Скачати повний текст

Розроблено науково обгрунтовані режими термічної обробки гаряче- та теплодеформованих труб, що запезпечують відсутність поверхневого насичення металу вуглецем, високу гарантовану стійкість проти МКК та механічні властивості. На ВАТ "НПТЗ" впроваджено технологію виробництва гарячедеформованих труб зі сталі 02Х18Н11 з високим гарантованим комплексом властивостей, згідно з ТУ 14-3-1339. Встановлено закономірності впливу вмісту бору (0,003, 0,3, 0,06, 0,2 і 0,4 %) на структуру, схильність до насичення вуглецем і стійкість проти МКК сталі 02Х17Н15 залежно від температури термічної обробки. Розроблено та впроваджено у виробництво удосконалені режими термічного та вакуумного способів обробки труб зі сталі 02Х17Н15Р (0,2 % B), що підвищують їх стійкість проти МКК. На підставі виявленої ідентичності механізмів МКК та збіжності результатів випробувань сталі 03Х18Н11 за тривалим і прискореним (травленням у щавлевій кислоті) методами останній з них включено до ГОСТ 6 032.

  Скачати повний текст

Визначено закономірності взаємодії металу, що деформується, з технологічним інструментом, зокрема, оправками (прошивною, короткою та довгою для подовжньої прокатки), круглими калібрами валків, роликами кантувача. Досліджено залежності для розрахунку критичного тиску, що ініціює пластичний плин приконтактних шарів носка оправки. Розроблено критерій визначення граничних умов працездатності оправки. Проаналізовано кінематичну та силову взаємодії труби з роликами кантувача, умови тангенціальної стійкості недокантованої труби під час захоплення та прокатки в круглому калібрі з урахуванням кутових та лінійних зсувів валків, процесу скручування труби у ході прокатки. Описано алгоритм розрахунку товщини мастильного шару між внутрішньою поверхнею труби та оправками (короткою та довгою), який враховує вплив зміни товщини стінки труби в зоні редукування осередку деформації та розкид вхідних факторів. Відзначено, що на підставі одержаних результатів підвищується точність оцінки енергосилових параметрів та витрат енергії в процесі безперервної оправочної прокатки. Доведено ефективність енергоощадних заходів, зокрема, скорочення терміну перебування труби на прокатному полі та зменшення витрат тепла за рахунок тепловідбиваючих поверхонь.

  Скачати повний текст

Досліджено причини виникнення тріщин у зонах термічного впливу (ЗТВ) за різних температур. Доведено вплив вмісту кальцію в металі на ураженість ЗТВ тріщиноподібними дефектами. Розроблено тривимірну динамічну модель теплообміну у зварювальній ванні та ЗТВ, що дозволяє розрахувати форму та розміри зварювальної ванни й області двофазного стану металу на основній та кінцевій ділянках шва. На підставі даних математичного моделювання теплообміну й обробки результатів промислових експериментів отримано емпіричні співвідношення, які зв'язують основні характеристики шва та ванни рідкого металу з характеристиками режиму тридугового зварювання під флюсом. Апробовано методику вибору оптимального, за декількома критеріями процесу зварювання, режиму для зварювання зовнішних швів газонафтових труб великого діаметра.

  Скачати повний текст

Встановлено, що сплав Zr-1 Nb одержують шляхом плавлення електронним променем трьохкомпонентної шихти у гарнісажному тиглі зі зливним отвором у дні та системою електромагнітного перемішування. Зазначено, що легувальний елемент вводять шляхом сплавлення електронним променем у розплав у тиглі. Проаналізовано, що формування заготовок здійснюється у кристалізаторі, що розташовано на одній вісі отвором у дні правильного тигля. Обумовлені технічними вимогами механічні властивості сплаву забезпечує термочасова обробка розплаву на кінцевій стадії плавки. Розроблено три способи одержання литих заготовок з цирконієвих сплавів у мідних кристалізаторах, а саме: заливкою у стаціонарний суцільний водоохолоджуваний кристалізатор, відцентровим литтям, заливкою у стаціонарний водоохолоджуваний розрізний кристалізатор з накладанням електромагнітних полів на розплав в процесі кристалізації. За хімічним складом, структурою та механічними властивостями трубні заготовки зі сплаву Zr-1 Nb, одержані вказаними способами, не поступаються заготовками подвійного вакуумно-дугового переплаву та відповідають стандартам і технічним умовам на вироби з них. Наведено можливість виплавки складнолегованих сплавів цирконію в електронно-променевих гарнісажних установках. Розроблено рекомендації з удосконалення технології й обладнання для одержання литих трубних заготовок зі сплавів цирконію, в тому числі з використання його губки.

  Скачати повний текст

Розвинуто методи розрахунку температурно-деформаційних параметрів процесу гарячого пресування труб зі сплавів, які важко деформуються (раціонального температурного інтервалу нагріву гільз, опору деформації, сили пресування), методи розрахунку технологічного інструменту. Досліджено питання коректування та впровадження технології виробництва, що забезпечує розширення сортаменту за розмірами труб і марками сплавів, підвищення ефективності виробництва труб. Для деформованих сплавів одержано залежності опору деформації від вмісту легуючих елементів для промислових умов пресових установок. Удосконалено технологію виготовлення пресованих труб щодо застосування видів і дозування технологічного мастила поміж технологічним інструментом і гільзою. Розвинуто методи розрахунку технологічного інструменту, які за умов застосування технічних рішень щодо експлуатації обладнання й інструмента, забезпечують підвищення точності та якості поверхні труб зі сплавів, які важко деформуються. Установлено межові значення температур нерівномірного керованого нагріву гільз для способу пресування труб з таких сплавів, що передбачає застосування рухомої ступінчастої оправки. Даний спосіб передбачає врахування змін температури гільз у процесі охолодження за час допоміжних операцій, розігріву металу у зоні деформації та особливостей технологічності зазначених сплавів за умов застосування рухомої ступінчастої оправки. Це дозволяє забезпечити зменшення навантаження на обладнання під час пресування та розширити сортамент пресованих труб зі зменшеними товщинами стінок до 20 %.

  Скачати повний текст

Розвинуто методи розрахунку калібровки з урахуванням визначених закономірностей формозміни металу залежно від форми поперечного профілю рівчака калібру за довжиною робочого конусу. Розроблено методи калібровки інструменту, що забезпечують одержання труб підвищеної точності розмірів. Розвинуто закономірності формозміни металу в процесі холодної пільгерної прокатки труб для різних типів поперечного профілю рівчака калібру. Урахування формозміни металу під час розрахунку геометрії деформувального інструменту дозволяє мінімізувати напруження, що розтягують, та підвищити точність труб. Запропоновано метод калібровки інструменту зі змінним типом поперечного профілю рівчака калібру за довжиною робочого конусу. Розроблено калібровку інструменту з криволінійною твірною рівчака й оправки з урахуванням зміни напруження текучості за довжиною осередку деформації та маштабного фактора, що дозволяє зменшити величину вертикальних сил на 5 - 12 % та величину осьових сил на 10 - 35 % та забезпечує підвищення точності готових труб.

  Скачати повний текст

Удосконалено методи розрахунку деформаційно-швидкісних режимів гарячого редукування з натяжінням труб підвищеної точності. Теоретичним й експериментальним шляхом виявлено напрями розвитку технології безперервної безоправочної прокатки труб з натяжінням з підвищеною точністю та більшими частковими обтисненнями по діаметру. Запропоновано теоретичне визначення катаючого радіусу валків у калібрах з різною кількістю приводних і неприводних валків. Показано, що врахування фактичної форми калібрів дозволяє підвищити точність визначення катаючого радіусу валків під час прокатки з натяжінням до 4 - 16 %. Розроблено метод і програми розрахунку деформаційно-швидкісних режимів редукування труб у станах з будь-яким типом головного приводу валків. Розроблено технології редукування труб з використанням запропонованих чотирьохвалкових клітей у редукційному стані на ТПА-140 ЗАТ НЗСТ "ЮТіСТ" зі збільшенням сумарного обтиснення труб по діаметру вдвічі за умови підвищення точності труб.

  Скачати повний текст

Розроблено методи калібровки інструменту, що забезпечують одержання труб регламентованої якості. Встановлено метод розрахунку режимів деформації з підвищеними відобтискамив0дбитками по діаметру труб-заготовок. Визначено залежності межі плинності та міцності від ступеня деформації для реальних умов деформування металу труб. Досліджено залежність величини відтисканняобтиснення по діаметру від площі поперечного перерізу труб з урахуванням припустимого збільшення межі плинності й одержання необхідної кривизни труб. Роззглянуто метод калібровки валка стана поздовжньої правки з урахуванням раціональної величини обтиснення по діаметру труби.

  Скачати повний текст

Одержано нові закономірності з розрахунку катаючого радіуса з урахуванням нерівномірності розподілу нормальних контактних напружень по периметру калібра, що в зазначеній мірі відповідає реальному процесу холодної періодичної роликової прокатки труб (XПТР). Встановлено додатково експериментальні дані про значення осьових сил у процесі ХПТР під час різних відношень більшого плеча куліси до меншого плеча. Вдосконалено метод розрахунку параметрів процесу ХПТР за регулювання довжини більшого плеча куліси для проведення процесу у режимі без осьових сил і підвищення виходу придатного під час прокатки особливотонкостінних труб.

  Скачати повний текст

Уперше визначено закономірність розподілу товщини стінки по перерізах робочого конуса залежно від розвалки калібрів з урахуванням формозміни труби у миттєвому осередку деформації. Розвинуто загальний метод розрахунку деформаційних параметрів процесу холодної пільгерної валкової прокатки труб (ХПТ). Наведений метод грунтується на залежності заздалегідь заданого розподілу розвалки калібрів і визначенні подачі з режиму деформування на основі визначеної закономірності розподілу товщини стінки від розвалки калібрів. Проведено комп'ютерну реалізацію розвинутого методу. Одержано експериментальні дані щодо поперечної різностінності труб за умов прокатки за режиму деформування, розрахованого з застосуванням розвинутого методу розрахунку параметрів процесу ХПТ, та доведено ефективність даного методу. Результати дослідження у вигляді комп'ютерної програми "ХПТ-розвалка" запропоновано виробництву для проектування калібровок інструмента холодної пільгерної валкової прокатки труб з метою одержання труб з необхідною точністю.

  Скачати повний текст

Уперше виконано розрахунковий аналіз впливу пружної деформації кліті на деформаційні та силові параметри процесу холодної пільгерної прокатки труб за довжиною робочого конусу. Розвинуто метод розрахунку параметрів холодної пільгерної валкової прокатки труб з урахуванням пружної деформації кліті за прямого та зворотного ходу і налагоджувального зближення валків у разі визначення абсолютного обтиску у миттєвому осередку деформації. Запропоновано новий режим розподілу величини радіуса гребеня ручаю калібру за довжиною робочого конуса з урахуванням пружної деформації кліті за прямого та зворотного ходу. Для цих досліджень і розробок створено програму "ХПТ-параметри". Запропоновано під час дослідження процесу окрім замірів геометричних параметрів у контрольних перерізах робочого конусу використовувати заміри твердості труби та за допомогою розробленої комп'ютерної програми "ХПТ-експертиза" розраховувати фактичні параметри процесу. Одержано нові експериментальні дані про величину та характер зміни пружної деформації кліті стану холодної пільгерної прокатки труб за довжиною робочого конусу.

  Скачати повний текст

Визначено залежності параметрів формозміни металу у процесі профілювання в чотирьохвалкових калібрах труб з низьковуглецевих сталей і алюмінієвих сплавів. Встановлено вплив параметрів профілювання на такі елементи формозміни профілю, як увігнутість сторін, стовщення стінки та формування радіусів сполучення у кутах. З використанням двовимірного кінцево-елементного математичного опису проведено теоретичний аналіз пружно-пластичної течії металу. Експериментально досліджено процес формозміни профілю в чотирьохвалковому калібрі під час профілювання труб з низьковуглецевих сталей і алюмінієвих сплавів. Удосконалено технологію прокатки та методику розрахунку параметрів профілювання холодною прокаткою в чотирьохвалкових калібарх, що забезпечує підвищення точності готових профільних труб і ресурсозбереження.

  Скачати повний текст

Одержано залежність, яка пов'язує частку деформації по діаметру у сумарній деформації з показником зміни властивостей за холодної пільгерної прокатки (ХПП) труб. Визначено залежності частки деформації по діаметру від сумарної деформації за умов безперервного нарощування сумарної деформації по довжині робочого конусу та відповідної зміни властивостей металу за ХПП труб. Висвітлено метод визначення еквівалентних розмірів поперечного перерізу робочого конусу за умов знакозмінності деформації. Визначено залежності, які пов'язують коефіцієнт напруженого стану металу з параметрами деформації. Розроблено технологічний режим ХПП. Встановлено технологічний режим ХПП труб із зовнішніми та внутрішніми поздовжніми ребрами. Визначено методику та рекомендації щодо прогнозування властивостей металу після прокатки.

  Скачати повний текст

Теоретично та експериментально досліджено нестаціонарний процес деформування нетрадиційної трубної заготовки (НТЗ) - гільзи артилерійських пострілів за комплексною наскрізною технологією (у три етапи) з застосуванням процесів волочіння. Одержано нові аналітичні вирази для визначення параметрів технологічного процесу виробництва прецизійних труб. Запропоновано метод проектування технологічних маршрутів виробництва прецизійних труб за наскрізними технологіями, вперше експериментально визначено критерій (критичний ступінь відносної деформації) для розрахунку уніфікованих розмірів переробної трубної заготовки, виявлено закономірності зміни шорсткості внутрішньої поверхні труб у разі волочіння на оправці, визначено вимоги до якості поверхні вихідної трубної заготовки. Надано практичні рекомендації стосовно проектування та створення нових міні-заводів і міні-виробництв з виготовлення прецизійних труб зовнішнім діаметром від 40 до 0,3 мм і товщиною стінки до 0,017 мм з чорних і кольорових металів України.

  Скачати повний текст

Розроблено елементи теорії та основи технології вільного (без підпору та натягу) процесу холодного редукування труб у тривалковому стані гвинтової прокатки. Зазначено, що використання запропонованого процесу під час виробництва труб машинобудівного призначення діаметром меншим, ніж 50 мм дозволяє уникнути недоліків існуючих технологій та забезпечує високу якість продукції. З використанням оригінальних методик проаналізовано вплив вихідних факторів на енергосилові параметри процесу та на розподіл потужності між двома головними двигунами планетарного стана. Процес холодної безоправочної гвинтової прокатки товстостінних труб діаметром меншим, ніж 50 мм здійснено зі степінем деформації по діаметру до 20 % за один прохід та до 30 % за три проходи без проміжної термообробки. Запропоновано нову технологічну схему виробництва товстостінних труб малих діаметрів, заключна стадія якої - процес холодної безоправочної гвинтової прокатки.

  Скачати повний текст

Розроблено заходи з метою зменшення вісьових сил за холодної пільгерної прокатки (ХПТ) тонкостінних труб підвищенної якості та розширеного асортименту. Розвинуто аспект визначення вісьових сил в осередку деформації за умов даної прокатки, що дозволяє теоретично визначити швидкісний режим прокатки, за якого забезпечується мінімальне значення вісьових сил, підвищується якість металу та є можливим розширення асортименту. Використання розробленого методу визначення контактних напружень в осередку деформації та вісових сил дає змогу здійснювати оцінювання можливості прокатки тонкостінних труб на існуючих станах ХПТ. Запропоновано механізм для регулювання кутової швидкості обертання валків і програму управління на базі нейромережі, що дозволяє здійснювати точне керування електроприводом валків станів ХТП. З використанням поляризаційно-оптичного методу визначено напруження та деформації в оправках станів ХТП, що дозволяє визначити пружну деформацію оправок станів ХТП та оцінити адекватність теоретичних розробок.

  Скачати повний текст

Розроблено методику та досліджено розподіл електромагнітного поля зварювального струму в проміжку стику. Адекватність моделі реальним умовам підтверджено промисловими експериментами. Встановлено закономірності та вплив форми виробу на розподіл електромагнітного поля зварювального струму. Розроблено спосіб та отримано рівняння процесу поширення тепла за умов одностороннього зварювання змішаним електродом. За результатами досліджень встановлено, що у разі зварювання змішаним електродом внаслідок збільшення розміру активної плями значно зменшується тиск дуги. Доведено, що зниження електромагнітного тиску та тиску дуги забезпечує якісне формування швів під час одностороннього зварювання змішаним електродом на флюсовій подушці.

  Скачати повний текст

Показано, що одними із основних параметрів стальних обсадних труб (СОТ), які відповідають за експлуатаційну надійність обсадної колони та можуть бути визначені методами неруйнівного контролю, є овальність та ексцентриситет. На основі проведених теоретичних досліджень розроблено способи та встановлено аналітичні залежності для визначення овальності та ексцентриситету СОТ. Експериментально досліджено характер залежності між основними параметрами контролю та характеристиками дефектів. Запропоновано та впроваджено у виробництво комплекс технічних засобів і технологій, які дозволяють проводити автоматизований вхідний контроль якості обсадних труб.

  Скачати повний текст

Проведено комплексне досліження процесу формування структури та властивостей трубної заготовки та труб з корозійностійких сталей, зокрема сплавів цирконію і титана, виготовлених за новими технологіями, що сприяють підвищенню їх структурної однорідності. Доведено, що використання литих трубних заготовок газо-кисневого рафінування з корозійностійкої сталі та гарнісажної електронно-променевої плавки з електромагнітним перемішуванням розплаву із сплавів на основі цирконію і титану в поєднанні з інтенсифікацією температурно-деформаційних параметрів їх гарячої деформації сприяє підвищенню структурної однорідності труб. Визначено умови формування такого типу структури, який позитивно впливає на покращення технологічних та експлуатаційних властивостей виробів. Запропоновано нові ресурсозберігаючі технології виготовлення труб для атомної енергетики. Здійснено їх промислову апробацію і на підставі комплексної оцінки одержаних результатів доведено, що склад, структура і властивості виготовлених труб відповідають стандартним нормам і вимогам сучасної атомної енергетики.

  Скачати повний текст