Исследовательский центр ТМК, Челябинск, Россия

Б. В. Баричко, ведущий научный сотрудник лаборатории волочения и прессования ОП, канд. техн. наук
К. Ю. Яковлева, заведующая лабораторией волочения и прессования ОП, канд. техн. наук, эл. почта: yakovleva@rosniti.ru

Представлены результаты конечно-элементного моделирования процесса профилирования бесшовных тонкостенных труб шестигранного сечения повышенной точности из коррозионностойких сталей путем деформации на оправке. Приведена краткая история развития шестигранной трубной продукции, актуальные требования к геометрии шестигранных труб, обозначены существующие способы и применяемое оборудование для производства таких труб, а также особенности их применения в современной атомной промышленности. Приведены условия постановки задачи моделирования, рассмотрены особенности напряженно-деформированного состояния металла при реализации процесса профилирования на оправке двумя способами: волочением и проталкиванием. На основе результатов исследования напряженно-деформированного состояния при профилировании спрогнозированы силовые параметры процесса и точность размеров готовых труб. Показана перспективность применения разработанных технических решений процесса профилирования бесшовных крупногабаритных шестигранных труб.

1. Филичев А. С. Разработка и внедрение технологии изготовления шестигранных чехлов для ТВС реакторов на быстрых нейронах // ВНИИНМ – 50 лет : сборник статей в 2 т. 1995. Т. 1. С. 260–264.
2. Пумпянский Д. А., Штуца М. Г., Пышминцев И. Ю. и др. Освоение производства специальных видов труб из ферритно-мартенситных сталей с учетом особенностей микроструктуры и свойств // Черные металлы. 2022. № 11. С. 41–49.
3. Вердеревский В. А., Глейберг А. З., Никитин А. С. Трубопрокатные станы. — М. : Металлургия, 1983. — 240 с.
4. Прокатное оборудование: каталог ЭЗТМ. — URL: https://www.eztm.ru/upload/iblock/a32/a325b14c88e9e46d89f3badc3996729f.pdf (дата обращения: 24.09.2024).
5. Кадач М. В., Гамин Ю. В., Солонин А. Н., Поздняков А. В. Профилирование трубы круглого сечения в шестигранную из стали с повышенным содержанием бора // Известия вузов. Черная металлургия. 2014. Т. 57. № 11. С. 11–14.
6. Пат. 146501 РФ МПК В21В17/00. Стан для профилирования круглой трубы в шестигранную трубу / Дуб А. В., Пакерманов Е. М., Дуб В. С. и др. ; заявл. 28.05.2014 ; опубл. 10.10.2014, Бюл. № 28.
7. Хованов Н. Н., Волобуев Ю. С., Казанцев А. Г. и др. Разработка актуальных деформационных технологий и инструментов для изготовления нейтронно-поглощающих чехловых шестигранных труб для хранения (утилизации) ОЯТ // Технология легких сплавов. 2017. № 4. С. 81–86.
8. Никитин К. Н., Осадчий В. Я., Сафьянов А. В. и др. Совершенствование технологии производства бесшовных шестигранных труб из борсодержащих сталей // Труды ХХII Международной научно-практической конференции «Трубы-2016»: сборник докладов: в 2 ч. — Челябинск, ОАО «РосНИТИ», 2016. Ч. 2. С. 97–101.
9. Осадчий В. Я., Вавилин А. С., Зимовец В. Г., Коликов А. П. Технология и оборудование трубного производства. — М. : Интерметинжиниринг, 2007. — 560 с.

10. Осадчий В. Я., Тазетдинов В. И., Сафьянов А. В. и др. Производство биметаллических труб. — Челябинск, Челябинский трубопрокатный завод, 2022. — 368 с.
11. Пат. 2812288 РФ МПК В21В21/00. Способ изготовления бесшовных тонкостенных труб шестигранного сечения / Пумпянский Д. А., Чикалов С. Г., Яковлева К. Ю. и др. ; заявл. 14.06.2023 ; опубл. 29.01.2024, Бюл. № 4.
12. Пат. 2808490 РФ МПК В21С3/16. Оправка для холодной деформации труб / Баричко Б. В., Космацкий Я. И., Яковлева К. Ю. и др. ; заявл. 20.02.2023 ; опубл. 28.11.2023, Бюл. № 34.
13. Космацкий Я. И., Яковлева К. Ю., Баричко Б. В. и др. Совершенствование технологии профилирования труб шестигранного сечения // Перспективные машиностроительные технологии: сборник статей МНПК, посвященной 125-летию Санкт-Петербургского политехнического университета Петра Великого и 5-летию Высшей школы машиностроения, 13–20 мая 2024 г., С.-Петербург. — СПб. : ПОЛИТЕХ-ПРЕСС, 2024. С. 411–416.