Горячедеформированные и холоднодеформированные трубы. Особенности производства и отличия

Для производства стальных труб используется множество способов, во многом определяющих характеристики и сферу применения конечного продукта. Выбор метода зависит от типа заготовки, требований к качеству, сплава, размеров изделий и технико-экономических показателей.

Холодно- и горячекатаные трубы востребованы в котлостроении, химической и нефтегазовой промышленности. Это обусловлено коррозионной стойкостью и прочностью, которые достигаются за счет отсутствия швов. Несмотря на различия в производственных процессах и свойствах их объединяет одно — применение обработки давлением.

Получение горячедеформированных труб

При всем разнообразии технологий изготовления горячедеформированных труб каждая их них включает в себя четыре обязательные операции:

  • Нагрев заготовки в печи, раскрой ножницами горячей резки на мерные длины и передача к зацентровщику.
  • Прошивка заготовки, в результате чего она превращается в полный цилиндр-гильзу.
  • Раскатка гильзы на автоматическом, непрерывном, планетарном, трехвалковом или пилигримовом стане, выбор которого определяет сортамент изделий.
  • Калибровка или редуцирование для получения готовой трубы, имеющей заданный диаметр и толщину стенки.

Ключевой момент производства — на протяжении всего технологического процесса заготовка находится в разогретом и пластичном состоянии.

Изготовление холоднодеформированных труб

Основные способы производства холоднодеформированных труб, широко используемые в мировой практике:

  • Периодическая прокатка на роликовых (ХПТР) и валковых (ХПТ) станах разных модификаций, различающихся техническими параметрами, которые определяют диаметры готовых изделий.
  • Поперечная прокатка на станах ППТ с несколькими рабочими валками, применяющаяся при получении труб большого диаметра и высокой точности.
  • Волочение на трубоволочильных станах.

Если рассматривать для получения холоднодеформированных труб метод периодической прокатки, включающий станы ХПТ и ХПТР, как наиболее распространенный, то производственный процесс будет включать в себя следующие этапы:

  • Подготовка заготовок — инспекция, раскрой, химическое травление и нанесение технологических покрытий.
  • Деформация заготовки на стане ХПТ с последующей промежуточной химической и термообработкой для восстановления пластичности стали и правкой на эксцентриковом прессе.
  • Прокатка на стане ХПТР с повторением цикла операций травления и термообработки, которая в данном случае необходима для обеспечения требуемых эксплуатационных свойств изделия.
  • Заключительная правка на валковой машине.

Основное отличие производства холоднодеформированных труб от горячедеформированного проката, — это охлаждение заготовки после термической обработки и обязательный отжиг или закалка с нормализацией (отпуском). Результат — однородная структура, наличие требуемых механических свойств металла и отсутствие внутренних напряжений.

Обе технологии позволяют добиваться высокой точности размеров и чистоты поверхности. При этом метод холодной деформации дает возможность минимизировать потери металла, изготавливать особо тонкостенные трубы и толстостенные изделия высокой точности, а горячей деформации — получать широкий сортамент, включающий в себя прокат большого диаметра и толщины стенки.