Что такое раскатные кольца?

При монтажных соединениях магистральных трубопроводов, в авиа- и двигателестроении, а также для сборки крупных машиностроительных узлов с повышенными требованиями по герметичности соединений широко применяются пластически деформированные в горячем состоянии раскатные кольца.

Виды и характеристика раскатных колец

Требования к производству подобной продукции регламентируются ГОСТ 12821 «Фланцы ступенчатые приварные» и ГОСТ 12820 «Фланцы плоские приварные». В первом случае кольцо раскатное имеет ступенчатый переход с диаметром, соответствующим внешнему диаметру присоединяемой части трубопровода. Такой вариант исполнения изделия не требует уплотнительного элемента повышенной толщины, поскольку легко центрируется в трубопроводе. Плоские фланцы, в свою очередь, технологически проще и отличаются меньшей трудоёмкостью при горячей раскатке исходной заготовки.

Раскатные кольца

Для изготовления раскатных колец используются:

  • Среднеуглеродистые качественные стали по ГОСТ 1050, а также низколегированные стали по ГОСТ 4543, содержащие преимущественно никель и хром;
  • Некоторые жаропрочные сплавы. Так, никелевые и титановые кольца применяются при изготовлении деталей ракетной и космической техники;
  • Низкоуглеродистые и низколегированные стали (в частности 09Г2С), отличающиеся повышенной свариваемостью. Такие стальные кольца используются в разнообразных строительно-монтажных операциях.

Существующие технологии горячей раскатки колец позволяют получать изделия диаметром до 2400...2500 мм, при высоте готового кольца до 500...600 мм.

Технология изготовления раскатных колец

Современные процессы пластического деформирования металлов методом раскатки включают в себя следующие операции:

  1. Малоокислительный нагрев исходного материала в пламенных печах. В качестве исходных заготовок используется горячекатаный прокат обычного качества.
  2. Резку заготовок на мерные: формовой металлопрокат, в зависимости от диаметра, разделывается либо на кривошипных сортовых ножницах точной резки, либо на дисковых пилах трения. Особо крупные заготовки могут получаться методом плазменно-дуговой или лазерной резки.
  3. Зачистку торцов заготовок от заусенцев, грата и других поверхностных дефектов.
  4. Опционально: правку торцов отрезанных заготовок на винтовых или кривошипно-коленчатых прессах. Следует отметить, что параллельность торцевых поверхностей является непременным условием обеспечения качества последующей раскатки.
  5. Прошивку центрального отверстия на гидравлических прессах. В зависимости от диаметра прошивка может проводиться в горячем или полугорячем состоянии (по первому варианту полуфабрикат подвергается повторному нагреву).
  6. Раскатку на специальном кольцераскатном станке.
  7. Очистку поверхности раскатанного кольца от окалины путём его травления в растворе соляной кислоты (использовать серную кислоту для стальных изделий нецелесообразно вследствие развития явления водородной хрупкости).
  8. Окончательную механическую обработку кольца в размер, определяемый требованиям чертежа.

Производство раскатных колец методами горячего пластического деформирования – высокопроизводительная технология, обеспечивающая готовым изделиям требуемые точность и качество.

Производство раскатных колец

По сравнению с механической обработкой подобных изделий такая технология обладает следующими преимуществами:

  • Повышенным коэффициентом использования металла – до 80...85% против 40...45% для раскатных колец, получаемых точением;
  • Более чем втрое увеличенной производительностью изготовления продукции;
  • Более благоприятной макроструктурой готового изделия (волокна металла не перерезываются, а деформируются согласно линиям течения при раскатке), что обеспечивает конечному продукту высокие эксплуатационные характеристики.
Скрыть