ООО «Исследовательский центр ТМК», Челябинск, Россия

Н. В. Фокин, заместитель заведующего лабораторией волочения и прессования, эл. почта: fokin@tmk-group.com
Я. И. Космацкий, заместитель генерального директора по научной работе, докт. техн. наук, эл. почта: KosmatskiyYI@tmk-group.com

АО «Волжский трубный завод», Волжский, Россия
А. С. Тумашев, ведущий инженер-технолог лаборатории прокатки труб, эл. почта: aleksandr.tumashev@tmk-group.com
В. В. Байков, ведущий инженер-технолог лаборатории прокатки труб, эл. почта: vasiliy.baykov@tmk-group.com

В связи со стремительным развитием атомной промышленности и энергетики в мире в последние годы отмечена тенденция к увеличению рынка бесшовных коррозионностойких труб в РФ. При этом доля ПАО «ТМК», как глобального поставщика трубной продукции, в данном сегменте также имеет тенденцию к росту. Значительный объем товарных коррозионностойких труб выпускается с использованием современного трубопрессового агрегата по технологической схеме с прошивкой исходной заготовки, в том числе непрерывнолитой, сплошного сечения. Как и в любом другом процессе обработки металлов давлением, при прессовой прошивке заготовок могут возникать дефекты поверхности изделия, в данном случае — гильзы для последующего прессования на трубопрофильном горизонтальном прессе. Причины и характер возникающих несовершенств поверхности могут быть различны, обусловлены как технологическими факторами производства, так и исходными свойствами материала. В настоящей работе проанализированы возможные причины возникновения конкретного дефекта внутренней поверхности, образующегося в зоне срыва металла выпрессовки. С целью подтверждения возможных причин и степени их влияния на образование срыва выпрессовки реализовано компьютерное моделирование процесса прошивки с осуществлением варьирования основных параметров, определяющих вероятность образования дефектов. На основе результатов моделирования определены необходимые для решения задачи и разработаны проекты технологических мероприятий для уменьшения вероятности появления отмеченных ранее дефектов.

1. Никонов Н. М. Исследование процесса получения трубной заготовки прошивкой с последующим прессованием: автореф. дис. … канд. техн. наук. — Свердловск : УПИ, 1976. — 19 с.

2. Белов В. Г. К вопросу об использовании раздельной прошивки и скальпирования слитков при прессовании труб из медных сплавов // Вестник Московского государственного университета приборостроения и информатики. Серия: Машиностроение. 2014. № 55. С. 13–18.
3. Рахманов С. Р. Вибрационная прошивка трубной заготовки на прошивном прессе трубопрессовой установки // Известия вузов. Черная металлургия. 2018. Т. 61. № 2. С. 156–163. 
4. Рахманов С. Р. Колебания технологического инструмента пресса впроцессе прошивки или экспандирования заготовок // Национальная металлургическая академия Украины. Вiбрацii в техницi та технологiях. 2009. № 3 (55). С. 81–87.
5. Рахманов С. Р. Моделирование технологических процессов на прошивном прессе трубопрессовой линии // Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Металлургия. 2017. Т. 17. № 3. С. 82–91.
6. Васюченко В. Е. и др. Дефекты стальных прессованных труб и профилей : справочник. — Москва : Металлургия, 1990. — 68 с.
7. Правосудович В. В. и др. Дефекты стальных слитков и проката : справочник. — Москва : Интермет Инжиниринг, 2006 (М. : Типография «Наука»). — 382 с.
8. Богатов А. А., Мижирицкий О. И., Смирнов С. В. Ресурс пластичности металлов при обработке давлением. — М. : Металлургия, 1984. — 144 с.
9. Sivak R. Evaluation of metal plasticity and research on the mechanics of pressure treatment processes under complex loading // Eastern-European Journal of Enterprise Technologies. 2017. Vol. 6/7, Iss. 90. P. 34–41.
10. Трофимов В. Н. Модель накопления поврежденности при пластической деформации // Вестник Магнитогорского государственного технического университета им. Г. И. Носова. 2007. № 1 (17). С. 47–50.
11. Машеков С. А., Тусупкалиева Э. А., Уразбаева Р. Е., Машекова А. С. Исследование влияния технологических параметров прокатки в винтообразных валках на ресурс пластичности латуни Л63 // Новости науки Казахстана. 2019. № 1 (139). С. 121–144.
12. Выдрин А. В., Жуков А. С., Тумашев А. С. и др. Влияние профиля матрицы на характер напряженно-деформированного состояния при прессовании труб // Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Металлургия. 2021. Т. 21. № 3. С. 49–55.
13. Kocbay E., Vetyukov Y. Stress resultant plasticity for plate bending in the context of roll forming of sheet metal // Int. J. Numer. Methods. Eng. 2021. Vol. 122, Iss. 4. 6760.
14. Liu X., He J., Huang S. Mechanistically informed artificial neural network model for discovering anisotropic path-dependent plasticity of metals // Materials & Design. 2023. Vol. 226. 111697.
15. Wilkinson G. N., Rogers C. E. Symbolic description of factorial models for analysis of variance // J. Royal Statistics Society. 1973. Vol. 22. P. 392–399.