Технология производства центробежнолитых труб достаточно хорошо известна за рубежом, но в России пока еще мало освоена. Только два предприятия у нас оснащены для этого необходимым оборудованием, в т. ч. ОАО «Череповецкий литейно-механический завод».
Центробежнолитые трубы производятся из нержавеющих и жаропрочных марок стали, в т. ч. из 10Х18Н9, 20Х5М, ПОХ18Н11Б и др. Основные служебные свойства используемых для их производства сталей и сплавов: коррозионная стойкость, жаростойкость, жаропрочность. Технология центробежного литья позволяет исключить операцию прошивки слитка и трубной заготовки при подготовке к прокатке трубы. Благодаря специфике процесса можно специально создать шероховатость на поверхности радиантных труб: развитая поверхность обеспечивает улучшенный теплообмен. В процессе литья формируется особая структура стенки трубы, что повышает ее износостойкость. Повышению износостойкости способствует и характерная для центробежного литья столбчатая структура металла с радиальной ориентацией кристаллитов. В совокупности все это обуславливает весьма широкий диапазон применения центробежнолитых труб. Металлургия (печные ролики, корпусы разливочных станов и т. д.), ВПК (корпусы ракет и реактивных снарядов и т. д.), энергетика, в т. ч. атомная (трубы реакторов, теплообменников и т. д.), вагоностроительные и тепловозостроительные заводы, текстильная, деревообрабатывающая отрасли, машиностроение — и это далеко неполный список потенциальных потребителей и заказчиков центробежнолитых труб. Об актуальности технологии производства центробежнолитых труб говорит такой пример. Печной рольганг — самая ответственная и дорогостоящая часть нагревательных и термических печей, в значительной мере определяющая производительность прокатного производства в целом. Основной элемент роликов — бочка, которая находится внутри печи и эксплуатируется при высокой температуре. Один из главных путей повышения технико-экономических показателей работы печного рольганга — получение качественной трубной заготовки для изготовления бочки ролика. Уже доказано опытным путем, что наилучшими свойствами для этих целей обладают центробежнолитые трубы. Череповецкий литейно-механический завод может выпускать трубы разного диаметра с заданной толщиной стенки: от 6-15 мм при диаметре 80-325 мм и до 106-120 мм при диаметре до 325 мм. Оборудование, установленное на заводе, позволяет выпускать продукцию с высокой степенью точности из широкого спектра легированных сталей и сплавов. Научно-производственное объединение «Трубосталь» (Днепропетровская обл., Украина) выпускает биметаллические центробежнолитые трубы диаметром 130-1020 мм. Биметаллические трубы могут использоваться для строительства пульпопроводов высокого, среднего и низкого давления, трубопроводов для котельных и других установок, для роликов с жаропрочным слоем и т. д. Износостойкость пульпопроводов высокого давления с внутренним суперизносостойким и наружным углеродистым слоем в 20-28 раз выше, чем у труб из углеродистых сталей. Изготовление из биметаллических труб втулок буровых насосов с износостойким внутренним слоем обеспечивает в 12-17 раз большую стойкость втулок по сравнению с традиционно используемыми. Наружный слой в данном случае выполняется из пластичной углеродистой стали, что не вызывает затруднений при механической обработке и монтаже втулок. Химический состав и свойства износостойкого слоя могут выбираться с зависимости от условий эксплуатации с учетом температуры окружающей среды, размера, формы и свойств абразивных частиц. Рациональный выбор разделительного диаметра позволяет в дальнейшем осуществлять переточку втулок по внутреннему диаметру, что дополнительно увеличивает их срок службы. Наружный, внутренний и разделительный диаметры могут варьироваться в широком диапазоне размеров в зависимости от требований заказчика. Повышенной износостойкости способствует и характерная для центробежного литья структура металла, о чем уже шла речь выше. Прямоугольные и квадратные трубы В последнее время все более широкой популярностью в строительстве пользуются профили в виде квадратных и прямоугольных труб, или замкнутые гнутосварные профили размерами от 100 до 500 мм при толщине от 4 до 16 мм. Они являются наиболее эффективным видом конструкционного проката и отвечают требованиям строительства в широком диапазоне конструктивных решений зданий и сооружений. Кроме эстетичности внешнего вида конструкций, они позволяют находить новые интересные архитектурные решения. Использование замкнутых гнутосварных профилей в конструкциях позволяет возводить сооружения большого пролета, воспринимающие высокие нагрузки. Это могут быть промышленные здания и сооружения, склады, эстакады, торговые залы, выставочные павильоны, спортивные сооружения, мачты и башни, мосты, подъемники и др. Кроме того, квадратные прямоугольные трубы обладают выгодными геометрическими характеристиками поперечного сечения. Распределение материала по периметру профиля обеспечивает высокие показатели радиусов инерции относительно площади поперечного сечения. Это позволяет эффективно использовать квадратные и прямоугольные трубы в сжатых и сжато-изогнутых стержнях. Замкнутость поперечного сечения повышает устойчивость этого вида профиля к воздействию кручения. С точки зрения конструктивных решений форма поперечного сечения квадратных и прямоугольных труб позволяет получать очень эффективные узлы решетчатых конструкций методом приторцовки при полном отсутствии фасонок, накладок, ребер. Масса решетчатых конструкций из этих труб ниже на 20-25%, чем у конструкций, изготовленных из горячекатаных профилей, а поверхность элементов таких конструкций на 30-40% меньше, чем у других профилей. Это снижает стоимость антикоррозионной защиты. Относительно малая поверхность конструкций из квадратных и прямоугольных труб существенно снижает затраты по нанесению огнезащит- ных покрытий, стоимость которых достаточно высока. А поскольку в подобных конструкциях практически отсутствуют щели и пазухи, в которых скапливаются пыль и грязь и развиваются процессы коррозии, такие трубы не требуют защиты от коррозии внутренней поверхности. В настоящее время в России только одно предприятие имеет оборудование для производства такого типа профиля — Уральский трубный завод (ОАО «Уралтрубпром», Свердловская обл.). Этот завод производит стальные электросварные прямошовные гнутые замкнутые профили прямоугольного сечения от 80х80х(3-6) до 300х300х(8-12) мм и профили квадратного сечения от 100х50х(3-6) до 350х250х(8-12) мм. Горячепрессованные трубы из магниевых сплавов Магниевые сплавы относятся к числу основных конструкционных материалов авиационно-космической техники. Их отличает в первую очередь низкая плотность* при достаточно высокой удельной прочности, хорошая свариваемость и восприимчивость к обработке давлением и резанием. Сегодня эти качества материалов гарантируют им очень хорошие перспективы в производстве самых разных изделий, а также обеспечивают улучшенные технические характеристики и эксплуатационные свойства. С учетом этой тенденции ОАО «АХК “ВНИИметмаш”» (г. Москва) организовало промышленное производство труб из магниевого сплава методом горячего прессования на основе новой оригинальной высокоэффективной технологии. Специалистами института разработаны технология и оборудование для изготовления таких труб. Технологический процесс включает последовательные операции экспандирования заготовки и выдавливания трубы, которые объединены в одном рабочем цикле экструдинг-пресса, создающего усилие 3150 кН. Это позволяет использовать в качестве исходного материала сплошные прутки и исключает необходимость подготовки под прессование полой заготовки. Метод позволяет сократить расход магниевого сплава и снизить трудоемкость изготовления труб. Новая технология и оборудование позволяют осуществлять производство труб в промышленных масштабах стабильно высокого качества, превышающего по точности размеров, разностенности и состоянию поверхности стандартные требования к горячепрессованным трубам из легких сплавов. Среди перспективных областей использования труб из магниевого сплава можно назвать не только авто- и тракторостроение. Это могут быть приспособления и оборудование для монтажных, строительных слесарных работ (леса, лестницы, стремянки, кронштейны, ручной и механизированный инструмент: например, бензопилы и сучкорезы, электрорубанки, пневматические шлифовальные машины и др.), оборудование для аварийно-спасательных работ, различные переносные приборы и аппараты. Не менее актуально использование новых труб при изготовлении средств для инвалидов (колясок, костылей, протезов), детских колясок и разнообразных ручных транспортных средств (тележек для магазинов, аэровокзалов, складских и хозяйственных тележек и т. п.). Еще одна перспективная сфера применения новых труб — производство спортивного инвентаря: велосипедов, сверхлегких самолетов, дельтапланов и парапланов, колясок для конных упряжек, саней для собачьих упряжек, лыжных палок, туристического инвентаря и др. Технология изготовления суперлегких горячепрессованных труб постоянного и переменного сечения из магниевых сплавов открывает широкие перспективы конструкторским решениям. Низкая плотность магниевых сплавов при высокой удельной прочности и жесткости обеспечат новым изделиям и конструкциям сверхмалый вес, надежность и высокую сопротивляемость вибрационным и ударным нагрузкам.
Ольга Горгома. Еженедельник "Снабженец"
* Магниевые сплавы легче стали и алюминия в 4,4 и 1,5 раза соответственно. |
ISO 9001:2015
