cvmetИзвестия вузов. Цветная металлургияIzvestiya. Non-Ferrous Metallurgy0021-34382412-8783НИТУ "МИСИС"10.17073/0021-3438-2019-3-30-35cvmet-954Research ArticleОбработка металлов давлениемPressure Treatment of MetalsАнализ влияния технологических факторов процесса холодной прокатки труб на изменение распределения Q-фактора вдоль конуса деформацииAnalysis of the influence of cold pipe rolling technological factors on the change in Q-factor distribution along the deformation coneПилипенкоС. В.PilipenkoS. V.

канд. техн. наук, доцент кафедры автомобильного транспорта.

211440, Респ. Беларусь, Витебская обл., г. Новополоцк, ул. Блохина, 29.

Cand. Sci. (Tech.), associate prof. of the Department of automotive transport.

211440, Republic of Belarus, Vitebsk region, Novopolotsk, Blokhin str., 29.

44-08@mail.ruПолоцкий государственный университет.БеларусьPolotsk State University.Belarus201918062019033035Copyright © Пилипенко С.В., 20192019Пилипенко С.В.Pilipenko S.V.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://cvmet.misis.ru/jour/article/view/954

Приведены результаты исследования влияния технологических факторов процесса холодной прокатки труб на изменение распределения Q-фактора вдоль конуса деформации. Величина Q-фактора (т.е. отношения действительной деформации по толщине стенки к действительной деформации по среднему диаметру трубы) и характер его распределения вдоль конуса деформации являются контролируемыми показателями при прокатке труб из титановых и циркониевых сплавов определенного сортамента. От Q-фактора зависит, как будут ориентироваться зерна металла – радиально или тангенцильно. Желательно, чтобы Q-фактор колебался относительно определенного его значения с небольшой амплитудой вдоль всего конуса деформации. Определено, что выбор метода расчета распределения толщины стенки трубы вдоль конуса деформации играет существенную роль в распределении Q-фактора вдоль конуса деформации. Подтверждены преимущества применения оправок с криволинейной образующей профиля рабочей поверхности. Выясненные в статье зависимости могут использоваться при расчетах маршрутов прокатки и калибровок инструмента станов холодной прокатки труб.

The paper provides the results of studying the effect of technological factors of the cold pipe rolling process on the changingof Q-factor distribution along the deformation cone. The Q-factor value, which is the relationship between actual deformation on the wall thickness and actual deformation on the pipe mean diameter, and the pattern of its distribution along the deformation cone are controlledvalues when rolling pipes from titanium and zirconium alloys of a certain range. The Q-factor defines whether metal grains will be oriented radially or tangentially. It is desirable that Q-factor f luctuate around its definite value with low amplitude along the entire deformation cone. It is determined that the method used to calculate the pipe wall thickness distribution along the deformation cone has a significant effect on the change in the Q-factor distribution along the deformation cone. The advantages of using mandrels with a curvilinear generatrix of the working surface profile are confirmed. Dependences ascertained in the article can be used to calculate the schedules of rolling and calibration of cold pilgering mill tools.

холодная пильгерная валковая прокатка трубтехнологические факторыQ-факторсold pilger rolling of pipestechnological factorsQ-factorReferencesНougthon A.C., Bowen A.W. Aspects of texture control with TI—3Al—2,5V seamless cold worked aircraft hydraulic tube. Ironmaking Steelmaking. 1995. No. 1. Р. 68—70.Нougthon A.C., Bowen A.W. Aspects of texture control with TI—3Al—2,5V seamless cold worked aircraft hydraulic tube. Ironmaking Steelmaking. 1995. No. 1. Р. 68—70.Balakin V.F., Pilipenko S.V. Inf luence of the parameters of the process of the cold pilger tube rolling on the Q-factor distribution along the cone of deformation.ITAtube J. 2016. No. 1. Р. 94—97.Balakin V.F., Pilipenko S.V. Inf luence of the parameters of the process of the cold pilger tube rolling on the Q-factor distribution along the cone of deformation.ITAtube J. 2016. No. 1. Р. 94—97.Abe H., Furugen M. Method of evaluating workability in cold pilgering. J. Mater. Process. Technol.2012. Vol. 212. No. 8. P. 1687—1693.Abe H., Furugen M. Method of evaluating workability in cold pilgering. J. Mater. Process. Technol.2012. Vol. 212. No. 8. P. 1687—1693.Пилипенко С.В. Исследование влияния параметров процесса ХПТ на распределение Q-фактора вдоль конуса деформации. В сб.: Инновационные технологии в машиностроении: Матер. науч.-техн. конф. с междунар. участием (г. Новополоцк, 19—20 апр. 2018 г). Новополоцк: Полоцкий гос. ун-т, 2018. С. 247—251.Pilipenko S.V. Investigation of the influence of the parameters of the HPT process on the distribution of the Q-factor along the deformation cone. In: Innovative technologies in mechanical engineering: Mater. sci.-techn. сonf. with intern. participation (Novopolotsk, 19—20 April 2018). Novopolotsk: Polotsk. gos. univ., 2018. P. 247—251 (In Russ.).Пилипенко С.В. Исследование влияния параметров процесса ХПТ на распределение Q-фактора вдоль конуса деформации. В сб.: Инновационные технологии в машиностроении: Матер. науч.-техн. конф. с междунар. участием (г. Новополоцк, 19—20 апр. 2018 г). Новополоцк: Полоцкий гос. ун-т, 2018. С. 247—251.Pilipenko S.V. Investigation of the influence of the parameters of the HPT process on the distribution of the Q-factor along the deformation cone. In: Innovative technologies in mechanical engineering: Mater. sci.-techn. сonf. with intern. participation (Novopolotsk, 19—20 April 2018). Novopolotsk: Polotsk. gos. univ., 2018. P. 247—251 (In Russ.).Abe H., Furugen M. Method of evaluating workability in cold pilgering of zirconium alloy tube. Mater. Trans. 2010. Vol. 51. No. 7. P. 1200—1205.Abe H., Furugen M. Method of evaluating workability in cold pilgering of zirconium alloy tube. Mater. Trans. 2010. Vol. 51. No. 7. P. 1200—1205.Ажажа В.М., Вахрушева В.С., Дергач Т.А., Ковтун К.В., Малыхин Д.Г., Петельгузов И.А., Соколенко В.И. Технология изготовления изделий из циркониевых сплавов для атомной энергетики и некоторые свойства сплавов циркония (обзор). Харьков: ННЦ ХФТИ, 1999.Azhazha V.M., Vakhrusheva V.S., Dergach T.A., Kovtun K.V., Malykhin D.G., Petel’guzov I.A., Sokolenko V.I. Manufacturing technology of products from zirconium alloys for atomic energy and some properties of zirconium alloys (review). Khar’kov: NNTs KhFTI, 1999 (In Russ.).Ажажа В.М., Вахрушева В.С., Дергач Т.А., Ковтун К.В., Малыхин Д.Г., Петельгузов И.А., Соколенко В.И. Технология изготовления изделий из циркониевых сплавов для атомной энергетики и некоторые свойства сплавов циркония (обзор). Харьков: ННЦ ХФТИ, 1999.Azhazha V.M., Vakhrusheva V.S., Dergach T.A., Kovtun K.V., Malykhin D.G., Petel’guzov I.A., Sokolenko V.I. Manufacturing technology of products from zirconium alloys for atomic energy and some properties of zirconium alloys (review). Khar’kov: NNTs KhFTI, 1999 (In Russ.).Furugen M., Hayashi C. Application of the theory of plasticity of the cold pilgering of tubes. J. Mech. Work. Technol. 1984. No. 10. P. 273—286.Furugen M., Hayashi C. Application of the theory of plasticity of the cold pilgering of tubes. J. Mech. Work. Technol. 1984. No. 10. P. 273—286.Frolov I., Schaper M., Grydin O., Andreiev V., Tereschenko A. Propagation of surface defects at cold pilger rolling of tubes and pipes. Metall. Min. Ind.2018. No. 9. P. 72 —79.Frolov I., Schaper M., Grydin O., Andreiev V., Tereschenko A. Propagation of surface defects at cold pilger rolling of tubes and pipes. Metall. Min. Ind.2018. No. 9. P. 72 —79.Schulze H.D., Togler G., Bodmann E. Propagation of circumferential and longitudinal cracks in straight pipes and pipe bends. Nucl. Eng. Design. 1980. No. 58. P. 19—31.Schulze H.D., Togler G., Bodmann E. Propagation of circumferential and longitudinal cracks in straight pipes and pipe bends. Nucl. Eng. Design. 1980. No. 58. P. 19—31.Krishna Aditya Y.V. Complexity of pilgering in nuclear applications. J. Eng. Res. Appl. 2014. Vol. 4. No. 11. P. 41—46.Krishna Aditya Y.V. Complexity of pilgering in nuclear applications. J. Eng. Res. Appl. 2014. Vol. 4. No. 11. P. 41—46.Frolov I., MamuzićI., Danchenko V.N. The heat conditions of the cold pilger rolling. Metalurgija — Sisak then Zagreb. 2006. No. 45 (3). P. 179—184.Frolov I., MamuzićI., Danchenko V.N. The heat conditions of the cold pilger rolling. Metalurgija — Sisak then Zagreb. 2006. No. 45 (3). P. 179—184.Заводчиков С.Ю., Лосицкий А.Ф., Котрехов В.А., Комиссаров В.А., Сафонов В.Н. Калибровка инструмента для холодной прокатки труб: Пат. 2156174 (РФ). 2000. Zavodchikov S.Yu., Lositskii A.F., Kotrekhov V.A., Komissarov V.A., Safonov V.N. Calibration tool for cold rolling tubes: Pat. 2156174 (RF). 2000 (In Russ.).Заводчиков С.Ю., Лосицкий А.Ф., Котрехов В.А., Комиссаров В.А., Сафонов В.Н. Калибровка инструмента для холодной прокатки труб: Пат. 2156174 (РФ). 2000. Zavodchikov S.Yu., Lositskii A.F., Kotrekhov V.A., Komissarov V.A., Safonov V.N. Calibration tool for cold rolling tubes: Pat. 2156174 (RF). 2000 (In Russ.).Коробочкин И.Ю. Некоторые вопросы калибровки инструмента станов холодной периодической прокатки труб. В сб.: Проблемы и перспективы получения конкурентоспособной продукции в горно-металлургическом комплексе Украины. Днепропетровск: НMетАУ, 2001. С. 515—528. Korobochkin I.Yu. Some issues of tool calibration for cold rolling mills of pipes. In: Problems and prospects of obtaining competitive products in the mining and metallurgical complex of Ukraine. Dnepropetrovsk: NMetAU, 2001. P. 515—528 (In Russ.).Коробочкин И.Ю. Некоторые вопросы калибровки инструмента станов холодной периодической прокатки труб. В сб.: Проблемы и перспективы получения конкурентоспособной продукции в горно-металлургическом комплексе Украины. Днепропетровск: НMетАУ, 2001. С. 515—528. Korobochkin I.Yu. Some issues of tool calibration for cold rolling mills of pipes. In: Problems and prospects of obtaining competitive products in the mining and metallurgical complex of Ukraine. Dnepropetrovsk: NMetAU, 2001. P. 515—528 (In Russ.).Тетерин П.К. Рациональная калибровка валков станов холодной прокатки труб. Сталь.1953. No. 12. С. 45—49. Teter in P.K.Rational calibration rolls of cold rolling mill. Stal’.1953. No. 12. P. 45—49 (In Russ.).Тетерин П.К. Рациональная калибровка валков станов холодной прокатки труб. Сталь.1953. No. 12. С. 45—49. Teter in P.K.Rational calibration rolls of cold rolling mill. Stal’.1953. No. 12. P. 45—49 (In Russ.).Кекух С.Н. Разработка и внедрение рациональных режимов деформации и параметров калибровки для производства труб из нержавеющих сталей и сплавов с улучшенным качеством поверхности на станах холодной прокатки: Автореф. дис. … канд. техн. наук. Днепропетровск: НМетАУ, 1996. Kekukh S.N. Development and implementation of rational deformation modes and calibration parameters for the production of pipes from stainless steels and alloys with improved surface quality in cold rolling mills: Abstract of the dissertation of PhD. Dnepropetrovsk: NMetAU, 1996. (In Russ.).Кекух С.Н. Разработка и внедрение рациональных режимов деформации и параметров калибровки для производства труб из нержавеющих сталей и сплавов с улучшенным качеством поверхности на станах холодной прокатки: Автореф. дис. … канд. техн. наук. Днепропетровск: НМетАУ, 1996. Kekukh S.N. Development and implementation of rational deformation modes and calibration parameters for the production of pipes from stainless steels and alloys with improved surface quality in cold rolling mills: Abstract of the dissertation of PhD. Dnepropetrovsk: NMetAU, 1996. (In Russ.).Шевакин Ю.Ф. Калибровка и усилия при холодной прокатке труб. М.: Металлургиздат, 1963. Shevakin Yu.F.Calibration and effort during cold rolling of pipes. Moscow: Metallurgizdat, 1963 (In Russ.).Шевакин Ю.Ф. Калибровка и усилия при холодной прокатке труб. М.: Металлургиздат, 1963. Shevakin Yu.F.Calibration and effort during cold rolling of pipes. Moscow: Metallurgizdat, 1963 (In Russ.).Данченко В.Н., Фролов Я.В., Фролов В.Ф. Холодная пильгерная прокатка труб. Днепропетровск: Пороги, 2005.Danchenko V.N., Frolov Ya.V., Frolov V.F. Cold pilger tube rolling. Dnepropetrovsk: Porogi, 2005 (In Russ.).Данченко В.Н., Фролов Я.В., Фролов В.Ф. Холодная пильгерная прокатка труб. Днепропетровск: Пороги, 2005.Danchenko V.N., Frolov Ya.V., Frolov V.F. Cold pilger tube rolling. Dnepropetrovsk: Porogi, 2005 (In Russ.).Azizoglu Y. Modeling of cold pilgering of tubes. Lulea University of Technology: Graphic Production, 2017.Azizoglu Y. Modeling of cold pilgering of tubes. Lulea University of Technology: Graphic Production, 2017.Christersson M. How to make a cubic Bézier spline. URL: http://www.malinc.se/m/MakingABezierSpline.php (accessed: 28.11.2018).Christersson M. How to make a cubic Bézier spline. URL: http://www.malinc.se/m/MakingABezierSpline.php (accessed: 28.11.2018).Chen D., Wang G.J.Developable Bézier function surface. Prog. Natur. Sci. 2002. No. 12 (5). P. 383—387.Chen D., Wang G.J.Developable Bézier function surface. Prog. Natur. Sci. 2002. No. 12 (5). P. 383—387.Building cubic B-spline URL: https://www.ibiblio.org/enotes/Splines/B-spline.htm (accessed: 29.11.2018).Building cubic B-spline URL: https://www.ibiblio.org/enotes/Splines/B-spline.htm (accessed: 29.11.2018).Пилипенко С.В., Григоренко В.У., Маркевич І.В. Развитие метода расчета параметров процесса холодной прокатки труб на станах ХПТ с использованием линий Безье. Теория и практика металлургии. 2012. No. 3. С. 28—30.Pilipenko S.V., Grigorenko V.U., Markevich I.V. The development of a method for calculating the parameters of the process of cold rolling of pipes on HPT mills using Bezier lines. Teoriya i praktika metallurgii.2012. No. 3. P. 28—30 (In Russ.).Пилипенко С.В., Григоренко В.У., Маркевич І.В. Развитие метода расчета параметров процесса холодной прокатки труб на станах ХПТ с использованием линий Безье. Теория и практика металлургии. 2012. No. 3. С. 28—30.Pilipenko S.V., Grigorenko V.U., Markevich I.V. The development of a method for calculating the parameters of the process of cold rolling of pipes on HPT mills using Bezier lines. Teoriya i praktika metallurgii.2012. No. 3. P. 28—30 (In Russ.).Пилипенко С.В., Григоренко В.У. Развитие метода расчета параметров процесса холодной прокатки труб на станах ХПТ и ХПТР с использованием линий Безье при разработке продольного профиля рабочего конуса деформации. Системные технологии. 2011. No. 4. С. 35—40.Pilipenko S.V., Grigorenko V.U.Development of a method for calculating the parameters of the process of cold rolling of pipes on CPR and CPRR mills using Bezier lines in the development of a longitudinal profile of the working deformation cone. Sistemnye tekhnologii. 2011. No. 4. P. 35—40 (In Russ.).Пилипенко С.В., Григоренко В.У. Развитие метода расчета параметров процесса холодной прокатки труб на станах ХПТ и ХПТР с использованием линий Безье при разработке продольного профиля рабочего конуса деформации. Системные технологии. 2011. No. 4. С. 35—40.Pilipenko S.V., Grigorenko V.U.Development of a method for calculating the parameters of the process of cold rolling of pipes on CPR and CPRR mills using Bezier lines in the development of a longitudinal profile of the working deformation cone. Sistemnye tekhnologii. 2011. No. 4. P. 35—40 (In Russ.).

The authors declare that there are no conflicts of interest present.