Розвиток наукових основ та технологій безперервного безоправкового прокатування на чолі комплексного враховування факторів, які впливають на прогнозуєму точність труб

The development of the scientific and technologies of continuous plugless rolling on the basis of complex consideration of factors affectcing the predicted accueacy of hot finished tubes

Понедельник, 25 Сентябрь 2017


Тип доклада

Доклад по законченной работе

Аннотация

Научный консультант - проф., д.т.н. Ю. Г. Гуляев

 

Дисертація на здобуття ученого ступеню доктора технічних наук за спеціальністю 05.03.05. – Процеси і машини оброблення тиском. – Національна металургійна академія України, Дніпро, 2017.

Дисертація спрямована на вирішення важливої науково-технічної проблеми, що полягає в розробленні комплексу раціональних параметрів процесу безперервного поздовжнього безоправкового прокатування труб на станах різних типів шляхом теоретичних і експериментальних досліджень процесу формозмінювання метала з урахуванням максимально можливої кількості факторів, які впливають на стабільність процесу деформування, що дозволяє отримувати трубну продукцію з жорсткими характеристиками точності й якості,  розширювати сортамент  діючих агрегатів та зменшувати  металомісткість.

Для розраховування раціональних калібровок валків і режимів деформування на безперервних станах поздовжнього безоправкового прокатування різних типів розроблено методи аналітичного дослідження процесів формозмінювання, які враховують вплив на технологічні можливості станів, на точність діаметру и товщини стінки труб, а також на витрати металу таких факторів, як технологія нарізування калібрів, кількість валків в робочій кліті, кількість клітей та їхній взаємовплив на процес, тип рушія, наявність нестаціонарних і стаціонарної стадій процесу, пробуксовування валків по металу та інш. На результатах проведених досліджень розроблено основи створення раціональних калібровок валків, режимів деформування та побудовано таблиці прокатування для  поздовжніх безоправкових станів різних типів, що забезпечує розширення сортаменту і підвищення конкурентоздатності труб.

Розроблено рекомендації щодо створення удосконалених технологічних процесів калібрування і редукування труб для станів, які тривалий час перебувають в експлуатаціїї і не можуть успішно конкурувати з сучасними трубопрокатувальними агрегатами.

 

The thesis for the degree of doctor of technical sciences, specialty 05.03.05. - Processes and pressure handling machines. – The National Metallurgical Academy of Ukraine, Dnipro City, 2017.

The thesis aims to solve important scientific and technical problems consisting of a set of  rational parameters of continuous longitudinal plugless rolling tubes on the various types of mills by theoretical and experimental research of process metal forming considering the maximum possible number of factors that affect the deformation process stability, that allows to obtain tube products with stringent specifications of precision and quality, to enhance existing mill assortment and reduce metal content.

For calculating rational roll calibration and modes of deformation on different types of continuous mills of  longitudinal plugless rolling it was developed the methods of analytical research of forming processes that take into account the impact on the technological capabilities of mills, the accuracy of the diameter and wall thickness of tubes, as well as the consumption of metal such factors as calibre fluting technology, number of rolls in the milling stands, the number of milling stands and their interaction on the process, the type of engine, the presence of non-stationary and stationary phases of process, roll slipping on metal etc. On the results of the research it was developed the basis of the creation of rational roll caliber, the deformation modes, and created the tables of rolling for various types of plugless longitudinal mills provided extension of assortment and increase of tube competitiveness.

It was developed the recommendations for the creation of improved processes of calibration and reduction tubes for mills running for a long time and non-competitive with modern tube mills.

 

Диссертация на соискание ученой степени доктора технических наук по специальности 05.03.05. – Процессы и машины обработки давленим. – Национальная металлургическая академія Украины, Днепр, 2017.

Диссертация направлена на решение важной научно-технической проблемы, которая заключается в разработке комплекса рациональных параметров процесса непрерывной продольной безоправочной прокатки труб на станах различного типа путем теоретических и экспериментальных исследований процесса формоизменения металла с учетом максимально возможного количества факторов, влияющих на стабильность процесса деформации, что дает возможность получения трубной продукции с ужесточенными точностными и качественными характеристиками, расширение сортамента действующих агрегатов и снижения металлоемкости.

В результате проведеного теоретического анализа разработано математическое описание закономерностей взаимосвязи параметров деформации и параметров калибровки рабочего инструмента для различных технологий нарезки калибров (индивидуальная и одновременная). Исследовано влияние технологии нарезки калибров на закономерности формирования поперечной разнотолщинности.

Разработана математическая модель непрерывной безоправочной прокатки труб в многоклетьевом стане, которая устанавливает взаимосвязь параметров пластической деформации в каждой клети и во всех клетях в совокупности, в том числе с учетом возможной пробуксовки валков по поверхности металла в неустановившихся стадиях процесса, что повысило уровень достоверности расчетных данных.

В результате проведенного теоретического анализа и экспериментальных исследований установлено влияние упругой деформации при пластической деформации трубы из разных сталей в процессе непрерывной безоправочной прокатки, что особенно важно для моделирования процесса при пониженных температурах и малых скоростей деформации.

Получил дальнейшее развитие метод аналитического определения величины изменения средней толщины стенки заготовки при безоправочном обжатии по диаметру. Усовершенствованный метод позволяет с высокой степенью достоверности анализировать характер влияния и уровень воздействия степени деформации, тонкостенности заготовки, параметров контактного взаимодействия (коэффициент трения), внешнего воздействия (коэффициент пластического натяжения) и механических свойств деформируемого материала на изменение средней толщины стенки и прогнозировать уровень оносительной поперечной разнотолщинности.

Уточнена методика аналитического определения площади контакта металла с валком, учитывающей изменение величины радиального обжатия заготовки по периметру калибра, что повышет точность определения площади контакта и, в свою очередь, точность расчета энергосиловых параметров процесса.

Экспериментально исследовано влияние поперечной разнотолщинности на макроструктуру, микроструктуру и тонкую структуру труб из различных сталей. Установлено, что повышение точности труб по толщине стенки и по диаметру улучшаются металлографические характеристики металла и снижается вероятность образования дефектов.

На основании проведенных исследований сформулированы методики определения рациональных параметров калибровки прокатного инструмента и режимов деформации для различных типов станов, определены предельные значения коэффициентов пластического натажения, при которых прокатка осуществляется без пробксовки валков по поверхности металла, разработана методика расчета таблиц прокатки, при использовании которых снижается относительная поперечная разнотолщинность и овальность труб, повышается точность труб по диаметру и улучшается металлоиспользование. Разультаты проведенных исследований использованы при разработке новых режимов деформации для всего сортамента прокатываемых труб на двухвалковых и трехвалковых калибровочных и редукционных станах с индивидуальным и дифференциальногрупповым приводом и с различными технологиями нарезки калибров.

 

Комментарии (0)

Оставить комментарий

Please login to leave a comment.