CC BY
116
Таким образом, экспериментально установлено следующее:
1. Наличие поверхностных дефектов виде рисок способствует образованию отслоений на поверхности накатанной резьбы.
2. В процессе горячей накатки резьбы путевых шурупов тремя роликами происходит закручивание накатываемого участка. Угол закручивания на шаге резьбы 12,5 мм составляет ~ 43.. .47°.
Библиографический список
1. Рудаков В.П., Кузнецова А.И., Полякова М.А. Путевые шурупы // Метизы, 2008, № 1. С. 60-65.
2. Железков О.С., Железков С.О., Моллер А.Б. Анализ кинематики процесса накатки наружной резьбы // Моделирование и развитие процессов обработки металлов давлением: Межрегион. сб. науч. тр. Магнитогорск: ГОУ ВПО «МГТУ», 2009. С. 218-223.
УДК 621.771
Г.В. Щуров, Э.М. Голубчик, А.В. Архандеев
ОАО «ММК», г. Магнитогорск
ОПЫТ ПРОИЗВОДСТВА ХОЛОДНОГНУТЫХ ПРОФИЛЕЙ ДЛЯ МОСТОСТРОЕНИЯ В ОАО «ММК»
В настоящее время ОАО «ММК» представлен на рынке металлопродукции широким сортаментом гнутых профилей. В 2008 г. в ЛПЦ-8 ОАО «ММК» было начато освоение технологии производства новой для комбината группы гнутых профилей (ГП), применяемых в мостостроении. В качестве потребителя выступило ЗАО «КурганСтальМост», первоначально поставившее перед специалистами ОАО «ММК» задачу, освоить технологию изготовления гнутого профиля трапециевидной формы размерами 150х180х300х8 мм по ТУ 14-101-406-98 из стали марки S420MC по DIN EN 10149-2:1995 (рис. 1). Данный профиль применяется в качестве усилителя конструкции моста. Выбор достаточно новой для ОАО «ММК» высокопрочной марки стали был связан с тенденциями в развитии современных строительных технологий, активно применяющих высокоэффективные гнутые стальные профили, обладающие при повышенных характеристиках прочности, жесткости и ресурса пластичности, от-
личным качеством и невысокой ценой. Гнутые профили подобной конструкции из марок стали повышенной и высокой прочности ранее в условиях ОАО «ММК» не производились.
300±3
\\ 6 // ^
//
// $2
Р25
V V / 2рад. ^-^
1%)±2 /
Рис. 1. Схема гнутого профиля специального 150х180х300х8
Первоначальная сквозная технология изготовления указанного профиля была следующей. Каждый горячекатаный рулон (подкат ЛПЦ-10) размерами 8х1550 мм был предварительно распущен в линии агрегата продольной резки (АПР) ЛПЦ-8 на три полосы размерами 8х509 мм с подрезкой кромок. Результаты испытаний механических свойств в отобранных образцах с подката в ЛПЦ-8 представлены в табл. 1. Полученный штрипс с АПР передавался на профилегибочный стан (ПГС) «2-8х100-600», на котором осуществлялась поштучная формовка горячекатаной заготовки в конечный профиль. Основное внимание при производстве ГП 150х180х300х8 уделялось обеспечению геометрических параметров. В процессе опытного освоения было выявлено ряд «узких мест» с технологической точки зрения. Следует подчеркнуть, что данный профиль является предельным по техническим возможностям ПГС «2-8х100-600»: максимальная толщина металла (8 мм), максимальная длина штанги (12000 мм), максимальная высота полки (180 мм), при этом масса 1 штуки (штанги) составляет ~400 кг. Кроме того, как следует из табл. 1, металл обладает повышенными прочностными характеристиками, приближенными к верхней границе возможностей технологических агрегатов цеха гнутых профилей. Все это в совокупности приводило при поштучном профилировании к значительным технологическим трудностям, связанным с обеспечением требуемого уровня качества в готовом профиле.
Таблица 1
Результаты механических свойств горячекатаного подката из стали марки 8420МС
Марка Номер Толщина, № стт, СТв, 85,
стали плавки мм партии Н/мм2 Н/мм2 %
4402 510 550 26
4403 510 550 31
4404 500 540 27
218462 4405 495 550 27
4406 490 540 26
4407 510 550 26
4409 510 550 31
S420MC 8 4410 495 530 25
4411 510 550 32
4412 485 540 27
218465 4413 530 570 29
4414 540 570 26
4414 530 560 26
4416 490 550 31
Требования EN10149-2:1995 >420 480-620 >19
Дополнительным фактором, ограничивающим возможность получения стабильных геометрических размеров в готовом профиле (см. рис.1), явился достаточно расширенный диапазон требований стандарта DIN EN 10149-2:1995 в части разнотолщинности. Так, в соответствии с DIN EN 10051:1991+А1:1997 для стали класса С, к которой относится сталь марки S420MC, допустимые отклонения по толщине в зависимости от ширины полосы составляют +(0,35 -г- 0,38) мм. При такой существенной разно-толщинности подката обеспечение заложенных в чертеже допусков на геометрические размеры профиля оказалось труднодостижимой задачей. В ходе освоения технологии производства нового профиля был разработан ряд калибровок, первоначальный вариант которой представлен на рис. 2.
С целью оптимизации производства была скорректирована сквозная технология, в соответствии с которой было осуществлено второе опытное профилирование. При этом в качестве заготовки применялась горячекатаная полоса двухратной ширины, предварительно распущенная в линии АПР ЛПЦ-8 на узкие полосы размерами 8х513 мм. Кроме того, для ис-
ключения появления дефекта «разнополочность» (значительный перепад высоты левой и правой полок гнутого профиля), а также минимизации искажения формы готового профиля (повышенной серповидности, ребровой кривизны) и устойчивого обеспечения требуемых геометрических размеров, были ужесточены требования к разнотолщинности горячекатаной полосовой заготовке по сравнению с нормами DIN EN10051:1997 до значений ±(0,22 -г- 0,25) мм.
Рис. 2. Схема калибровки при изготовлении ГП 150х180х300х8 из стали марки 8420МС
Внешний вид полученного гнутого профиля представлен на рис. 3.
Рис. 3. Внешний вид ГП 150х180х300х8
В период освоения указанного выше гнутого профиля представители ЗАО «КурганСтальмост» выразили пожелания в опытном порядке попробовать изготовить гнутый профиль подобных размеров из горячекатаного проката толщиной 6 мм в количестве 3 - 8 т (для оценки возможности применения такого профиля в конструкции моста). Для реализации данного предложения в оперативном порядке было принято решение осуществить опытную прокатку профиля из наиболее подходящей по свойствам стали марки 10ХСНД на разработанной для толщины подката 8 мм калибровке (см. рис. 2). При этом была произведена корректировка согласованного чертежа. В результате было изготовлено около 4 т данного профиля из стали марки 10ХСНД (плавка 217692). Полученные на разработанной калибровке фактические геометрические параметры гнутого профиля толщиной 6 мм позволили специалистам ОАО «ММК» подготовить и согласовать чертеж на новый ГП трапециевидной формы размерами 150^173x316x6 мм (рис.4), который в последующем был изготовлен из стали марки S420MC по описанной выше технологии.
В табл. 2 представлены результаты фактически достигнутых геометрических размеров при производстве опытной партии ГП 150x173x316x6 на ПГС «2-8х100-600».
316+3
150Î3
1 Теоретический размер эагапобкц tin 6,0 х 5%. И 2. Материал заменитель S355MCЕ№1<,9-210ХСНЛ ГОСТ 19281-89 J Размер 150±3 служит для расчета и контролируется при растопке ВалкоВ i '-размер для спрайки
Рис. 4. Схема ГП 150x173x316x6
Таблица 2
Полученные геометрические размеры в ГП 150x173x316x6 из стали марки 8420МС (плавка 122247, 220558)
Параметр Значение параметра
Ширина профиля (316±3) мм 313 - 319
Высота профиля (173±3) мм 170 -176
Скручивание, мм 4 - 6
Кривизна, мм не более 7
Волнистость полок, мм до 1
Освоение в ЛПЦ-8 технологии производства гнутых профилей для мостостроения из стали высокой и повышенной прочности, на примерах, описанных выше, открывает для ОАО «ММК» новые перспективы рынка гнутых профилей.
