автореферат диссертации по металлургии, 05.16.05, диссертация на тему:Повышение эффективности производства сварныхтруб на основе развития теории непрерывногоформоизменения и создания способов и устройствкомпактных станов ТЭСА

РГБ М

- .....М г ^

На правах рукописи

САМУСЕВ Сергей Владимирович

Повышение эффективности производства сварных труб на основе развития теории непрерывного формоизменения и создания способов и устройств компактных станов ТЭСА

Специальность 05.16.05 - «Обработка металлов давлением»

Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

Москва 2000

Работа выполнена в Московском государственном институте стали и сплавов (технологическом университете)

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор Вердеревский В.А. доктор технических наук, профессор Голубчик P.M. доктор технических наук, профессор Гриншпун М.И.

Ведущее предприятие:

ОАО «Выксунский металлургический завод»

Защита состоится «29» марта 2000 года в 10 часов на заседании диссертационного совета Д 053.08.02 при Московскол государственном институте стали и сплавов по адресу:

117936, Москва, ГСП-1, Ленинский проспект, 4.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке института. Автореферат разослан « » февраля 2000 года.

Справки по телефону: 236-01-27

Ученый секретарь диссертационного совета, доктор технических наук,

профессор

U 41/ $ IIjJ л

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Дальнейшее развитие промышленности, экономии всех видов ресурсов и рациональное использование производственного потенциала предъявляет высокие требования к техническому уровню трубного производства и, в частности, к производству сварных труб, профилей и кабельных оболочек. Это обусловлено заказами на сварные трубы и профили из углеродистых и легированных марок сталей и цветных металлов, растущими потребностями нефтегазового комплекса, энергетического, сельскохозяйственного^химиче-ского и нефтяного машиностроения, автомобилестроения, судостроения, геологоразведки, автотракторной, электротехнической и; других отраслей промышленности.

Одна из главных проблем производства электросварных труб, заключается в разработке сбалансированных способов и процесса получения сварных труб, профилей и кабельных оболочек на основе исследования взаимодействия инструмента и трубной заготовки в линиях станов ТЭСА (трубоапектросварочных агрегатов).

Это потребовало таких технических разработок в трубной промышленности, которые смогли бы с минимальными вложениями существенно интенсифицировать работу существующего оборудования на базе новых компоновок ТЭСА и обеспечить эффективное производство.

Цель и задачи работы. Повышение эффективности производства сварных труб, создание новых способов производства и ,компоновок станов ТЭСА, конструкций узлов на основе развития теории непрерывного формоизменения.

Анализ состояния и тенденций развития процессов производства прямошовных сварных труб малого и среднего диаметра, профилей и кабельных оболочек, технического уровня действующих станов ТЭСА и поставленная в работе цель позволили сформулировать следующие основные задачи диссертации:

1. Усовершенствовать методику определения напряженно-деформированного состояния трубной заготовки для исследований, расчетов и оценки геометрических параметров очагов деформации. Определить и проанализировать совокупность факторов, характеризующих валковый очаг деформации и влияющих на качество труб при непрерывной формовке;

2. Определить критерий оценки проектирования технологического инструмента и алгоритм изменения калибровки и параметров калибров. Разработать методики расчета геометрических и технологических параметроз в деформирующих сечениях цилиндрического и конического очагоз сворачивания;

3. Протеста экспериментальные исследования процессов формоизменения прямошозкых сварных труб, профилей и кабельных обо-

лочек. Разработать принципы управления энергосиловыми параметрами непрерывных процессов производства сварных труб и профилей на основе изменения геометрии инструмента, кинематических параметров деформирующего оборудования, определяющих взаимодействие инструмента и заготовки;

4. Создать рациональные способы диагностики, настройки и непрерывного формоизменения на основе методики расчета деформационных режимов, энергосиловых параметров и геометрии инструмента, обеспечивающих повышение эффективности производства в результате снижения дефектов сварных труб, повышения производительности агрегата и создания компактных станов ТЭСА;

5. Разработать деформирующие устройства, реализующие настройку инструмента на заданные параметры формоизменения для обеспечения эффективного производства сварных труб в формовочных, редукционно-калибровочных и профилировочных станах ТЭСА;

6. Разработать и внедрить в промышленных условиях эффективные технические решения для производства сварных труб, профилей и кабельных оболочек для валкового, валково-роликового и тракового инструмента на станах ТЭСА различных компоновок.

Научная новизна. Созданы научные основы и проведено теоретическое обобщение основных положений технологии производства прямошовных сварных труб, профилей и кабельных оболочек, разработан комплекс технических решений.

1. Усовершенствована методика исследования напряженно-деформированного состояния заготовки, формоизменяемой по многорадиусным схемам сворачивания, позволяющая установить влияние геометрических факторов на параметры формоизменения и разработать рекомендации по определению рациональных очагов деформации;

2. Предложены критерии оценки параметров очага деформации и технологического инструмента и аналитическое прогнозирование влияния калибровки профиля и конструкции калибров на качество сварных труб;

3. Разработана методика расчета энергосиловых параметров процесса формоизменения и обоснованы принципы управления энергосиловыми параметрами непрерывного формоизменения заготовки на основе ее взаимодействия с инструментом;

4. Разработана методика экспериментальных исследований силовых, деформационных, геометрических и кинематических параметров процесса формоизменения, позволившая уточнить разработанные методы расчета и принципы управления параметрами процесса;

5. Предложены методика и алгоритмические процедуры расчета рациональных технологических параметров в деформирующих сечениях цилиндрического и естественного конусного очагов сворачива-

ния, позволяющие составить таблицы настройки для традиционного и специального технологического инструмента;

6. Разработана методика реконструкции и модернизации формоГ;-; вочных станов ТЭСА, основанная на новых спосрбах производства^, создании деформирующих устройств компактных станов;

7. Получены подтвержденные в промышленных условиях новые., • технические решения для способов формовки валковым, валково-, роликовым и комбинированным инструментом и компоновки оборудования станов ТЭСА для производства сварных труб широкого размерно-марочного сортамента.

Основные разработки диссертации являются новыми, на них получены авторские свидетельства СССР на изобретения и патенты РФ.

Практическая ценность. Научные разработки и технические решения диссертации направлены на создание и развитие различных способов и оборудования производства сварных труб (до 530 мм), профилей и кабельных оболочек высокого качества, отвечающих требованиям отечественных и международных стандартов.

Созданные режимы, технологический инструмент валкового, вал-ково-роликового и комбинированного типов и оборудование рабочих клетей агрегатов для производства сварных полых изделий широкого сортамента обеспечили повышение эффективности производства за счет снижения расходных коэффициентов металла, устранения дефектов формоизменения и поверхностных дефектов, а также повышения точности геометрических размеров этих изделий и производительности агрегата. ,

Результаты исследований изложены в учебном пособии для Вузов «Машины и агрегаты трубного производства» (46,8 п.л.), алгоритмах и программах расчетов на ЭВМ, которые применяются в учебном процессе МИСиС, ЭФ МИСиС.

Совместно с рядом заводов, проектных и научно-исследовательских институтов разработаны и внедрены технологии производства сварных труб, профилей и кабельных оболочек для валкового, валково-роликового и тракового инструмента для различных станов ТЭСА, а также оборудование деформирующих рабочих клетей, укомплектованных универсальным технологическим инструментом и работающих в широком диапазоне кинематических параметров. Результаты этих разработок позволили обосновать принципы модернизации и реконструкции действующих станов ТЭСА и предложить но- -вые компоновки станов для вновь проектируемых агрегатов для производства сварных полых изделий широкого сортамента из различных марок сталей. Это позволило на различных заводах провести модернизации и реконструкции ряда станов, что обеспечило значительный технический и экономический эффект.

Реализация результатов работы в промышленности. Основные выводы теоретических и экспериментальных исследований, методы расчета геометрических и технологических параметров, калибровки и настройки инструмента и управления энергосиловыми параметрами непрерывных процессов производства сварных профилей позволили выбрать технологический процесс, режимы и оборудование, обеспечивающие необходимый уровень качества сварных изделий, предложить новые более компактные компоновки оборудования, позволяющие повысить для ряда производств скорость процесса на 20-50%, качество продукции на 10-15% и производительность на 2030%.

Разработанные способы, технологические режимы, инструмент и оборудование позволяют получать:

- сварные прямошовные трубы диаметром до 530 мм и соотношением диаметра к толщине стенки в пределах 25<D/S<100 из углеродистых (стали 10, 20, 08кп, 08Ю и др.), легированных и высоколегированных сталей, а также тантала, ниобия и других сплавов, цветных металлов (Л63, Л68 и др.). По ГОСТу 10705-80 и DIN 1626-82, DIN 1615-84.

- сварные профили на профилировочных станах агрегатов: ТЭСА «10-38»; ТЭСА «10-60»; ТЭСА «20-76». Профили высокой точности по ТУ 14152-30-95, DIN2395-81,1.0301/1.1021, 1.1151,1.0338, 1.0337.

- сварные кабели в алюминиевой оболочке размерами: 11,6x0,9 мм, 18x1 мм, 24x1,3 мм; ТЭСА АК «10-35» и ТЭСА АК «10-40».

Результаты диссертационной работы внедрены в производство, в частности, в условиях:

ОАО МТЗ «ФИЛИТ». Реконструкции формовочных станов ТЭСА «19-102» и «20-76» Московского трубного завода, выполненные на базе разработанной методики, позволили существенно сократить длину формовочного стана, количество рабочих клетей и парк сменного технологического инструмента. Высвобожденные формовочные клети позволили наладить качественную подготовку и проведение планово-предупредительных ремонтов, что сократило простои стана по причинам механических повреждений и износов. Сокращение парка формовочного инструмента позволило существенным образом сократить время на технологические перестройки стана при переходе с размера на размер ( > 15%) и снизить затраты на дорогостоящий сменный инструмент. Комплекс таких технических мероприятий позволил улучшить качество выпускаемых сварных труб за счет устранения дефекта гофрообразования и смещения кромок трубной заготовки перед сваркой и увеличить выход годного на 7-10%.

Модернизация 2-х станов ТЭСА АДС «10-60» позволила существе* но повысить скорость производства на 15-30% за счет снижения распр; жинивания кромок заготовки и повышения выхода годного из коррозио*

но-стойких марок сталей на 10-12% - за счет устранения смещения кромок и продольных трещин в сварном соединении.

Нижнеднепровского трубопрокатного завода АО «НДТЗ». Модернизация 2-х формовочных станов ТЭСА 10-60 позволила исключить на ряде типоразмеров труб такие дефекты как гофры, «крышу» и смещение кромок трубной заготовки и повысить выход годного на 10-12 % за сче! управления энергосиловыми параметрами рабочих клетей и внедрения способов формовки труб с депланацией в очаге деформации.

ОАО «Институт Цветметобработка». Реконструкция ТЭСА АДС1 «10-60» Кольчугинского завода ОЦМ позволила внедрить новый спосоС формовки труб по коническому очагу сворачивания за счет изготовления и специальной настройки новых рабочих клетей с широким диапазонов пространственной установки валкового инструмента. Такая технологическая оснастка и оборудование позволили создать новые виды контактны> очагов деформации, что привело к новой, более оптимальной компоновке всего агрегата и повышению качества труб.

ОАО «ВНИИКП». Модернизация формовочных и редукционно-калибровочных станов ТЭСА АК «10-35» и «10-40» завода ОАО «Моска-бель»; ТЭСА АК «10-35» и «10-40» Самарской кабельной компании ТЭСА АК «10-35» завода «Южкабель» (г.Харьков); ТЭСА «10-40» Кировского завода ОЦМ (г. Киров) позволила существенно повысить качестве кабельной оболочки, исключив возникновение дефектов гофрообразова-ния и смещения кромок, повысить скорость процесса (скорость редуцирования) на 55-60%, производительность ТЭСА АК на 40-45%.

АО «ЭЗТМ». Теоретические и конструкторско-технологические разработки диссертации использовались при создании современной техноло гии и оборудования для производства сварных труб, профилей и кабель ных оболочек, в частности при проектировании, изготовлении и пуске ТЭСА «20-76» завода «Электросталь» и ТЭСА «20-76» Одесского метал лургического завода, Могилевского и Безмеинского металлургически) заводов.

Апробация работы. Материалы диссертации докладывались и обсуждались на следующих конференциях и конгрессах:

1. Всесоюзной конференции «Теоретические проблемы прокатного производства», г. Днепропетровск, 1988г.

2. Всесоюзной конференции «Проблемы прокатного производства», г. Днепропетровск, 1990г.

3. Всероссийской научно-технической конференции « Математическое моделирование технологических процессов обработки металлов давлением », г. Пермь, 1990г.

4. 11 Всесоюзной научно-технической конференции «Применение токов высокой частоты в электротермии», г. Ленинград, 1991г.

5. Всесоюзной конференции «Повышение технического уровня производства и улучшения качества труб нефтяного сортамента и газопроводных труб», г. Днепропетровск, 1995г.

6. 3-ем Конгрессе прокатчиков, г. Липецк, 1999г..

7. ПО «Электростальтяжмаш», г. Электросталь, 1978г.

8. На металлургической секции кабельной промышленности ОАО «ВНИИКП», 1999г.

9. На научном семинаре кафедры МТ-10, МГТУ им. Баумана, 1999г.

Публикации. Основное содержание работы опубликовано в учебнике, 24 статьях, 37 авторских свидетельствах и патентах.

Структура диссертации: диссертация состоит из введения, 7 глав и выводов, включающих 377 страниц машинописного текста, 78 рисунков, 41 таблицу, библиографический список из 114 наименований источников отечественных и зарубежных авторов и приложения.

1. НАПРЯЖЕННО-ДЕФОРМИРОВАННОЕ СОСТОЯНИЕ ТРУБНОЙ ЗАГОТОВКИ ПРИ ФОРМОВКЕ

Современные ТЭСА представляют собой высокоскоростные линии, включающие рабочие клети с приводными валками, оснащенными профилированными калибрами формовочного, сварочного, калибровочного, редукционно - калибровочного и профилировочного станов.

При непрерывной формовке полосы в трубную заготовку в валковых калибрах в ее кромках возникают растягивающие деформации и напряжения. Калибровка инструмента должна обеспечивать минимальную величину деформаций в кромках заготовки для бездефектного формообразования.

Общепризнанно, что возникающее при формовке в стане обычной конструкции значительное пластическое растяжение кромок полосы приводит к гофрообразованию, которое делает невозможным последующую сварку трубной заготовки. Для уменьшения неравномерности деформации кромок полосы по длине очага формовки и улучшения качества формовки широко применяют замену горизонтальных традиционных клетей различными комбинациями вертикальных или комбинированных клетей.

Впервые вопрос о деформациях, возникающих в полосе в процессе ее формовки в трубную заготовку, был рассмотрен в работах П.Т. Емельяненко. Было показано, что для очага формовки с прямолинейным средним по ширине полосы волокном в кромках полосы возникают деформации растяжения, величина которых тем больше, чем меньше длина очага формовки относительно диаметра трубы.

Экспериментально и теоретически Ю.Ф Шевакиным., Б.Д. Жуковским, И.А. Фомичевым было установлено, что эпюра продольных деформаций в поперечном сечении очага формовки с прямолинейным средним волокном имеет как зоны растяжения, так и зоны сжатия, и интегральная площадь эпюры близка к нулю.

Развитием исследования пластического формоизменения полосы в формовочных станах явились работы Г.А. Смирнова-Аляева и Г.Я. Гуна, Ю.М. Матвеева, Е.М. Халамеза, в которых проведен анализ деформированного состояния листового материала при его конечном формоизменении.

В этих исследованиях выбор упрощенных уравнений соответствия начальных и текущих координат точки заготовки снижает точность предложенных методик и ведет к разработке значительного количества эмпирических методик расчета калибровок инструмента по кривым радиусов сворачивания.

В МИСиС В.А. Рымовым предложен новый подход в расчете параметров напряженно-деформированного состояния полосы при ее формовке в трубную заготовку с использованием эйлеро-лагранжевых координат. Эта методика была реализована для упругой среды в случае однорадиусной схемы сворачивания и не учитывала распружини-вания профиля в процессе его формовки. В дальнейшем В.А. Рымовым и автором было высказано предположение о том, что важными условиями эффективного производства являются сбалансированные энергосиловые условия процесса, определяемые взаимодействием приводного инструмента и заготовки по всей линии станов ТЭСА.

Данная установка развита в настоящей работе. Определяющими направлениями исследования явились разработка методики определения контактного взаимодействия инструмента и трубной заготовки, методики расчета и управления тянущими усилиями по приводным клетям, разработка сбалансированных способов получения сварных труб и уточнение механизмов дефектообразования. К дефектам следует отнести гофрообразование, смещение кромок, «крышу» и рас-пружинивание. Проведенные исследования позволили сформулировать критерий оценки технологического инструмента и принципы аналитического прогнозирования влияния изменения калибровки профиля и конструкции калибров на энергосиловые параметры и качество продукции. Его определяли следующим образом:

где ¡¡т, = \т,-т^\ - разность тянущих усилие в ¡-ой и (¡+1)-ой рабочей клети; Е - модуль упругости материала; Б - толщина формуемой полосы; А/Я; = \т, - - разность ширин калиброванной части валков в ¡-ом

и (¡+1)-ом калибре; Де| - величина деформации гиба в ¡-ой клети, определяется как разность деформаций в ¡-ом и (¡-1)-ом калибре с учетом распружинивания; щ = \н,-нм\ - разность глубин вреза в ¡-ом и (¡+1)-ом калибре; Ц - межклетьевое расстояние; ц - коэффициент Пуансона; Кзк. - коэффициент заполнения калибра (зависит от исходной формы профиля, поскольку осевое усилие для заполнения круглого или овального калибра различное).

В работе предложена методика расчета напряженно-деформированного состояния срединной поверхности трубной заготовки, которая учитывает упругопластическую деформацию полосы при многорадиусных схемах сворачивания.

При решении данной задачи были приняты следующие допущения:

- в крайнем левом поперечном сечении очага формовки, на стыкующихся кромках полосы и в крайнем правом сечении очага формовки отсутствуют усилия;

- усилия формовки направлены перпендикулярно поверхности очага формовки;

- геометрия очага сворачивания для расчетного процесса формоизменения не меняется.

- расчет напряженно-деформированного состояния осуществлялся только для срединной поверхности заготовки для исключения влияния механизма контактного взаимодействия инструмента и заготовки.

Со срединной плоскостью полосы связана прямоугольная ла-гранжева система координат Х,У. Каждой материальной точке срединной плоскости поставлена в соответствие пара чисел (Х,У), которые неизменны в процессе формовки.

Срединную поверхность очага деформации описывали в эйлеровой системе координат х, у, г для многорадиусных калибровок.

Уравнения соответствия представляют собой закон соответствия произвольной точки срединной поверхности полосы геометрической точке срединной поверхности очага деформации.

Компоненты тензора деформаций определяли как соответствующие коэффициенты разности двух первых квадратичных форм:

<5&2 -¿/5 2= 2е ск2+4е ск<1у + 2е йу2, (3)

хх ху ^ уу

- 0,5 < х < 0,5 и 0 < у < В3/2хр;

е.. V

= 0; х = 0,5;

е... У

= 0;

х = -0,5;

е.. V

= 0; у = 0;

Работа «внутренних сил по срединной поверхности» очага формовки

J=l-\¡ac¡£clJdxdy¡ / = У = (1,2) (4)

Для определения неизвестных функций ср и вычисляли минимум работы внутренних сил по срединной поверхности очага формовки. Компоненты тензора напряжений:

ага5^{2аи/ Ъе еб 9), (5)

где а= Зке] а „= ф(г „).

При формовке полосы на заданную кривизну % определяли траектории перемещения зафиксированных на срединой поверхности точек при изгибе и распружинивании.

Каждая из фиксированных точек срединной поверхности полосы при формовке перемещается по траектории, которая определена в полярных координатах:

р-в,^, (6)

где: В-, - расстояние от центра полосы 0 до ¡-ой точки по ширине изгибаемой полосы; у/ - независимая переменная (угол между радиусом и ординатой); р - переменный радиус-вектор; \ = 1,2... 10 - номера фиксированных точек.

Траектории движения точек полосы при многорадиусной формовке и расформовке определяли для каждого из участков полосы относительно новой системы координат.

Величину перемещения (распружинивание) точек полосы после снятия изгибающего момента определяли из равенства моментов нагрузки и разгрузки (теорема о разгрузке).

Мн = Мр,

кривизну заготовки после распружинивания и перемещения точек определяли по формуле:

12 М„ ~ Е(г)ИН '

деформацию в любой из выбранных точек определяли по зависимости:

где 2\ - расстояние от определенного ¡-го волокна по толщине полосы до срединной плоскости; х, - кривизна ¡-го волокна полосы.

Величину напряжения по толщине полосы определяли следующим образом:

{Ее, ,еслие ,{е т

Ее!+ п(е е т),если£ ,)е т '

где <т, - напряжение в ¡-ой точке толщины полосы; г?, - деформация в соответствующих точках полосы; ет - деформация, определяющая границу упругих и пластических деформаций по толщине полосы.

Для нахождения величины расформовки полосы после снятия момента нагрузки Мн определяли величины остаточных напряжений и деформаций по толщине полосы. Указанные величины находили из разности момента нагрузки и упругого момента разгрузки.

Величину остаточных напряжений наружного волокна полосы определяли из следующей системы уравнений:

где*,, - деформация наружного волокна при нагрузке;ег - деформация наружного волокна при разгрузке.

При последующем изгибе полосы вычисление напряжений и деформаций проводили аналогичным образом с учетом остаточных напряжений и деформаций, определяемых первоначальной формовкой и расформовкой полосы. При непрерывной формовке полосы деформационная картина изменится, а следовательно, изменится величина изгибающего момента.

При расчете поля деформаций определяли минимум функционала работы деформации. Сравнивая значения указанного минимума для различных вариантов расчетов, составляли заключение о параметрах и форме очагов формовки.

Методика позволяет по значениям напряженно-деформированного состояния оценить параметры очага сворачивания заготовки и выявить оптимальные параметры для данного типоразмера профиля. Геометрическими параметрами очага сворачивания являются:

-длина очага сворачивания;

- кривизна очага сворачивания;

- траектория среднего по ширине полосы волокна трубной заготовки.

Результаты расчета деформации (табл. 1) даны для четырех фиксированных, равноудаленных друг от друга волокон срединной поверхности заготовки (1-периферийное волокно, 2 и 3 средние волокна, 4 - волокно по дну заготовки) в трех характерных сечениях очага сворачивания (1 сечение при угле формовки в 125°, 2 сечение - при 275°, 3 сечение - 350°).

Таблица 1

Результаты расчета поля деформаций для кабельной оболочки размером 19x1,0 мм

Данные В.А. Рымова Данные автора

ф. грд. № влк. 5хх, % буу, % % £хх, % Еуу, % Еху, %

125 1 0,034 -0,085 0 0,048 -0,095 0

2 0,018 -0,033 -0,036 0,026 -0,04 -0,042

3 -0,003 0,015 0,038 -0,006 0,019 0,048

4 -0,009 0,022 0 -0,011 0,028 0

275 1 0,072 -0,038 0 0,095 -0,049 0

2 0,034 -0,008 -0,021 0,045 -0,01 -0,021

3 -0,0085 0,0065 0,023 -0,015 0,008 0,023

4 -0,016 0,008 0 -0,028 0,01 0

350 1 0,0042 -0,02 0 0,07 -0,025 0

2 0,0023 -0,094 -0,034 0,038 -0,012 -0,018

3 -0,0046 0,0025 0,039 -0,09 0,003 0,022

4 -0,0085 0,004 0 -0,017 0,005 0

Анализ результатов расчета параметров напряженно-деформированного состояния по предложенной методике и методике В.А. Рымова, показал увеличение значений деформаций на 15-20% в целом по очагу в пределах упругих деформаций.

В работе выполнены расчеты напряженно-деформированного состояния при формовке трубной заготовки из высоколегированной стали размером 33x1,5 мм на ТЭСА АДС «10-60» (длина очага 3000 мм, схема однорадиусная, прямолинейная) и расчет поля деформаций и напряжений трубной заготовки из углеродистой стали размером 40x2,0 мм на ТЭСА 10-60 (длина очага 3000 мм, схема однорадиусная, прямолинейная). Достоверность результатов расчета была подтверждена данными экспериментальных исследований на специальном оборудовании в МИСиС.

Автором проведен комплекс экспериментальных исследований и определены:

- рациональные схемы и способы формообразования сварных изделий на участках формовки, профилирования и редуцирования;

- зависимости величины распружинивания заготовки от свойств материалов, радиуса формовки, толщины материала;

- данные по энергосиловым и скоростным параметрам процессов формовки, калибровки, редуцирования и профилирования сварных изделий;

а также получены:

- качественная оценка полей деформаций при непрерывном формоизменении;

- оценка характера и степени влияния отдельных технологических факторов на причины образования дефектов при формоизменении и мероприятия по устранению их;

- оценка влияния условий деформирования на точность формы и размеры полученных заготовок.

Достоверность расчетных данных полей деформаций по срединной поверхности очага формовки оценивали по экспериментальным исследованиям Горбунова В.В. и Матвеева М.Ю., в которых автор работы принимал участие. Результаты расчетов превысили результаты замеров деформаций при экспериментах на 12-15%, что дало основание для использования настоящей методики в последующих технологических исследованиях.

Экспериментальное исследование процесса распружинивания заготовки было выполнено для однорадиусных и многорадиусных схем сворачивания для дискретных и непрерывных процессов. Сравнение результатов показало завышенность расчетных данных по этому параметру на 5-8%, что также позволило рекомендовать данную методику для технологических расчетов.

Результаты сравнительного анализа показали следующее:

- геометрические параметры начальных очагов формовки для трех производств могут быть рекомендованы в технологии изготовления сварных труб назначенного сортамента, поскольку в сечениях максимального нагружения трубной заготовки процесс проходит в пределах упругих деформаций;

- по условию максимально допустимой деформации периферийных волокон заготовки длина участка сворачивания ТЭСА «10-60» и количество формовочных клетей могут быть сокращены на 15-25%.

Более точные рекомендации по геометрическим параметрам очага сворачивания даны после выполнения следующих этапов исследования:

- расчета калибровки инструмента;

- определения энергосиловых параметров процесса формоизменения;

- выбора типа и конструкции инструмента и оборудования;

- определения размеров и компоновки стана ТЭСА.

2. РАСЧЕТ КАЛИБРОВКИ И ПРОЕКТИРОВАНИЕ СМЕННОГО ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ИНСТРУМЕНТА

Разработанная методика расчета параметров напряженно-деформированного состояния заготовки при формовке позволяет определить рациональные геометрические параметры очага сворачивания (длину очага сворачивания - I; зависимость изменения кривизны

по очагу сворачивания - хМ; траекторию среднего по ширине полосы волокна - f(x)). Первоначальные данные для расчета этих параметров задаются типом калибровки.

Тип калибровки определяет главный параметр х(х) для длины очага сворачивания, что позволяет выполнить расчет полей деформаций и напряжений для данного типоразмера трубы. Этот параметр х(х) определяет характер изменения кривизны в зависимости от назначения трубы, сортамента, марки стали, типа оборудования, инструмента для изготовления.

На первом этапе расчета параметр х(х) задавали по участкам углов сворачивания, но зависимости переходов кривизн между клетями определяли заранее для установки геометрических параметров очага и выполнения расчета напряженно-деформированного состояния.

Расчет, оценка и изменение параметров влияли на абсолютные величины напряженно-деформированного состояния. Исходный тип калибровки не изменяли.

Два других параметра очага (L и f(x)) несли функцию вспомогательную и рекомендательную и определяли технику нахождения параметров через рациональные пределы их изменения и конкретные технические приемы их варьирования.

Автором совместно с В.А. Рымовым составлена классификация типов калибровок валков, которая определяет принципиальное назначение каждого типа и виды геометрических сечений возможных переходов по клетям.

Данная классификация включает пять типов калибровок:

□ 1 - однорадиусный; наиболее простой в исполнении и эксплуатации; применяется практически для производства всех видов труб;

п 2 и 3 - двухрадиусные с плоским и переменным по кривизне центральным участком; просты в исполнении и эксплуатации, нашли применение для производства труб широкого сортамента для надежной и точной выформовки периферийных участков заготовки труб обычного и тяжелого сортамента;

о 4 тип - овальный с большой горизонтальной осью; является модификацией калибровки третьего типа на открытом участке профиля, применяется для производства тонкостенных сварных заготовок, а также заготовок передельных в готовый профиль некруглой формы близкой к овалу;

п 5 тип - комбинированный, включающий фрагменты различных участков первых четырех типов калибровки и дополнительно операцию принудительной расформовки; наиболее эффективен при производстве труб из высоколегированных сталей, имеющих значительное распружинивание кромок в сварочном узле.

Задавая исходные параметры очага формовки, производили расчет профиля калибра, исходя из закономерностей деформации металла, назначали количество деформирующих сечений по очагу (ко-

личество рабочих клетей) с последующим выбором технологического инструмента и определяли тип калибра - валковый, -валково-роликовый или комбинированный.

После завершения расчета калибровки выполняли расчет габаритных размеров технологического инструмента. Определяющим моментом этого расчета являлся выбор или определение диаметров по дну калибров валков. Дно валка принимали за начало отсчета, затем определяли все остальные размеры валка (ширину, диаметр по реборде, глубину вреза и др.).

В работе выполнены расчеты калибровки валков формовочных станов для различных типоразмеров труб из различных металлов.

Анализ показал:

- для всех трех типоразмеров труб деформация кромок на самых нагруженных участках формовки не выходит за пределы упругой, очаги деформации целесообразно сократить по длине;

- для ТЭСА АК «10-35» характерно наличие смещения кромок трубной заготовки и гофрообразование; для ТЭСА АДС «10-60» процесс производства сопровождался периодическим смещением кромок заготовки, а также распружиниванием кромок; на ТЭСА «10-60» было характерно наличие гофрообразования, смещения и распружинивания кромок.

В ходе исследования качества сварных труб установлено, что для каждого ТЭСА участки образования дефектов различны. Например, на ТЭСА АК «10-35» перечисленные дефекты проявлялись между второй и третьей формовочной клетью; на ТЭСА АДС «10-60» -между первой и второй, а также между четвертой и пятой клетями; на ТЭСА «10-60» - между четвертой и пятой клетями.

Это позволило впервые сделать вывод о том, что для расчета геометрических параметров непрерывной формовки заготовки и калибровки инструмента формовочных валков необходимо учитывать контактное взаимодействие инструмента и трубной заготовки.

3. РАСЧЕТ ЭНЕРГОСИЛОВЫХ ПАРАМЕТРОВ НА ОСНОВЕ УЧЕТА КИНЕМАТИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ И КОНТАКТНОГО ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ИНСТРУМЕНТА И ЗАГОТОВКИ ДЛЯ МНОГОРАДИУСНЫХ КАЛИБРОВОК ЛИНИИИ ТЭСА

Для оценки влияния контактного взаимодействия на формоизменение была разработана методика определения контактных площадей для валкового инструмента.

Трубная заготовка, выходящая из калибра, входит в зону распружинивания приводной клети, а затем в зону неконтактной деформации следующей клети, где начинает изгибаться и формируется до опре-

деленной высоты профиля (по экспериментальным данным высота его составляет 92-96%).

В начале очага сворачивания изгиб и формоизменение в неконтактной зоне происходит интенсивно на участках непосредственно предшествующих началу контакта с приводным калибром. Контактная площадь заготовки с нижним валком достаточно точно моделируется треугольниками (рис. 1).

Радиус по кромке трубной заготовки л к:

С _ \

Д? .. л

eos-

V

где: - диаметр по дну нижнего валка, мм; н" - радиус формовки нижнего валка, мм; В - ширина трубной заготовки, мм; р -

угол формовки нижнего валка, рад. Высота профиля калибра:

в

Щ„ =Л,"[1-соз2Г

Высота входящего профиля заготовки на участке открытых калибров:

//;;„ = (о,92-о,94)//;р;

Высота входящего профиля заготовки на участке закрытых калибров:

Я„", = (0,94-0,9б)я;р.; Длина контакта кромки с нижним валком

'Д1

Цк = К araos

2- + Я"

Д"

Величину контактной площади определяли как:

Р=1/21_В.

Исследование износа валкового инструмента позволило установить, что он связан прямой зависимостью с прилагаемым в контакте

ег "

усилием. Характер распределения « по контактным площадям калибра (рис. 2) с учетом геометрических характеристик для каждой из половин валкового калибра близок к зависимости: -для правой половины нижнего валка

о"/" = «',„■ <х,-у-*)-((гР„-у + х)', - для правой половины верхнего валка

о-" = а (у~Ь)-х)-{'¿Р (у-ь) + х) ,

К определению размеров контактных площадей

Рис. 1

Распределение ст,п по контактным площадям калибра

где: «функция контактного усилия»/б) была определена по зависимости:

, ч ь Г/-Г7-V

После интегрирования определяли значение «функции контактного усилия»:

/Л } 24

Коэффициент усилия а*, характеризующий величину и характер

распределения нормальных напряжений по контактным площадям, определяли следующим образом:

* РФ

*__I

* 2/.(от,ДА)'

Методика определения Р? основана на исследованиях Матвеева

М.Ю. и Фурманова В.Б.. Существенным дополнением к известной методике является то, что в ней учитывали важные технологические факторы: изменение кривизны по клетям с учетом распружинивания; форму сворачивания и протяженность зоны внеконтактной деформации в валковых калибрах. С учетом изложенного Р? - усилие формоизменения в ¡-той кпети определяли следующим образом:

Кф-т,

где а-" - напряжение на наружной поверхности полосы, определяемое из диаграммы истинных напряжений при растяжении, МПа; Ае,- величина деформации гиба в /'-ой кпети, которую определяли как разность деформаций в /-ом и (/-1)-ом калибре с учетом распружинивания; Ле,= е,-(!-/?)■£•,,,; р - коэффициент распружинивания; 5 - толщина заготовки, мм; В - ширина заготовки, находящаяся в контакте с валками, мм; Ь - длина неконтактной зоны деформации в /'-ом калибре (определяли по специальной методике) мм; кф- коэффициент схемы формовки; т, - ширина /-ого калибра, мм.

Для определения Т™1" по приводным калибрам приняли закон трения в виде:

г. =/<г?;

I ■' I

( /= 0,08-0,12 - коэффициент трения).

Если положение катающего диаметра (Дк) определено соотношениями для верхнего валка -д' <д'-,д' >д'л , а для нижнего валка -

к р/с ОН

д' >д'д[. < д[ , то вся контактная площадь (Рк) .находится в зоне,

К Р V"

где скорость валка по всем сечениям либо больше, либо меньше значения скорости движения полосы по всей контактной поверхности и значение тянущего усилия находили следующим образом:

Если катающий диаметр валка находится в зоне контакта

7?*"=-/ И сг "<Ьсс1у + / Я о = /Ц а п<Ыу -2/ Ц а "&с1у р \р гг ) К Р

от Кг--^», А от

I * »

I " I 24

V к от>

Л

где Яот - контактная площадь отставания, = у*-"- -я" - ширина зоны для нижнего валка, =(в--я?) - для верхнего валка.

Методика расчета энергосиловых параметров экспериментально проверена в условиях лаборатории МИСиС и заводских условиях на различных валковых и комбинированных калибрах станов ОАО МТЗ «ФИЛИТ», АО «Москабель», НДТЗ и др.

Расхождение экспериментальных и расчетных данных по определению величин контактных площадей составило не более 5-7%. Замеры усилий формоизменения в рабочих клетях показали, что экспериментальные данные занижены на 10-12% против расчетных. Замеры тянущих усилий по приводным и холостым рабочим клетям показали, что расчетная методика дает данные, не превышающие экспериментальные более чем на 15%.

По разработанной методике исследованы энергосиловые параметры для ряда производств сварных труб и профилей. Расчеты во всех случаях проводились после замера кинематических параметров по формовочным клетям ТЭСА для каждого типоразмера труб. Далее были рассчитаны :

- величины контактных площадей и распружинивания профиля;

- длины зоны внеконтактной деформации;

- напряжения и деформации формовки;

- усилия формоизменения;

- величины катающих диаметров;

- величины нормальных напряжений в контакте;

- тянущие усилия.

Анализ тянущих усилий по приводным клетям ТЭСА для трех рассмотренных случаев выявил причины возникновения дефектов именно на выявленных ранее межклетьевых участках:

- ТЭСА АК «10-35». Дефекты образовались между первой и второй клетью, поскольку на этом участке заготовки возникают напряжения подпора. После выхода из первой клети профиль деформировался под действием суммарного тормозящего усилия (-5,0 н); а между второй и третьей клетью - подвергался растягивающим напряжениям.

- ТЭСА АДС «10-60». Возникло два участка образования дефектов. На первом участке заготовка подвергалась напряжениям подпора под воздействием тормозящего усилия второй клети (-45,7 н). На втором участке заготовка интенсивно растягивалась в четвертой клети (245 н).

- ТЭСА «10-60». Дефекты возникли на участках между третьей и четвертой, четвертой и пятой клетями. На первом участке профиль заготовки после интенсивного растяжения (180 н) подвергался напряжениям подпораи сжимался (-36,9 н); на втором участке - растягивался (99 н).

4. УПРАВЛЕНИЕ ЭНЕРГОСИЛОВЫМИ ПАРАМЕТРАМИ, ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРОИЗВОДСТВА СВАРНЫХ ТРУБ

Алгоритм управления предусматривает изменение технологических параметров процесса (режимов гиба, размеров инструмента и компоновки оборудования). Управление величинами тянущих усилий предусматривает изменение узлов и вида деформирующего оборудования, определяющих кинематические и силовые параметры процесса.

1. При неизменных кинематических параметрах, контактная площадь существенно влияет на величину тянущего усилия и зависит от схемы формовки и габаритов самих валков. Первая схема формовки и размеры валков закладываются в расчет на первом, этапе исследования, когда проводится оценка геометрических параметров очага деформации по напряженно-деформированному состоянию заготовки. После выявления несоответствия выбранных параметров очага и качества получаемого изделия, параметры очага (радиусы кривизн и габариты валков) меняют до обеспечения равного значения тянущих усилий по рабочим клетям.

2. Если габариты очага сворачивания изменять нежелательно из-за технических или эксплуатационно-экономических причин, переменным параметром являются габаритные размеры валковых калибров. Изменение габаритов не меняет схему гиба при формовке по клетям, однако существенно влияет на величину контактной площади и тянущего усилия. Величина контактной площади влияет на величину про-

тяженности неконтактной зоны деформации и усилия формоизменения в валковом калибре. Усилие формоизменения определяет значение нормального напряжения в контактной зоне и суммарное тянущее усилие в приводном валковом калибре. Меняя габариты валков, достигают равенства тянущих усилий по приводным клетям.

3. Самым эффективным и сложным в реализации является способ управления энергосиловыми параметрами, изменением кинематических параметров приводного калибра, поскольку в этом случае необходима модернизация оборудования привода стана. Сложность такой модернизации для станов с групповым приводом, а таких большинство, заключается в реконструкции шестеренных клетей и редуктора, поскольку соотношение угловых скоростей необходимо изменить в определенных пределах, а существующая конструкция такие параметры обеспечить не может.

Меняя величины оборотов или угловых скоростей валков, задают новое положение катающего диаметра приводного валка, которое обеспечивает необходимое соотношение зон по контактной площади валка и уравновешивает осевые нагрузки по приводным рабочим клетям.

4. При управлении энергосиловыми параметрами станов с холостыми калибрами кинематические параметры не имеют принципиального значения. Значение тянущего усилия определяется величиной усилия формоизменения по деформирующим сечениям. Изменяемыми факторами в этом случае являются параметры: интенсивность ги-ба, протяженность зоны внеконтактной деформации, тип калибровки, габариты гибочных валков. Обеспечивая равенство усилия формоизменения по холостым клетям, достигают уравновешенности схемы нагрузки по тормозящим усилиям в них.

Управление энергосиловыми параметрами по изменению схемы гиба и габаритов формовочных валков реализовано при модернизации ТЭСА «10-60» (труба размером 40x2 мм). Изменением кривизны гиба и диаметров валков по дну калибров были уравнены суммарные тянущие усилия по клетям (база 100 Н).

Примером регулирования величин энергосиловых параметров габаритами формовочных валков является модернизация ТЭСА АДС «10-60» (труба размером 33x1,5 мм). Меняя диаметры по дну калибров верхних и нижних валков, доводили суммарную тянущую осевую нагрузку до установленной базы (база 100 Н) в каждой приводной клети.

Примером управления энергосиловыми параметрами за счет изменений кинематических параметров является модернизация ТЭСА АК «10-35» (оболочка размером 19x1 мм). Изменением оборотов приводных валков стана были уравнены тянущие усилия по клетям по выбранной базе нагрузки (база 8 Н).

Примером уравнивания энергосиловых параметров для стана с холостым формовочным инструментом, является реконструкция ТЭСА АДСТ «10-50» (труба размером 40x1,5мм). Меняя схему формовки, интенсивность гиба по рабочим кпетям, деформирующие клети, протяженность неконтактной зоны деформации, габариты валков добились уравнивания усилия формоизменения по рабочим клетям и усилия торможения.

С учетом взаимосвязи разработанных методик повышения эффективности процесса производства сварных труб и профилей в линии ТЭСА, был установлен алгоритм производства высококачественных сварных полых изделий широкого сортамента из различных марок сталей, который включает следующие расчетные операции:

1. Выбор или расчет исходных геометрических параметров очага сворачивания, которые являются начальными при расчете и оценке напряженно-деформированного состояния заготовки. Назначение первичных геометрических параметров, задача типа калибровки, вида очага сворачивания и типа ТЭСА. Этап завершается выдачей усовершенствованных геометрических параметров очага деформации для анализа по напряженно-деформированному состоянию.

2. Расчета и оценка напряженно-деформированного состояния для срединной поверхности трубной заготовки. Если первоначально назначенные геометрические параметры очага деформации не обеспечивают производства качественного изделия, на данном этапе производят возврат к первому этапу с выдачей рекомендаций по изменению исходных параметров. Если расчеты показывают, что первоначальные параметры очага деформации по своей интенсивности не превышают допустимых пределов, переходят к следующему этапу исследования, либо после анализа запаса интенсивности очага сокращают первоначальные параметры. Если параметры нового очага сокращают и интенсифицируют, необходимо провести его расчет и оценку по напряженно-деформированному состоянию и этот цикл уточнений проводят до уравнивания усилий по приводным клетям. Этап завершается выдачей уточненных геометрических параметров очага деформации, обеспечивающих получение качественной продукции, для оснащения технологическим инструментом станов ТЭСА.

3. Определение или уточнение количества деформирующих сечений (количество рабочих клетей и тип стана ТЭСА), расчет калибровки, определение габаритов рабочих валков. Этап завершается расчетом калибровки, обеспечивающей стабильный процесс формоизменения заготовки в линии ТЭСА.

4. Расчет:

- величины контактных площадей и распружинивания профиля;

- длины зоны внеконтактной деформации;

- напряжений и деформаций формовки;

- усилия формоизменения. Этап завершается расчетом усилий по рабочим клетям.

5. Замеры кинематических параметров и на этой основе расчет:

- катающих диаметров;

- нормальных напряжений на контакте;

- тянущих усилий по рабочим клетям. Этап завершается построением схемы нагрузки по рабочим клетям ТЭСА.

6. Оценку энергосиловых параметров и качества продукции, анализ нарушения равномерности нагрузки с возможным образованием дефектов формоизменения. Этап завершается выдачей рекомендаций по регулированию тянущих усилий по рабочим клетями и устранению дефектов на межклетьевых участках ТЭСА.

7. Регулировку энергосиловых параметров:

- изменением схемы гиба по рабочим клетям и габаритов валкового инструмента;

- подбором габаритных размеров рабочих валков по клетям;

- определением параметров валков, обеспечивающих равномерное усилие по рабочим клетям по базовой нагрузке;

- поиском новых кинематических параметров по рабочим клетям. Этап завершается определением энергосиловых параметров, обеспечивающих сбалансированное тянущее усилие по рабочим клетям и высокое качество продукции, повышение производительности станов ТЭСА различных компоновок.

5. РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ И ОБОРУДОВАНИЯ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА СВАРНЫХ ТРУБ И ПРОФИЛЕЙ ИЗ УГЛЕРОДИСТЫХ МАРОК СТАЛЕЙ

В большинстве случаев причина образования дефектов сварны> труб и профилей заключается в несовершенстве калибровок и инструмента, реализуемых при определенных кинематических параметрах, в недостатках компоновок формовочных станов, диагностике и настройке технологической оснастки.

Автором разработаны и опробованы способы диагностики и настройки валков клетей формовочного, калибровочного и редукционно-калибровочного станов ТЭСА, обеспечивающие ресурсосберегающее производство, повышение точности размеров труб и снижение времени нг диагностику и настройку.

Настройку инструмента осуществляли по специальным эталонам, которые выполняли в виде контактных отпечатков. Затем сопоставлял!/ текущие отпечатки с отпечатками-эталонами, при необходимости проводили коррекцию настройки, которую заканчивали при соответствии настроечного отпечатка эталонному.

Направления повышения эффективности производства в линии новых компоновок станоз неоднократно проверяли, корректировали и вне-

дряли на ряде ТЭСА. Были предложены схемы реконструкции и модерн-зации станов ТЭСА на основе созданных теоретических методик и техн! ческих разработок, которые наглядно демонстрировали на примере реконструкции ТЭСА «19-102», «20-76», «10-60» и др.

Основной причиной брака на ТЭСА «19-102» было смещение «крыша». Кромки трубной заготовки сходились в зоне сварочного калибр на разной высоте и сваривались, после чего резец гратоснимателя сн* мал вместе с гратом часть металла кромки, при этом возникало смещ< ние.

Оценку схемы сворачивания проводили после расчета напряжен» деформированного состояния для данного очага сворачивания ( труб 102x4,0 мм) во всех клетях и выявили наиболее нагруженный участс очага сворачивания ( при угле формовки 305°). Расчет показал, что прот: женность стана и схема сворачивания явно недогружены, посколы максимальная интенсивность деформации кромок меньше допустимой у 25%, а знергосиловые параметры по клетям не сбалансированы. Такс расчет позволил применить ниспадающую траекторию центрального г ширине полосы волокна и уменьшить протяженность стана на 2 клет (25%).

Расчет энергосиловых параметров для восьмиклетьевого стана т казал (при \/=55 м/мин), что тянущие усилия по приводным калибра приложены неравномерно. Если на участке открытых калибров тянуще усилие составило 700-800 Н, то в закрытых калибрах это усилие неравн< мерно снижалось до 280 Н, что явилось одной из причин образована гофров на кромках трубной заготовки.

Реконструкция включила следующие технические мероприятия:

- сокращение протяженности очага на 25%;

- внедрение криволинейной оси формовки;

- установку кинематических параметров таким образом, что тянущи усилия по приводным клетям, включая роликовую проводку, не превышал базовое значение ( 1000 Н) на 15%.

В результате реконструкции протяженность стана сокращена на 25е (2 формовочные клети), выполнена замена одной двухвалковой приво; ной клети на блок эджерных валков и второй клети на комбинированну! клеть с роликовой проводкой и верхним приводным валком, интенсифищ рована схема сворачивания на участке открытых калибров (при угле формовки от 1,1 до 3,2 радиан), реализующая очаг близкий к монотоннс му.

Калибровка спроектирована таким образом, что усилие формоизме нения в роликовой проводке увеличено в 2 раза (6000 Н) по сравнению усилием формоизменения по остальным клетям стана (3000 Н). Тако распределение усилий в проводке не нарушало принципа осевого прилс жения равных тянущих усилий по приводным калибрам, т.к. тянуще усилие проводки определялось по контактной поверхности только

верхним приводным валков, что составляло половину усилия формоизм! нения.

Участок перехода из двух открытых клетей неполного охвата зам! нен на эджерный стол, в котором реализован-монотонный очаг переход а усилия торможения снижены, поскольку эджерный стол являлся непр| водным.

Реконструкция стана «19-109» позволила повысить эффективное! процесса работы ТЭСА за счет значительного улучшения качества сва| ных труб, уменьшения времени на технологические перевалки, сокращ( ния парка формовочного инструмента и затрат на электроэнергию (ni скольку количество сокращенных приводных клетей на три и потери ь рассогласование тянущих усилий снизило потребляемую мощное! двигателя формовочного стана на 15-20%).

Электросварные профильные трубы прямоугольного, квадратного сечения получили в последнее время широкое применение при изготовлении мебели, корпусов и деталей автобусов, а также в машиностроении, строительстве и других отраслях. Большинство потребителей используют профильные трубы в качестве сопрягаемых деталей и предъявляют к ним жесткие требования в части точности размеров сторон прямоугольника и радиусов закругления углов. Поэтому в заказах оговаривают размеры и допуски, установленные техническим условиями ТУ 14-152-21-93 и ТУ 14-152-30-95, что является аналогом принятого во многих странах стандарта DIN 2395-81 1.0301/1.1121, 1.1154, 1.0338, 1.0337. Однако массовое производство таких труб представляло известные трудности, связанные с настройкой агрегатов для получения требуемых размеров в пределах допусков. В связи с этим МИСиС совместно с ОАО МТЗ «Филит» и Нижнеднепровским трубопрокатным заводом провели модернизацию стана для профилирования труб.

При производстве профильных труб были выявлены основные виды дефектов:

- прогиб полки профиля;

- невыформовка углов;

- нарушение симметричного положения сварного шва;

- пропеллерность профиля;

- увеличенная продольная кривизна.

Основными причинами появления этих дефектов являются недостатки схемы деформации-профилирования, калибровки инструмента, не сбалансированных условий контакта инструмента и заготовки, настройки стана. Эти причины были устранены при внедрении новой технологии.

Для повышения точности размеров сечения профильных труб путем уменьшения вогнутости граней и величины наружных радиусов их сопряжения , был разработан и опробован новый способ изготовления многогранных сварных труб на базе модернизированных уст-

ройств для профилированных труб. Заготовку одновременно подвергали изгибу на определенных участках профилирования в плоскости, проходящей через ее продольную ось, а величину прогиба определяли из заданного математического выражения, где величины параметров меняли в зависимости от материала заготовки, протяженности участка изгиба и от коэффициента контакта заготовки с профилировочными валками.

Указанные недостатки устранили применением новых валковых самоустанавливающихся кассет-калибров. Так как эти калибры устанавливали в положение, при котором условия деформации (НДС) любых двух материальных точек профилируемой трубной заготовки, симметричных относительно ее оси, были одинаковы, то это исключило отклонения параметров профильных труб от заданных.

Для улучшения качества профильных труб при выполнении исследований на заводах ОАО МТЗ «ФИЛИТ» (ТЭСА «20-76») и НДТЗ (ТЭСА «10-60») были выполнены следующие технические мероприятия:

1. Профилировочные клети, кроме задающей и чистовой, заменены рабочими клетями с валковыми калибрами, имеющими возможность самоустановки в плоскостях деформации.

2. Самоустанавливающиеся валковые калибры оснащены устройствами фиксации, позволяющими производить фиксацию положений валковых калибров в любом их положении.

3. Профилировочные клети оснащены указателями положения осей валков.

4. Настройка валков профильного стана осуществлена по разработанной технологии, что значительно снизило ее длительность и позволило уменьшить расход металла на настройку стана.

6. РАЗРАБОТКА ЭФФЕКТИВНОЙ ТЕХНОЛОГИИ И ОБОРУДОВАНИЯ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА СВАРНЫХ ТРУБ ИЗ ВЫСОКОЛЕГИРОВАННЫХ СТАЛЕЙ

Электросварные трубы из высоколегированных сталей и сплавов по экономическим показателям могут успешно конкурировать с бесшовными трубами при условии обеспечения стабильно высокого качества сварного шва. С целью расширения области применения электросварных труб из легированных сталей и сплавов, удовлетворения растущей потребности промышленности, проведены исследования, направленные на существенное повышение надежности сварного шва, точности и других качественных показателей.

Опыт показал, что применительно к производству труб с минимальным распружиниванием кромок, наиболее эффективной является многсрадиуская калибровка. Стабилизация осевого тянущего усилия в приводных клетях ТЭСА позволила исключить смещение кромок труб-

ной заготовки, что является важным для процесса сварки. Были разработаны три способа изготовления труб.

Способ изготовления труб с формовкой периферийных участков полосы на радиус, меньший радиуса готовой трубы, заключался в принудительной формовке периферийных участков полосы в закрытых клетях трубоформовочного стана на кривизну, которая обеспечивала уменьшение зазора между кромками трубной заготовки. Зафор-мовку периферийных участков осуществляли в одной или нескольких клетях.

При способе изготовления труб по двухрадиусной калибровке ширину исходного штрипса делили на три участка: центральный участок и два симметричных периферийных участка. Для упрощения конструирования технологического инструмента и изготовления его одно-радиусным величины центрального и двух периферийных участков выбирали таким образом, чтобы кривизна любого валка была постоянной.

При способе изготовления труб по трехрадиусной калибровке ширину полосы разбивали на три участка: центральный, срединный и периферийный. Выбирали закономерности изменения кривизны для каждого из участков таким образом, чтобы окончательно сформованная трубная заготовка имела минимальную расформовку кромок. Возможность варьирования длинами этих участков облегчила задачу подбора траектории движения кромок.

Участок доформовки и сварки станов ТЭСА АДС играет значитель-- ную роль в формировании качества трубной заготовки. При разработке ресурсосберегающей технологии использовали многорадиусные калибровки не по всей длине формовочного и сварочного станов, а лишь на участке доформовки и сварки. На этом участке присутствует распружинивание и выпучивание нагретых кромок трубной заготовки и раскрытие (паза) кромок в зоне сварки вследствии их теплового расширения и удлинения. Продольные деформации от теплового удлинения могут достигать 1-2%.

Для устранения этих технологических дефектов МИСиС, ВНИТИ и ОАО МТЗ «ФИЛИТ» проведены исследования и разработаны новые сбалансированные способы изготовления прямошовных сварных труб из высоколегированных марок сталей, а совместно с АО «ЭЗТМ» и ОАО «Верхне - Салдинское металлургическое производственное объединение» разработано и изготовлено оборудование для данного участка станов ТЭСА АДС.

В первом способе сварку труб выполняли в двух полукалибрах. В процессе формоизменения заготовку изгибали в сторону, противоположную сварному шву.

Был разработан способ, повышающий качество сварных труб и увеличивающий скорость сварки за счет овализации трубной заготовки в последней формовочной клети, в сварочном узле и в предкалиб-

ровочной клети. При таком способе было устранено выпучивание нагретых кромок заготовки и раскрытие шва в зоне сварки, что являлось основным препятствием для повышения эффективности процесса.

Разработанные способы опробованы в сварочном узле стана, обеспечивающем регулирование соприкосновения кромок, т.е. обеспечило точное совмещение кромок, их устойчивое (без гофрообразо-вания и смещения) положение в зоне сварки.

Конструкция цепного опорно-сварочного узла, выполненная МИ-СиС совместно с ОАО «Верхне-Салдинское металлургическое производственное объединение», реализовала контактную траковую формовку по всей длине участка доформовки и сварки ТЭСА. Такая конструкция позволила плавно изменять угол формовки по естественному конусу сворачивания и исключить возникновение пиков локальной продольной деформации, приводящих к дефектам труб. Кроме этого по всему очагу деформации участка устранена несогласованность кинематических параметров заготовки и инструмента. Данное техническое решение исключило появление гофров и смещений кромок, повысило эффективность процесса доформовки.

В настоящее время наметилась тенденция к реконструкции существующих формовочных станов ТЭСА, направленная на создание такой схемы формовки, в которой деформация полосы в очаге сворачивания была бы близкой к монотонной и равномерно нагруженной по деформирующим сечениям. Это выполнимо при сочетании традиционных открытых и закрытых клетей с роликовыми проводками. Создание таких очагов формовки позволило сбалансировать процесс формовки трубной заготовки, обеспечило ее высокое качество в очаге меньшей длины, чем на обычных станах и высокую производительность агрегата.

Рабочий инструмент, выполненный из металла, ограничивал возможности перераспределения тянущего усилия между формовочным и калибровочным станами, что затрудняло сокращение длины очага формообразования.

Перечисленные технологические трудности удалось устранить путем разработки новых способов и нового технологического инструмента, рабочие секции которого выполнены из эластичного материала, например из полиуретана марок СКУ-7Л и СКУ-ПФЛ, обладающего высокой износостойкостью и эластичностью и повышенным коэффициентом трения, равным 0,25-0,35. Площадь контакта инструмента, выполненного из полиуретана, с полосой на 35-50% больше, чем площадь контакта с металлическим валком.

Для использования упругого материала при изготовлении технологического инструмента для станов ТЭСА в МИСиС были разработаны и опробованы новые конструкции валковых калибров на новых компоновках ТЭСА, обеспечившие улучшение качества формоизме-

нения за счет увеличения протяженности контакта и обеспечения заданных параметров заготовки после выхода из рабочей клети.

7. РАЗРАБОТКА НОВОЙ ВЫСОКОСКОРОСТНОЙ ТЕХНОЛОГИИ И ОБОРУДОВАНИЯ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА СВАРНЫХ ТРУБ ИЗ ЦВЕТНЫХ МЕТАЛЛОВ И КАБЕЛЬНЫХ ОБОЛОЧЕК

В ходе исследований был разработан сбалансированный способ формовки тонкостенных труб в валковых калибрах, позволяющий воссоздать геометрические параметры валкового очага близкие к естественному коническому очагу сворачивания. Суть его заключается в том, что для процесса формовки по длине очага сворачивания устанавливались сборные горизонтальные и вертикальные валки. Оси горизонтальных валков были перпендикулярны касательным к горизонтальной проекции конусного очага сворачивания трубной заготовки. Верхние сборные вертикальные валки ориентировали перпендикулярно касательной к проекции кромок очага сворачивания. Нижние половины сборных вертикальных валков ориентировали по конусному очагу сворачивания.

Способ настройки и формовки позволил воспроизвести естественный конический очаг сворачивания, в котором образующая формующего инструмента, контактирующего по ходу формовки с трубной заготовкой, копирует конический очаг сворачивания заготовки. Это сбалансировало процесс формоизменения за счет уменьшения влияния "валкового эффекта" и растягивающих деформаций на кромках трубной заготовки при входе в валковый калибр. Кроме того увеличилась протяженность зоны контактной деформации в каждом локальном валковом калибре.

Конструкция стана выполнена такой, чтобы условия формовки трубной заготовки обеспечили минимальную неравномерность деформации ее продольных волокон.

Трубоформовочный стан линии АДСТ имел традиционную конструкцию клетей, при которой оси горизонтальных валков перпендикулярны оси формовки, а оси вертикальных валков совпадают с вертикалью, образуя цилиндрический очаг деформации. МИСиС совместно с АО «Институт Цветметобработка" разработали новые горизонтальные и вертикальные клети трубоформовочного стана и создали новый тип холостого формовочного стана на базе ТЭСА АДСТ «1050».

Базовая схема стана имела в своем комплекте шесть клетей горизонтального типа (три - с открытыми калибрами и три - с закрытыми калибрами) и чередующимися с горизонтальными - пятью вертикаль-

ными (эджерными) клетями. Исходя из габаритов базового трубофор-мовочного стана, габаритов спроектированных новых клетей, контактных условий формовки тонкостенной трубной заготовки, была внедрена новая компоновка формовочного стана, в состав которого вошли две горизонтальные клети с открытым профилем калибра, затем тройной блок вертикальных клетей и горизонтальные клети с закрытым профилем калибра и разрезной шайбой. Валковый инструмента изготовлен с двухрадиусной калибровкой. Проведенное промышленное опробование дало положительные результаты, при этом длина трубоформовочного стана уменьшилась по сравнению с базовым станом с 2500 до 1500 мм.

По результатам исследований был разработан новый сбалансированный способ траковой формовки сварных труб. Периферийные участки полосы шириной 0,15 - 0,25 от ширины исходной полосы предварительно формуются на радиус готовой трубы способом роликовой либо валково - роликовой формовки, требующей при сложной комбинированной схеме формоизменения наиболее экономичного и управляемого варианта осевой нагрузки. Далее осуществляют симметричный относительно оси формовки охват периферийных частей трубной заготовки. Траки совершают совместное перемещение с трубной заготовкой вдоль очага деформации, при этом траки осуществляют изгиб центрального участка трубной заготовки до требуемого значения его кривизны путем сближения периферийных частей. Траки, осуществляя формовку трубной заготовки, контактируют с ней на всей длине очага деформации, исключая проскальзывание между траками и трубной заготовкой. Поддерживающие валки или траки ограничивают вертикальное перемещение трубной заготовки, обеспечивая требуемую траекторию движения ее дна.

Разработанный способ траковой формовки обеспечит высокую эффективность производства сварных труб, поскольку: 1). в кромках трубной заготовки отсутствуют продольные деформации, приводящие к пластическим деформациям кромок тонкостенных и особотонко-стенных труб; 2). в очаге формовки отсутствуют зоны разгрузки кромок трубной заготовки в очаге формовки. Значительное снижение уровня продольных деформаций кромок трубной заготовки и отсутствие зон разгрузки кромок в очаге формовки позволяет освободиться от гофров при формовке, что гарантирует улучшение качества труб при уменьшенной длине очага формовки.

Ужесточение требований к качеству электросварных труб и кабельных оболочек, изготавливаемых холодным редуцированием, обусловило необходимость внесения существенных корректив в ведение процесса холодного редуцирования с целью повышения точности готовых изделий, предотвращения поверхностных дефектов и повышения производительности агрегатов.

В основу исследований, проводимых на трубоэлекгросварочных агрегатах с редукционными станами "8-30", "25-83" , станах* АК «1035» и АК «10-40», положен принцип сбалансированного процесса прокатки.

При редуцировании труб натяжение является эффективным средством сбалансированности процесса, повышения производительности стана и расширения сортамента редуцируемых труб.

В процессе холодного редуцирования обычно получались оболочки и трубы со значительной овальностью. Кроме этого на поверхности изделия появлялись заметные продольные риски, канавки, вмятины и др., приводящие к потере устойчивости сваренных оболочек. Овальность трубной заготовки является следствием несимметричности условий контактного взаимодействия валков с заготовкой.

Симметричность контактного взаимодействия обеспечивали заданием таких угловых скоростей во вращающихся валках, которые устанавливали равенство тянущих и тормозящих зон по контакту валков с трубной заготовкой. Заданную продольную силовую характеристику по оси редуцирования обеспечивали минимальными одинаковыми по всем клетям значениями усилий редуцирования и калибровки.

Так как известна общая деформация (изменение периметра), которую получала трубная заготовка на стадии редуцирования, то была решена задача распределения элементарных деформаций (периметра) по количеству клетей таким образом, чтобы работа каждой клети была равнозначна.

Основные дефекты возникали вследствие пластического растяжения внешних слоев трубной заготовки относительно внутренних. Длл того, чтобы свести к минимуму растяжение внешних слоев, уменьшали силы трения на поверхности контакта.

Осуществление редуцирования в калибрах, поперечное сечение которых уменьшали обратно пропорционально упрочнению, позволило регулировать усилие редуцирования, качество и точность геометрических размеров труб за счет снижения максимального значения усилия редуцирования по клетям. Рациональное распределение усилий по клетям определяло наиболее благоприятное распределение остаточных растягивающих напряжений в продольных волокнах трубной заготовки.

Фиксирование угловых скоростей вращения валков в каждой клети по установленной зависимости позволило стабилизировать процесс редуцирования, повысить качество труб.

Результаты экспериментальных исследований технологии производства кабельных оболочек на агрегате АК «10-35» показали равнозначность теоретических (расчетных) и практических (замеренных) результатов. При несоблюдении расчетных частот вращения валков происходило изменение толщины стенки оболочки в процессе редуцирования, причем неравномерно по ее периметру, что приводило

либо к значительному перерасходу материала оболочки, либо делало оболочку непригодной.

На основании проведенных исследований были разработаны калибровки для агрегатов типа АК «10 -35» и АК «10-40» заводов ЗАО «Москабельмет», АО "Южкабель", ЗАО «Самарской кабельной компании», позволившие обеспечить выпуск кабельной оболочки повышенной точности на высоких скоростях.

Расширение области применения холодноредуцированных труб взамен волоченых и организация выпуска новых видов кабельной продукции в полых оболочках в значительной степени зависят от их точности и состояния поверхности. Для достижения требуемых показателей качества - точных геометрических размеров и бездефектного состояния поверхности труб, холодное редуцирование проводили со сменой ориентации осей в овальных калибрах, образованных вращающимися ручьевыми валками. При этом соотношение осей овала в соседних сечениях определяли из условий захвата. В первом и последнем сечении выдерживали заданную однорадиусную геометрию, а периметр сечений всех калибров определяли в зависимости от периметров на входе и на выходе линии редуцирования и текущего периметра. Такое сбалансированное ведение процесса холодного редуцирования позволило получить трубы заданных размеров с высокой точностью по всей длине без видимых дефектов поверхности, при высоких скоростях производства.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ И ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

Комплексно изучены и теоретически обобщены основные закономерности процесса формоизменения бесконечной полосы в линии станов ТЭСА на основе исследования взаимодействия инструмента и трубной заготовки; конструктивных параметров оборудования; разработаны и внедрены сбалансированные способы получения сварных труб, профилей и кабельных оболочек для ресурсосберегающего производства.

1. Усовершенствована методика определения напряженно-деформированного состояния трубной заготовки для исследования, расчета и оценки геометрических параметров очагов деформации сварных труб и профилей. Найден способ оценки геометрических параметров очагсв деформации, при котором выявляют параметры с допустимым минимумом величины интенсивности деформации кромок заготовки;

2. Разработана методика определения кривизны поперечных сечений трубной заготовки в процессе формовки, принудительной и упругой расформовки на основе расчета остаточных напряжений в процессе формоизменения. Установлено, что применение принудительной расфсрг.'юзки по многорадиусным схемам сворачивания в процес-

се формоизменения обеспечивает эффективное производство на агрегатах типа ТЭСА АДС «6-32», «10-60», «20-102»;

3. Определен критерий оценки технологического инструмента и принципы аналитического прогнозирования влияния калибровки профиля и конструкции калибров на качество продукции. Предложена методика расчета калибровки валкового инструмента, включающая три последовательных этапа: определение количества деформирующих сечений (количества рабочих клетей) и размеров профиля заготовки в них; определение геометрических параметров профиля калибров в сечениях рабочих клетей; определение габаритных размеров валков формовочных калибров и оценка их по критерию бездефектных условий непрерывной формовки;

4. Определено влияние совокупности факторов валкового очага деформации на процесс непрерывного формоизменения на основе исследования условий взаимодействия инструмента и трубной заготовки. Разработана методика расчета энергосиловых параметров процесса производства сварных труб с учетом кинематических параметров оборудования и усилий формоизменения по рабочим клетям;

5. Разработана методика расчета энергосиловых параметров процесса производства сварных труб, обеспечивающая стабильное ведение процесса. Установлено, что для стабилизации процесса необходимо: схему сворачивания назначать из условия равномерного тянущего усилия по рабочим клетям, калибровку корректировать за счет изменения габаритных размеров профилированных рабочих валков до достижения заданных величин контактных площадей в калибрах, а частоту вращения валков менять до реализации уравновешенной схемы нагружения в рабочих клетей;

6. Разработано программное обеспечение процесса, включающее следующие этапы расчета: оценку напряженно-деформированного состояния заготовки при непрерывном формоизменении; поэтапное оснащение выбранного очага сворачивания различными типами и комбинациями технологического инструмента; расчет усилий формоизменения по локальным очагам деформации и определение энергосиловых параметров в них; оценку и в случае необходимости коррекцию параметров по клетям агрегата;

7. Разработан алгоритм эффективного производства сварных труб и профилей в линии станов ТЭСА, заключающийся в комплексном использовании разработанных методик и определяющий эффективность этапа и процедуру перехода от одного исследования к другому. Алгоритм включает следующие этапы:

- выбор или расчет исходных геометрических параметров очага сворачивания и оценку напряженно-деформированного состояния заготовки;

- определение количества деформирующих сечений (количества рабочих клетей и типа стана ТЭСА), расчет калибровки и габаритов рабочих валков;

- расчет и оценку энергосиловых и кинематических параметров станов ТЭСА и изменение соотношений тянущих усилий по рабочим клетям для стабильного ведения процесса;

8. Разработаны рациональные способы непрерывного формоизменения сварных труб, профилей и кабельных оболочек широкого размерно-марочного сортамента с учетом особенностей технологии производства в зависимости от сортамента, типа сварки, калибровки, редуцирования или профилировки;

9. Разработаны способы формовки и оборудование участка до-формовки трубной заготовки под сварку. Установлено, что для труб из углеродистых марок сталей эффективными являются способы вертикальной овализации профиля с депланацией его в зоне сварки; для высоколегированных сталей эффективными являются способы горизонтальной овализации в многоклетьевых сварочных узлах или способы траковой доформовки и калибровки; для профилей из цветных металлов эффективными являются способы горизонтальной овализации в специальных блоках валковых и валково-роликовых устройств;

10. Разработаны деформирующие устройства, реализующие настройку инструмента на заданные параметры формоизменения для обеспечения эффективного производства сварных труб в линиях различных станов ТЭСА;

11. Предложена, апробирована и внедрена на ряде ТЭСА методика реконструкции и модернизации формовочных станов, которая включает:

- оценку энергосиловых параметров процесса для базовой компоновки стана;

- проверку и коррекцию калибровки инструмента;

- повторную оценку энергосиловых параметров и внесение предложений по изменению компоновки;

- выбор оборудования и инструмента, внедрение и отладку.

12. Разработана ресурсосберегающая технология получения сварных профилей в линии ТЭСА включающая:

- внедрение сбалансированных способов профилирования и новых конструкций самоустанавливающихся профилировочных клетей, позволяющих повысить качество профилей за счет устранения дефектов;

- настройку профильного стана, позволяющую значительно сократить затраты времени и уменьшить расход металла при настройке.

13. Разработаны рациональные способы диагностики и настройки формовочных и редукциснно-кзлибровочных станов ТЭСА при помощи специальных контактных шаблонов. Внедрение этих способов позволило уменьшить время настройки на 30-40% и потери металла в

период настройки на 1-2%, повысить качество готовой продукции. Разработанные эффективные способы производства и спроектированное оборудование с новыми технологическими возможностями позволили повысить скорость характеристики на 20- 50%, качество продукции на 10-15% и производительность ТЭСА для сварных изделий широкого размерно-марочного сортамента на 15- 30%. Предложенные компоновки станов ТЭСА позволили уменьшить на 20-30% габаритные размеры станов и массу основного оборудования.

Основное содержание опубликовано в работах:

1. Матвеев М.Ю., Самусев C.B., Рымов В.А. Алгоритмы расчета калибровки валков трубоформовочного стана. Сб. «Пластическая деформация металлов и сплавов» № 118, 1979.

2. Рымов В.А., Горбунов В.В., Самусев C.B., Осинский Г.И. Новый процесс ведения формовки и сварки труб. Сб. «Теория и технология ОМД» №129, 1980.

3. Рымов В.А., Самусев С.В, Потапов И.Н. и др. Унификация технологического инструмента трубоэлекгросварочных агрегатов Московского трубного завода. Ж. «Сталь», №2, 1981, с.36-42.

4. Рымов В.А., Самусев C.B., Потапов И.Н., Суворов В.И., Фадеев A.M., Гаврилин П.М. Унификация технологического инструмента тру-боэлектросварочных агрегатов Московского трубного завода. Ж. «Сталь» № 2, 1981.

5. Vervollkommung der Technologie zur Herstellung Stahlrohre. -V.A.Rimov, S.V.Samusev, I.N.Potapov, P.l/Poluchin/ - Neue Hutte Heft 5.1982,5.178-181.

6. Самусев C.B., Рымов B.A., Потапов И.H., Горбунов В.В., Фадеев A.M. Разработка овальных схем непрерывного формообразования трубной заготовки. Ж. «Сталь» № 9, 1982.

7. Самусев C.B., Рымов В.А., Горбунов В.В., Фадеев А.М. Совершенствование технологии производства электросварных прямошов-ных труб сваркой в среде защитных газов. Сб. «Теория и технология ОМД» №139, 1982.

8. Самусев C.B., Рымов В.А., Фадеев A.M., Свистунов Е. Исследование формообразования трубной заготовки из высоколегированных сталей. Сб. «Теория и технология ОМД» №142, 1982.

9. Самусев C.B., Гаврилин П.М., Каширский Г.М. и др. Анализ качества электросварных карданных труб. Сб. «Теория и технология ОМД» №142, 1982.

10. Рымов В.А., Горбунов В.В., Самусев C.B., Осинский Г.И. и др. Совершенствование метода электротензометрирования для измерения продольных деформаций формуемой в трубную заготовку полосы. Сб. «Теория и технология ОМД» №139, 1982.

37 у

11. Самусев C.B., Рымов В.А., Потапов И.Н. и др. Калибровка инструмента трубоформовочного стана. Обзорная информация № 2, 1983.

12. Самусев C.B., Рымов В.А., Старшинов A.B. и др. Работа формоизменения в процессе непрерывной формовки трубной заготовки. Изд.. ВУЗов Ч.М. №11, 1983, с. 66-68.

13. Самусев C.B., Рымов В.А., Гаврилин П.М. и др. Методика определения геометрических параметров очага формовки прямошовных электросварных труб. Сб. «Теория и технология ОМД» , М., 1984, с. 17-19.

14. Самусев C.B., Рымов В.А., Потапов И.Н. и др. Совершенствование технологии производства электросварных труб с инструментом из полиуретана. Ж. «Сталь» № 1, 1984.

15. Самусев C.B., Рымов В.А., Фадеев A.M. Теоретические основы процесса непрерывного формообразования прямошовной трубной заготовки. Сб. Прогрессивные процессы обработки металлов давлением. М. Металлургия, 1986.

16. Самусев C.B., Рымов В.А., Старшинов A.B., Кроликов В.А. Экспериментальное определение деформированного состояния полосы в локальном очаге сворачивания. Сб. Обработка металлов давлением. М. Металлургия, 1987.

17. Самусев C.B., Свидовский Ф.Г., Старшинов C.B., Казаков А.Р. Совершенствование технологии производства сварных труб и кабельных оболочек. XI Всесоюзная научно-техническая конференция «Применение токов высокой частоты в электротермии» Л., 09. 1991.

18. Самусев C.B., Свидовский Ф.Г., Шишов A.A. Исследование процесса непрерывной формовки сварных кабельных оболочек. Сб. научных трудов ВНИИКП, 1993, «Исследование и производство кабелей и проводов».

19. Самусев C.B., Свидовский Ф.Г. Методика расчета геометрических параметров при формовке полосы. Кабельная техника № 5 (243), 1994.

20. Samusev S.V., Rymov, V.G. Fursa, A.I. Aleksandrovid, A.B. Lamin Stress-strain state of steel during local thermomechanical processing of welded pipes. Steel in Translation, 1993, vol. 23, № 5, NEWYORK.

21. Коликов А.П., Романенко В.П, Самусев C.B. и др. Машины и агрегаты трубного производства. М. МИСиС, 1998.

22. Самусев C.B., Щерба В.Н., Овечкин В.В. и др. Особенности процесса формовки труб и профилей на роликовых гибочных машинах. Ж. "Изв. вузов, Цветная металлургия", №4, 1999, с.39-44.

23. Самусев C.B., Поклонов Г.Г., Свидовский Ф.Г. и др. Совершенствование технологии холодного редуцирования электросварных труб и кабельных оболочек. Ж. «Сталь», №7, 1999, с.55-58.

24. Самусев C.B.,. Марков А.М, Щерба В.Н. и др Исследование формоизменения поперечного сечения профиля при изгибе его в обод колеса/., - журнал Известие ВУЗов «Цветная металлургия», 1999, №1.

25. A.c. СССР №694241 Валковый калибр стана для производства прямошовных сварных труб. Самусев C.B., Рымов В.А., Потапов И.Н. и др. Б.И. №22, 1979.

26. A.c. СССР №837438 Способ изготовления сварных прямошовных труб. Самусев C.B., Рымов В.А., Потапов И.Н. и др. Б.И. №22, 1981.

27. A.c. СССР №848115 Способ изготовления сварных прямошовных труб. Горбунов В.В., Потапов И.Н., Осинсшй Г.И., Самусев C.B. и др. Б.И. №32, 1981.

28. A.c. СССР № 893281 Способ изготовления электросварных прямошовных труб. Самусев C.B., Рымов В.А., Потапов И.Н. и др. Б.И. №43, 1981.

29. A.c. СССР № 878388 Валок трубоэлектросварочного стана. Самусев C.B., Рымов В.А., Потапов И.Н. и др. Б.И. №41, 1981.

30. A.c. СССР № 893282 Трубоформовочный стан. Самусев C.B., Рымов В.А., Потапов И.Н. др. Б.И. №43, 1981.

31. A.c. СССР № 893282 Способ изготовления сварных прямошовных труб. Самусев C.B., Рымов В.А., Потапов И.Н. и др. № 43, 1981.

32. A.c. СССР № 863056 Способ изготовления сварных прямошовных труб. Самусев C.B., Рымов В.А., Потапов И.Н. и др. Б.И. № 34, 1981.

33. A.c. СССР № 889182 Способ изготовления сварных прямошовных труб. Самусев C.B., Рымов В.А., Потапов И.Н. и др. Б.И. № 47, 1981.

34. A.c. СССР № 889183 Кромкогибочная клеть трубоформовоч-ного стана. Самусев C.B., Фурманов В.Б., Калинушкин П.И. и др. Б.И. №46, 1981.

35. A.c. СССР № 902886 Трубоформовочный стан. Самусев C.B., Рымов В.А., Потапов И.Н. и др. Б.И. № 5, 1982.

36. A.c. СССР № 902889 Сварочный узел стана для изготовления сварных прямошовных труб. Самусев C.B., Рымов В.А., Потапов И.Н. и др. Б.И. №5, 1982.

37. A.c. СССР № 1030063 Способ изготовления сварных труб. Самусев C.B., Рымов В.А., Потапов И.Н. и др. Б.И. №27, 1933.

38. A.c. СССР № 1063501 Способ непрерывного изготовления прямошовных сварных труб. Самусев C.B., Фурманов В.Б., Потапов И.Н. и др. Б.И. №48, 1982.

39. A.c. СССР №1183225 Стенд для исследования процесса непрерывной формовки трубной заготовки. Самусев C.B., Потапов И.Н., Фадеев А.М. и др, Б.И. №37, 1985.

40. A.c. СССР № 1273203 Способ изготовления сварных труб. Самусев C.B., Потапов И.Н., Рымов В.А. и др. Б.И. № 44, 1986.

41. A.c. СССР № 1348023 Способ настройки калибровочно-редукционного стана и маркированный шаблон для его осуществления. Самусев C.B., Рымов В.А., Потапов И.Н. и др. Б.И. № 40, 1987.

42. A.c. СССР № 1513719 Цепной опорно-сварочный узел. Самусев C.B., Рымов В А, Потапов И.Н. и др. Б.И. № 33, 1989.

43. A.c. СССР № 1503924 Способ непрерывной формовки трубной заготовки. Самусев C.B., Горбунов В.В., Потапов И.Н. и др. Б.И. №32,1989.

44. A.c. СССР № 1608947 Способ изготовления многогранных труб. Самусев C.B., Горбунов В.В., Торшин В.Г. и др. Б.И. №24, 1984.

45. A.c. СССР № 1611547 Калиброванный прокатный валок. Самусев C.B., Рымов В.А., Потапов И.Н., Кроликов В.А. и др. Б.И. № 17, 1988.

46. A.c. СССР № 1625665 Автоматизированный участок для резки проката. Самусев C.B., Мягков Ю.П., Кричевский Е.М. и др. Б.И. № 5,

1991.

47. A.c. СССР № 1691921 Горизонтальная рабочая клеть трубо-формовочного стана. Самусев C.B., Донской Е.М., Васильев В.А. и др. Б.И. №42, 1991.

48. A.c. СССР № 1697921 Вертикальная формовочная клеть тру-боформовочного стана. Самусев C.B., Донской Е.М., Потапов И.Н. и др. Б.И. №46, 1991.

49. A.c. СССР № 1699676 Способ непрерывного изготовления сварных прямошовных труб. Самусев C.B., Фурманов В.Б., Попов М.В. и др. Б.И. № 14, 1991.

50. A.c. СССР № 1676704 Стан для производства электросварных прямошовных труб. Самусев C.B., Финагин П.М., Потапов И.Н. и др. Б.И. № 34, 1991.

51. A.c. СССР № 1745390 Способ диагностики и настройки валков в клетях трубосварочных агрегатов. Самусев C.B., Свидовский Ф.Г., Ларин Ю.Т. и др. Б.И. № 25, 1992.

52. A.c. СССР № 1748373 Способ холодного редуцирования сварных труб. Самусев C.B., Свидовский Ф.Г., Казаков А.Р. и др. Б.И. № 26, 1992.

53. A.c. СССР № 1750902 Способ производства труб большого диаметра. Самусев C.B., Рымов В.В., Потапов И.Н. и др. Б.И. № 28,

1992.

54. A.c. СССР № 1751450 Приспособление для моделирования процесса раскатки шва сварного соединения. Самусев C.B., Рымов В.В., Потапов И.Н. и др. Б.И. № 28, 1992.

55. Патент РФ № 2015755 Способ холодного редуцирования сварных трубных изделий. Самусев C.B., Свидовский Ф.Г., Воронин Л.М. и др. Б.И. № 13 1994.

56. Патент РФ № 2019326 Способ холодного редуцирования сварных труб и кабельных оболочек. Самусев C.B., Свидовский Ф.Г., Воронин Л.М. Б.И. № 17 1994.

57. Патент РФ № 2019329 Способ изготовления сварных труб и кабельных оболочек. Самусев C.B., Свидовский Ф.Г., Казаков А.Р. и др. Б.И. № 17 1994.

58. Патент РФ № 2019330 Способ формовки трубной заготовки. Самусев C.B., Свидовский Ф.Г., Коробов С.А. Б.И. № 17 1994.

59. Патент РФ № 2020009 Способ формовки трубной заготовки. Самусев C.B., Свидовский Ф.Г. Б.И. № 18 1994.

60. Патент РФ № 2028844 Способ настройки валкового агрегата. Самусев C.B., Свидовский Ф.Г., Павлова М.А., Ларин Ю.Т. Б.И. № 5 1995.

61. Патент РФ № 2040989 Трубоэлекгросварочный агрегат для производства труб малого и среднего диаметров. Самусев C.B., Баранов В.Н., Горбунов В.В. и др. Б.И. №22, 1995.