СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ ПРОЦЕССА ПРЕССОВАНИЯ ТРУБ ИЗ НЕРЖАВЕЮЩИХ МАРОК СТАЛИ

Abstract

Способ производства труб на прессовых установках наиболее эффективен при производстве труб из малопластичных марок стали. К ним, в частности, относятся марки стали с повышенной коррозионной стойкостью и хладостойкостью, востребованные в настоящее время для обустройства нефтяных и газовых месторождений на Крайнем Севере. Но даже применение процесса прессования с благоприятной схемой напряженного состояния, как показал опыт, не позволяет полностью устранить проблемы с разрушением металла. При горячем прессовании труб из сложнолегированных марок стали одной из проблем является плохое качество наружной поверхности, обусловленное локальным разрушением металла в виде поверхностных трещин. Для прогнозирования вероятности появления разрывов на наружной поверхности труб и поиска технических решений для их предотвращения за основу взята феноменологическая теория разрушения металлов и сплавов при обработке давлением, основы которой заложены в трудах В. Л. Колмогорова и А. А. Богатова. При этом рассмотрено влияние на качество поверхности горячепрессованных труб основных факторов процесса. В частности, выполнен анализ влияния гранулометрического состава и вязкости применяемых смазочных материалов. Рассмотрены допустимые температурные интервалы деформирования сложнолегированных марок стали. Проанализирован характер изменения вдоль очага деформации основных характеристик напряженно-деформированного состояния. Особое внимание уделено изучению влияния на степень исчерпания ресурса пластичности формы рабочего инструмента пресса. Исследования выполнены с помощью компьютерного моделирования с использованием метода конечных элементов и экспериментальных исследований на современном испытательном оборудовании. В результате такого комплексного анализа выявлены основные факторы, влияющие на появление разрывов наружной поверхности труб при горячем прессовании. Сделана оценка степени влияния каждого из них и разработаны технические предложения, минимизирующие вероятность появления разрывов.