И. Ю. и др. — Екатеринбург : Станционный смотритель, 2021. — 446 с.
7. Корсаков А. А., Яковлева К. Ю., Черных И. Н. и др. Основные направления исследований ИЦ ТМК при разработке технологий и оборудования для производства бесшовных труб // Вестник ЮУрГУ. Серия «Металлургия». 2024. Т. 24. № 3. С. 41–50.
8. Михалкин Д. В., Корсаков А. А., Панасенко О. А. и др. Параметры очага деформации и граничные условия процесса прошивки // Металлург. 2021. № 2. С. 19–26.
9. Пат. 2807154 РФ. Способ переточки валков стана винтовой прокатки / Бушин Р. О., Пятков В. Л., Ершов И. А. и др. ; заявл. 30.05.2022 ; опубл. 09.11.2023, Бюл. № 31.
10. Михалкин Д. В. Сравнительный анализ существующих моделей очагов деформации прошивных станов и математическое описание профиля валка с учетом искажений // Труды XIV Конгресса прокатчиков. 2024. Т. 2. С. 200–209.
11. Король А. В. Совершенствование двухвалковой винтовой прошивки на основе моделирования и разработки новых технических решений: дис. … канд. техн. наук. — Челябинск, 2016. — 139 с.
12. Курятников А. В., Король А. В., Корсаков А. А. и др. Определение температурного интервала максимальной технологической пластичности металла методом горячего кручения применительно к процессу косовалковой прошивки // Производство проката. 2014. № 1. С. 20–27.
13. Корсаков А. А., Михалкин Д. В., Алютина Е. В. и др. Исследование влияния температуры нагрева на технологическую пластичность стали 15Х13Н2 применительно к процессу винтовой прошивки // Черная металлургия. Бюллетень научно-технической и экономической информации. 2020. Т. 76. № 2. С. 169–177.
14. Михалкин Д. В., Корсаков А. А., Чемаева Я. А. и др. Определение критерия разрушения осевой зоны трубной заготовки при двухвалковой винтовой прокатке // Труды XXIV Международной научно-практической конференции «Трубы-2021», 2021. Часть II. С. 15–18.
15. Космацкий Я. И., Корсаков А. А., Фокин Н. В. и др. Сопротивление деформации и пластичность стали типа 13Cr, применяемой для изготовления горячедеформированных труб нефтегазового сортамента // Металлург. 2023. № 11. С. 75–80.
16. Выдрин А. В., Корсаков А. А., Ахмеров Д. А. и др. Развитие теории и совершенствование технологических операций при производстве бесшовных труб на современных трубопрокатных агрегатах // Труды XIV Конгресса прокатчиков. 2024. Т. 2. С. 210–216.
17. Курятников А. В., Король А. В., Худяков А. В. и др. Анализ схем деформирования процесса прошивки с относительно глубоким «посадом» из непрерывнолитой заготовки // Труды XIX Международной научно-технической конференции «Трубы-2011». 2011. Часть II. С. 108–113.
18. Курятников А. В., Король А. В., Звонарев Д. Ю. и др. Применение НЛЗ повышенного диаметра для производства труб на ТПА «140» // Труды XIX Международной научно-технической конференции «Трубы-2011». 2011. Часть II. С. 132–135.
19. Курятников А. В., Король А. В., Корсаков А. А. Разработка технологии производства труб диаметром от 73 до 121 мм из непрерывнолитой заготовки диаметром 150 (156) мм в условиях ТПА 140 ОАО «СинТЗ» // Труды IX Конгресса прокатчиков. 2013. Т. 1. С. 130–134.
20. Пат. 2489220 РФ. Способ винтовой прошивки литой заготовки / Пышминцев И. Ю., Курятников А. В., Король А. В. и др. ; заявл. 11.01.2012 ; опубл. 10.08.2013, Бюл. № 22.
21. Пат. 2489221 РФ. Способ производства горячекатаных труб / Пышминцев И. Ю., Курятников А. В., Король А. В., Корсаков А. А. и др. ; заявл. 19.01.2012 ; опубл. 10.08.2013, Бюл. № 22.
22. Корсаков А. А., Король А. В., Михалкин Д. В. Исследование возможности унификации непрерывнолитой трубной заготовки и прокатного инструмента горячей линии ТПА-140 // Труды XXI Международной научно-практической конференции «Трубы-2014». 2014. Часть II. С. 167–169. 

23. Шеркунов В. Г., Корсаков А. А. Влияние формы и размеров носка оправки прошивного стана на образование внутренних дефектов на гильзах и применение непрерывнолитых заготовок для производства труб диаметром менее 121 мм // Вестник ЮУрГУ. Серия «Металлургия». 2015. Т. 15. № 4. С. 116–121.
24. Пат. 2496590 РФ. Технологический инструмент косовалкового прошивного стана / Пышминцев И. Ю., Курятников А. В., Корсаков А. А. и др. ; заявл. 06.07.2012; опубл. 27.10.2013, Бюл. № 30.
25. Трутнев Н. В., Красиков А. В., Ульянов А. Г. и др. Освоение производства бесшовных труб из нержавеющей стали мартенситного класса типа 13Сr на ТПА 159-426 АО «ВТЗ» // Черная металлургия. Бюллетень научно-технической и экономической информации. 2018. № 12. С. 68–71.
26. Лубе И. И., Трутнев Н. В., Тумашев С. В. и др. Повышение стойкости оправок прошивного стана при производстве бесшовных труб из нержавеющей стали мартенситного класса марки типа 13Сr в линии ТПА 159-426 АО ВТЗ // Черная металлургия. Бюллетень научно-технической и экономической информации. 2020. № 12. Т. 76. С. 1259–1264.
27. Пат. 2788284 РФ. Способ производства бесшовных горячедеформированных коррозионно-стойких труб из стали аустенитного класса / Пумпянский Д. А., Чикалов С. Г., Четвериков С. Г. и др. ; заявл. 03.03.2022 ; опубл. 17.01.2023, Бюл. № 2.
28. Пат. 2798642 РФ. Бесшовная высокопрочная труба из стали мартенситного класса для обсадных колонн и способ ее производства / Пумпянский Д. А., Чикалов С. Г., Четвериков С. Г. и др. ; заявл. 16.02.2022 ; опубл. 23.06.2023, Бюл. № 18.
29. Корсаков А. А., Михалкин Д. В., Красиков А. В. и др. Исследование износостойкости оправок при прошивке заготовок из стали 20Х13 // Прокатное производство. Приложение к журналу «Технология металлов». 2023. № 21. С. 3–10.
30. Пат. 28071155 РФ. Оправка стана винтовой прокатки для прошивки заготовок из легированных, высокохромистых и нержавеющих марок стали / Трутнев Н. В., Тумашев С. В., Красиков А. В. и др. ; заявл. 30.05.2022 ; опубл. 09.11.2023, Бюл. № 31.