Введение к работе
Актуальность работы. Развитие атомной энергетики требует повышения качества труб, применяемых для работы в активной зоне. Особотонкостенные трубы малых диаметров (5-8 мм) из аусте-нитных сталей, применяемые в атомной энергетике, относятся к наиболее трудоемким видам труб.
Существующая технология их изготовления базируется на использовании станов ШГ, ХПТР и безоправочного волочения, причем общее количество циклов деформации - не менее 8. Трудоем -кость изготовления указанных труб связана с тем, что между циклами деформации производят до 35 вспомогательных операций. Поэтому, главным условием повышения эффективности производства является снижение цикличности. Последнее возможно только при значительном повышении степени деформации за цикл, что обусловли -вает необходимость разработки способов осуществления таких де -формаций. При этом необходимо обеспечить комплекс физико-меха -нических свойств металла труб, их высокую точность и качество.
Следовательно, целесообразно проведение комплексных исследований по разработке интенсивной технологии производства труб для атомной энергетики, обеспечивающей как повышение их эксплуатационных свойств, так и снижение стоимости передела и расхода энергоресурсов.
Цель работы. Разработка интенсивной энергосберегающей технологии производства высококачественных труб для атомной энергетики .
В работе поставлены и решены следующие задачи:
- анализ существующих способов холодной деформации и технологии производства тонкостенных труб из аустенитных сталей;
выбор путей повышения эффективности производства и рациональных способов холодной деформации;
исследование механических и пластических свойств стали 026ХІ6НІ5МЗБ (ЭИ844БУИД), применяемой для указанных труб, определение ее критической поврежденности ;
определение особенностей напряженно-деформированного состояния металла при двухрядной прокатке на станах ЖП' (обозначим эти станы ХПТ-4в);
совершенствование модели определения поврежденности металла при прокатке на станах ЖГГ-4в и определение условий ее минимизации;
разработка технологии производства труб для атомной энергетики, отличающейся значительным снижением расходов по переделу и энергозатрат при обеспечении комплекса качественных показателей.
Научная новизна. Получены зависимости для расчета вели -чин естественных катающих радиусов и осевых усилий в выходной паре валков, учитывающие скорость истечения металла при дефор -мации во входной паре валков, что позволило более обоснованно оценить напряженно-деформированное состояние металла в станах Ш-4в.
Скорректирована модель для определения поврежденности вдоль траектории движения материальной частицы по конусу прокатки стана ЖГГ-4в с учетом особенностей напряженного состояния металла.
Получена инженерная зависимость для расчета средней поврежденности металла при прокатке на станах ХПТ-4в и ШГР-2р (станы ХПТР с двухрядным способом прокатки).
Определены параметры прокатки на станах ШГ-4в и ИГГР-2р исходя из условия минимизации поврежденности металла.
Практическая ценность. Разработана интенсивная технология производства особотсккостенных труб для атомной энергетики, позволившая в 2 раза сократить цикличность производства и общее количество технологических операций с 220 до 120. Указанное обеспечило снижение расходов по переделу я удельных знергозат -рат на 'v- 40 %. Повышена точность размеров труб, а также одно -родносзь структурі: металла.
Реализация в промышленности. Разработанная технология производства особотонкостенных труб малых диаметров из стали ЭИ844 освоена на Южнотрубном заводе, г.Никополь.
Апробация работы. Материалы диссертации докладывались на: Всесоюзном совещании "Опыт производства нержавеющих труб для атомной энергетики", г.Москва, 1989 г., Всесоюзной конференции молодых ученых "Проблемы трубного производства", г.Днепропет -ровск, 1990 г., научном семинаре секции технологии производства холоднодеформированных труб научно-технического совета ДТІ, г.Днепропетровск, 1996 г., научном семинаре по обработке металлов давлением Государственной Металлургической Академии Украины, г.Днепропетровск, 1996 г.
Публикации. Основное содержание диссертационной работы опубликовано в 6 статьях.
Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, 6 разделов, выводов и приложений. Работа напечатана на 147 страницах машинописного текста, содержит 18 таблиц, 35 рисунков и список литературы из 62 наименований.