Челябинский трубопрокатный завод (филиал) Трубной металлургической компании (Челябинск, Россия)

К. А. Усанов, главный инженер

Исследовательский центр Трубной металлургической компании (Москва, Россия)
Я. И. Космацкий, директор ОП – заместитель генерального директора по научной работе, докт. техн. наук, yaroslav.kosmatskiy@tmk-group.com
А. А. Корсаков, начальник отдела бесшовных труб, канд. техн. наук
Я. Е. Залавин, заведующий лабораторией моделирования технологических процессов, канд. техн. наук, yakov.zalavin@tmk-group.com
Д. В. Михалкин, заведующий лабораторией винтовой прокатки

Трубная металлургическая компания (Челябинск, Россия)

В. Н. Еремин, главный специалист, канд. техн. наук

В настоящее время наблюдается стабильный рост спроса на нержавеющие трубы, обусловленный развитием атомной энергетики и нефтегазового сектора. Объектом исследования является прошивной стан с направляющими роликами трубопрокатного агрегата с пилигримовым станом. Актуальной задачей при прошивке является выбор маршрутов и режимов деформации, обеспечивающих минимальные энергосиловые параметры в сочетании с минимальной температурой нагрева нержавеющей стали. Решение данной задачи путем прямого промышленного эксперимента на прошивном стане несет риски, связанные с поломками оборудования, а также высокими затратами на эксперимент. В работе с помощью программы QForm 2D/3D проведен численный эксперимент по прошивке заготовок в гильзы из стали 08Х18Н10Т при различных температурах и скоростях деформаций с целью определения ресурса прошивного стана по энергосиловым параметрам. Установлено, что снижение температуры прошивки с 1280 до 1230 °С приведет к увеличению крутящего момента на валке на 15 % и сделает прошивку невозможной. Получены выражения для расчета крутящего момента в зависимости от частоты вращения валков и температуры деформации. Результаты моделирования показали удовлетворительную сходимость с фактическими энергосиловыми параметрами прошивного стана по величине крутящего момента. Проведенное исследование позволило получить научно обоснованную методику оценки энергосиловых параметров при прошивке заготовок из нержавеющих и других марок сталей и сплавов.

1. Пумпянский Д. А., Пышминцев И. Ю., Выдрин А. В., Кузнецов В. И., Красиков А. В. Основы металловедения и технологии производства труб из коррозионно-стойких сталей: монография. – М. : Металлургиздат, 2023. – 682 с.
2. Пышминцев И. Ю. Развитие технологий производства стальных труб // Бурение и нефть. 2022. № 2. С. 3–7.
3. Zhao Q., He K., Liu C. A Review on the History and Development Trends of Continuous Rolling for Seamless Steel Tubes // Ironmaking & Steelmaking. 2018. Vol. 45, Is. 9. P. 819–826. DOI: 10.1080/03019233.2017.1364041
4. Король А. В., Алещенко А. С., Шамилов А. Р., Гончарук А. В. Моделирование операции двухвалковой винтовой прошивки сталей типа 13Cr // Черные металлы. 2022. № 7. С. 47–52.
5. Чемаева Я. А., Корсаков А. А., Михалкин Д. В. и др. Разработка технологии получения гильз для промежуточных калибров непрерывного стана FQM в рамках работы по повышению эффективности использования удерживаемых оправок // Труды XXV Международной научно-практической конференции «Трубы-2023». Сборник докладов. – Челябинск : АО «РусНИТИ», 2023. Часть II. – С. 1–5.
6. Lakiza V. A., Gamin Yu. V., Aleshchenko A. S., Korol’ A. V. Computer simulation and experimental testing of VT1-0 titanium alloy pipe rolling technology // Russian Metallurgy (Metally). 2024. Vol. 7. P. 1765–1771.

7. Леванов А. Н. Колмогоров В. Л., Буркин С. П. и др. Контактное трение в процессах обработки металлов давлением. – М. : Металлургия, 1976. – 416 с.
8. Богатов А. А., Мижирицкий, О. И., Смирнов С. В. Ресурс пластичности металлов при обработке давлением. – М. : Металлургия, 1984. – 144 с.
9. Емельяненко П. Т. Теория косой и пилигримовой прокатки. – М. : Металлургиздат, 1949. – 492 с.
10. Фомичев И. А. Косая прокатка. – М. : Металлургиздат, 1963. – 262 с.
11. Чекмарев А. П. Ваткин Я. Л., Ханин М. И. и др. Прошивка в косовалковых станах. – М. : Металлургия, 1967. – 240 с.
12. Фокин Н. В., Космацкий Я. И., Денисюк С. А. Исследование деформационной способности нового высоколегированного сплава и разработка технологии горячего прессования труб из него // Вестник Магнитогорского государственного технического университета им. Г. И. Носова. 2015. № 4(52). С. 27–33.