10.1. Прокатка

Прокатка – вид обработки давлением, при котором металл пластически деформируется между вращающимися валками. Заготовка перемещается за счет сил трения. Толщина уменьшается, но увеличивается длина и ширина. Форма поперечного сечения проката называется профилем. Прокаткой обрабатывают сталь, цветные металлы и сплавы.

П ри продольной прокатке (рис. 10.2,а) заготовка деформируется между вращающимися в разные стороны валками и движется поступательно, перпендикулярно оси валков. Этим способом изготавливается около 90 % проката (весь листовой и профильный прокат). При поперечной прокатке (рис. 10.2,б) оба валка вращаются в одном направлении, заготовка круглого сечения – противоположном. Заготовка деформируется, но не движется вдоль оси валков. Поперечная прокатка применяется для производства изделий, представляющих собой тела вращения – заготовки для валов переменного сечения, зубчатые колеса. При поперечно-винтовой (косой) прокатке (рис. 10.2,в) валки расположены под углом, вращаются в одну сторону и придают заготовке вращательно-поступательное движение. За счет перекоса валков заготовка получает поперечную и продольную деформацию. Этим видом прокатки производят, например, бесшовные трубы.

П рокатные валки изготовляют из легированной стали или высокопрочного чугуна с отбеленной поверхностью. Они состоят из рабочей части – бочки 1, шеек 2 и трефы 3 (рис. 10.3). Шейки валков вращаются в подшипниках. Трефа соединяется с муфтой или шпинделем и предназначена для передачи крутящего момента на валок. Валки бывают гладкими и калиброванными, т. е. имеющими ручьи определенного профиля. Ручей – профиль канавки на боковой поверхности валка. Промежутки между ручьями – бурты. Калибром называют полость, составленную двумя смежными ручьями пары валков. Сначала заготовку обжимают в обжимных и черновых калибрах, затем – в чистовых.

Прокатку осуществляют на прокатных станах. Оборудование для деформирования металла называется основным, если оно располагается на главной линии прокатного стана (линии рабочих клетей).

Классификация прокатных станов. По числу валков в рабочей клети на двух- (дуо-стан), трех- (трио-стан) и многовалковые станы. По направлению вращения валков – на нереверсивные и реверсивные (с переменой направления вращения валков). По конструкции валков – на станы с гладкими и калиброванными валками. По назначению – на обжимные, сортовые, листовые, рельсовые, трубопрокатные и другие станы. По размеру – на мелко- и крупносортные станы. Крупносортные станы называют блюмингами или слябингами. На этих станах слитки массой до 15 тонн прокатывают в квадратные заготовки – блюмы (для сортового проката), либо в прямоугольные листовые заготовки – слябы (для листового проката).

Продукция прокатного производства – готовые изделия (балки, трубы, рельсы и др.), заготовки для последующей механической обработки. В зависимости от профиля, прокат делится на листовой, сортовой, трубный и специальный. Сортовой прокат делится на простой (квадрат, круг, шестигранник, прямоугольник) и фасонный (уголок, двутавр, тавр, швеллер, рельс). Листовой прокат делится на толсто- (до 160 мм) и тонколистовой (менее 4 мм). Листы толщиной менее 0,2 мм называют жестью или фольгой. Толстолистовой прокат получают только в горячем состоянии. Трубный прокат получают на трубопрокатных станах. Бесшовные горячекатаные трубы получают из заготовок круглого сплошного сечения прокаткой сначала на стане поперечно-винтовой прокатки, где заготовка получает винтообразное движение и внутри ее образуется полость, а затем на стане продольной прокатки (пилигримовый стан) из полой заготовки (гильзы) получают трубу требуемых размеров. Сварные трубы изготовляют из горячекатаной ленты (штрипса) на непрерывных прокатных станах. Штрипс завивают на калиброванных валках с непрерывной сваркой спирального или прямого шва автоматической сварочной головкой.