СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ КРУТОИЗОГНУТЫХ ОТВОДОВ ИЗ ВЫСОКОЛЕГИРОВАННОЙ СТАЛИ
METHOD OF MAKING RETURN BENDS FROM HIGH-ALLOY STEEL

Изобретение относится к области обработки металлов давлением, а именно к способам производства крутоизогнутых отводов из высоколегированной стали, при этом к крутоизогнутым отводам относятся гнутые трубы, которые используются для изменения направления движения трубопровода в вертикальном или горизонтальном направлении (см., например, ГОСТ 17375-2001 и ГОСТ 30753-2001).
Известен способ изготовления крутоизогнутых отводов и устройство для их изготовления (см., например, патент РФ №2405645), при котором изготовление осуществляют методом проталкивания заготовки через изогнутый участок оправки. При этом осуществляют отрезку трубной заготовки, с обеих ее сторон выполняют скосы торцов с оставлением опорной для пуансона площадки, перпендикулярной продольной оси симметрии трубы, устанавливают заготовку в направляющую втулку штампа, проталкивают заготовку в зазор между рабочими поверхностями фильеры полуматриц штампа на цельной свободно плавающей в фильере оправке, повторяющей геометрию отвода и имеющей заходную для заготовки часть, удаляют отштампованный отвод из зоны штамповки следующей заготовкой. Используют устройство, содержащее две полуматрицы, соединенные между собой по поверхности разъема с образованием фильеры с помощью удерживающей обоймы, направляющую втулку, пуансон, оправку, установленную свободно плавающей в фильере и направляющей втулке, выполненную жесткой, цельной, повторяющей геометрию отвода, имеющей заходную для заготовки часть. Однако изготовление указанным способом крутоизогнутых отводов из высоколегированной стали с выполнением требований по чистоте внутренней поверхности не представляется возможным. Известна также технология производства отводов на Новотрубном заводе (см., например, www.pntz.ru), включающая порезку трубы на мерные заготовки, насадку заготовок на штангу пресса, протяжку по рогообразному сердечнику, дальнейшие объемную калибровку и газопламенную обрезку припусков, последующую механическую торцовку, контроль геометрических размеров, гидроиспытания, маркировку и контроль механических свойств. Основным оборудованием при этом являются прессы горячей протяжки трубной заготовки по рогообразному сердечнику с применением индукционного нагрева. Изготовление указанным способом крутоизогнутых отводов из высоколегированной стали с достижением требований по состоянию внутренней поверхности трубы также не представляется возможным.
Известен способ сохранения требуемой чистоты внутренней поверхности колен (см., например, Виторский Я.М. и др. Гибка рубашки, охватывающей трубу высокого давления. Заготовительные производства в машиностроении. №5, 2009. стр.23), но указанные способы описаны при использовании во время проведения операции отпуска после холодной деформации, т.е они, во-первых, в герметизированном состоянии с наполнением внутренней полости не подвергались деформации, а во-вторых, температура проведения отпуска намного меньше температуры нагрева под горячую деформацию.
Технический результат заявляемого изобретения заключается в осуществлении процесса изготовления крутоизогнутых отводов из высоколегированной стали, работающих впоследствии под давлением свыше 100 МПа, с достижением при этом требуемой шероховатости на внутренней поверхности и исключения окисления этой внутренней поверхности трубы
Указанный технический результат достигают тем, что сначала исходную толстостенную трубу растачивают,, затем в ней производят внутреннюю шлифовку до чистоты поверхности, имеющей Ra=0,2…0,4 мкм, после чего ее обрезают в размер, равный развернутой длине отвода, увеличенной на величину припусков для технологического уплотнения и механической обработки, затем на торцы образовавшегося патрубка приваривают заглушки, а вовнутрь него закачивают инертный газ, например аргон, и далее полученную таким образом заготовку нагревают в печи до температуры горячей деформации, и производят гибку заготовки в штампе под прессом, последующее ее охлаждение и термическую обработку, после чего заглушки отрезают, производят механическую обработку и осуществляют гидравлические испытания. Благодаря наличию приведенных признаков обеспечивается возможность изготовления крутоизогнутых отводов из высоколегированной стали с достижением при этом требуемой шероховатости на внутренней поверхности и исключения окисления этой внутренней поверхности трубы.
При заявляемом способе изготовление крутоизогнутых отводов из высоколегированной стали осуществляют следующим образом: допустим, требуется изготовить отвод П90-175×50 - 30Х2Н2МФА-Ш. Для этого трубу размером ⌀175×52 мм растачивают, шлифуют до чистоты внутренней поверхности Ra=0,2…0,4 мкм, затем от нее отрезают патрубок длиной 900 мм. Далее вовнутрь патрубка закачивают инертный газ, в частности аргон, и торцы его герметизируют заглушками. Полученную заготовку нагревают в печи до температуры 1080°C и штампуют в штампе под гидравлическим прессом, после чего она проходит соответствующую требуемую термическую обработку, затем с торцов обрезают заглушки и производят окончательную механическую обработку.