CC BY
37
УДК 539.374; 621.983
И.А. Бурлаков (Москва, ФГУП ММПП «Салют»)
ИЗГОТОВЛЕНИЕ ГОРЯЧЕКАТАНЫХ ПРУТКОВ КРУГЛОГО И ШЕСТИГРАННОГО СЕЧЕНИЙ ИЗ НИКЕЛЕВЫХ И ТИТАНОВЫХ СПЛАВОВ НА ПРОКАТНОМ СТАНЕ «280 - 380»
Рассмотрен процесс изготовления прутков из титановых и никелевых сплавов круглого и шестигранного сечений на прокатном комплексе «280-380». Приведены основные технические характеристики прокатного комплекса и правильной машины. Приведенрасчет энергосиловых параметров процесса, розволивгаий осуществить кор-аектировку применяемого инструмента. Показано, что оборудование розволяет осс-ществлять прокатк прутков требуемого профиля с высоким комтексом механических характеристик матееиала.
Для получения точных поковок дисков применена схема раскатки заготовок роликами в изотермических условия на дискораскатном стане (рис. 1). Принцип работы дискораскатного стана заключается в деформации вращающейся заготовки наклонными роликами, обраующими между собой заданный каибр, который в результате движения роликов от центра по радиусу заготовки придает ей необходимую форму и размеры.
Рис. 1. Схема изотермической раскатки
Однако существенным отличием стана для раскатки дисков ГТД от анаогичных колесопрокатных станов являетсс создание в его рабочей зоне благоприятных изотермических условий формоизменения. Это позволяет получать заготовки дисков из титановых и никелевых сплавов диаметром от 500 до 800 мм. Точность раскатанных поковок существенно выше, чем изделий, полученных объемной штамповкой.
Для рационального проектирования технологических процессов необходимо знание пластических и прочностных характеристик обрабатываемых материалов. Как покллт практика, экспериментальные данные, полученные в процессе горячей раскатки поковок дисков газотуубинных двигателей, могут быть в значительной степени использованы при разработке процессов перекатки прутков круглого и шестигранного сечения.
На основе данных, полученных при изотермической раскатке, было разработано техническое задание, спроектирован и изготовлен прокатный комплекс ПНК «280 -380», с использованием плeдвaлPтeльно-напряженных клетей, который позволяет оперативно и экономично перекатывать партии прутков из жаропрочных сплавов диаметром 8 - 34 мм из заготовок диаметром от 40 мм (рис. 2).
Расчет моментов прокатного оборудования по разработанной авторами методике показал возможность его использования для прокатки жаропрочных никелевых и титановых сплавов.
В связи с тем, что профили всех калибров предполагаемых доя перекатки материалов рассчитывали на основании теолетических исследований, был выполнен комплекс работ для полной провеек всех линий калибровок. Так как все материалы сильно отличаются по свойствам и характеру поведения, при прокатке автолами были выббаны образцы тех разных типов металлов: жаропрочные стаи - стлпь ЭИ268, никелевые сплавы - ЭИ698 и титановые сплавы - ВТ3-1. Прокатываемые за один раз прутки были одной марки, одной партии и одной плавки. На поверхности исходных прутков отсутствовали плены, тещины, закаты, шлаковые включения и черноты прокатанного метала.
Рис. 2. Прокатный комплекс ПНК «280 - 380»
Выполненные экспериментальные работы на прокатном комплексе ПНК «280-380» позволили откорректировать валковую арматуру (размеры прокладок, прижимов, вводных и выводных проводок).
Рис. 3. Перекатанные прутки круглого и шестигранного сечения
Диапазон прокатки сплава ЭИ698-ВД лежит в пределах от 1180 до 1030 °С. В данном температурном интервале предел прочности оВ меняется от 5,1 на верхней границе диапаона до 11,2 МПа на нижней. За один нагрев допускается 15-20 %-на деформация. Равнометность темпетатурного поля в зоне нагрева составляла ±10 °С, скорость прокатки - около 0,5 м/с После кoхэeктирoвки арматуры все калибры обеспечивали получение прутков нужного сечения (рис. 3) с запасом по регулировке межвакового заора, а механические xaлaктeлистики всех матетиалов перекатанньгх прутков после термообработки превышали требования технических условий.
Выводы
1. Экспетиментальные данные, полученные в процессе горячей раскатки поковок дисков гаотуубинньгх двигателей были успешно использованы при раработке процессов перекатки прутков круглого и шестигранного сечений.
2. Материл перекатанньгх прутков обладает высоким комплексом механических характеристик, отвечающим техническим условиям.
3. Прокатный комплекс ПНК «280-380» позволяет оперативно и экономично перекатывать паатии прутков из жаропрочных сплавов диаметром 8 - 34 мм из заготовок диаметром от 40 мм.
Библиографический список
1. Бахтинов В.П. Каибровка прокатньгх ваков / В.П. Бахтинов, М.М. Штернов. - М.: Металургиздат, 1957. - 783 с.
2. Целиков А.И. Теолия расчета усилий в прокатньгх станах / А.И. Целиков. - М.: Металургиздат, 1962. - 494 с.
Получено 17.01.08.
