Волочение труб как метод производства

Современное трубопрокатное производство широко использует непрерывный метод холодной деформации. Технологический процесс изготовления продукции общего и специального назначения традиционен и включает в себя ряд последовательных операций химической обработки, деформации на стане ХПТ, термообработки, правки и прокатки на стане ХПТР.

Помимо использования станов холодной прокатки к часто применяемым способам обработки давлениям относится и волочение.

Технология высокопроизводительна, представляет собой, по сути, холодную пластическую деформацию и применяется на промышленных предприятиях:

  • При выпуске стальных бесшовных тонкостенных труб из предварительно прессованных или прокатанных заготовок.
  • При необходимости получить продукцию с предельно точными размерами и низкой шероховатостью поверхности.

Волочильный станОсобенности изготовления труб на волочильных станах

В основе технологии волочения лежит протягивание трубной заготовки через сужающуюся матрицу без предварительного нагревания. Действие растягивающих напряжений приводит к ухудшению пластических свойств металла, для восстановления которых выполняется финишная термическая обработка.

Этапы производственного процесса:

  • Прокатка трубной заготовки, промежуточная химическая, термическая обработка для обеспечения мелкозернистой структуры стали и правка полуфабриката.
  • Химическая подготовка травлением в растворе серной/соляной кислоты (для углеродистых сталей) или щелочном расплаве (для легированных марок) для лучшего отделения и полного удаления окалины.
  • Забивка головок или заострение в вальцах для быстрого пропуска через сужающуюся матрицу и захвата клещами с противоположной стороны.
  • Волочение заготовки через матрицу с размерами, меньшими, чем диаметр сечения полуфабриката.
  • Финальный высокотемпературный отжиг трубы для удаления наклепа, закалка и отпуск для повышения вязкости, прочности и снижения внутренних напряжений.
  • Окончательная обработка (правка, подрезка торцов, контроль качества, упаковка).

Основные типы волочения труб

Процесс волочения может выполняться несколькими способами, подбор которых осуществляется исходя из конкретной ситуации.

  • Без оправки. Метод используется в качестве промежуточной операции при необходимости уменьшить наружный диаметр, подразумевает отсутствие контакта внутренней поверхности трубы с инструментом.
  • С удлиненной оправкой. Заготовка протягивается через матрицу вместе с оправкой для корректировки диаметра при выпуске особо тонкостенных труб.
  • С короткой оправкой. Протяжка с обработкой полуфабриката внутри специально зафиксированной оправкой для получения тонкостенных труб с низкой шероховатостью.
  • На свободной оправке. Протягивание с незафиксированной оправкой для трубопроката увеличенной длины с высоким качеством поверхности.

Оборудование для производства труб волочением

Для выпуска бесшовного холоднодеформированного трубопроката актуальны волочильные станы разных видов, отличающиеся конструкцией и принципом работы. Барабанное оборудование используется при производстве изделий небольшого диаметра, которые поставляются потребителю в бухтах. Цепные станы предназначены для производства проката с длиной до 8-15 м и начальным сечением до 200 мм.