Создание энерго- и металлосберегающих технологий и оборудования для производства гладкостенных и профильных горячепрессованных труб тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 00.00.00, доктор наук Космацкий Ярослав Игоревич

• Космацкий Ярослав Игоревич
• доктор наук
• 2021

Оглавление диссертации доктор наук Космацкий Ярослав Игоревич

Введение

Глава 1. Анализ перспективных направлений технических и теоретических исследований в области совершенствования процесса прессования труб и расширения сортамента трубной продукции

1.1. Анализ технических решений, способствующих совершенствованию процесса прессования труб

1.1.1. Анализ технических решений по снижению расхода металла

и энергозатрат при изготовлении труб методом прессования

1.1.2. Анализ технических основ процесса прессования труб

с винтовым оребрением внутренней поверхности

1.2. Анализ теоретических основ процесса прессования труб

1.2.1. Теоретические основы деформации и течения металла в процессе прессования труб круглого сечения

1.2.2. Анализ теоретических разработок устойчивого винтового течения металла и выполнения профиля оребрения

1.3. Выводы по Главе 1 и постановка задач исследования

Глава 2. Математическое моделирование процесса прессования труб

и развитие его теоретических основ

2.1. Конечно-элементные модели процессов получения гильз и труб из них с использованием различных профилировок экспандирующего, прошивного и трубопрессового инструмента

2.1.1. Модели процессов формоизменения заготовки при экспандировании и прошивке на вертикальном прессе

2.1.2. Модели процесса прессования труб с различными конструкциями рабочего инструмента

2.1.2.1. Влияние профилировки матричного узла на

силовые параметры процесса прессования

2.1.2.2. Влияние профилировки пресс-шайбы на силовые параметры процесса прессования

2.1.2.3. Комплексный анализ результатов моделирования

2.2. Совершенствование теоретических основ процесса инерционного прессования труб

2.3. Моделирование процесса прессования труб с применением вращательного движения пресс-иглы

2.3.1. Энергетический метод моделирования процесса прессования гладкостенных труб круглого сечения

2.3.1.1. Введение координатной системы и определение системы допущений и упрощений

2.3.1.2. Разработка концептуальной модели процесса

2.3.1.3. Построение расчетной схемы процесса

2.3.1.4. Определение граничных условий процесса и построение кинематически возможного поля скоростей

2.3.1.5. Определение составляющих баланса мощностей

2.3.1.6. Синтез математической модели процесса прессования гладкостенных труб с вращением пресс-иглы

2.3.2. Энергетический метод моделирования процесса прессования профильных труб с винтовым оребрением внутренней поверхности

2.3.2.1. Разработка концептуальной модели процесса

2.3.2.2. Построение расчетной схемы процесса

2.3.2.3. Определение граничных условий процесса и построение кинематически возможного поля скоростей

2.3.2.4. Определение составляющих баланса мощностей

2.3.2.5. Синтез математической модели процесса прессования профильных труб с винтовым оребрением внутренней поверхности

2.3.3. Теоретическое исследование процесса прессования труб на основе разработанного комплекса энергетических моделей ... 144 2.3.3.1. Прессование гладкостенных труб

2.3.3.2. Прессование профильных труб с винтовым

оребрением внутренней поверхности

2.3.4. Математическое описание выполнения винтового оребрения

внутренней поверхности труб в процессе прессования

2.3.4.1. Конечно-элементная модель процесса

2.3.4.2. Разработка и применение методики расчета формоизменения профиля оребрения

2.4. Выводы по Главе

Глава 3. Физическое моделирование процессов прошивки, экспандирования заготовки и прессования гладкостенных и профильных труб с винтовым оребрением внутренней поверхности

3.1. Экспериментальное исследование процессов прошивки и экспандирования

3.1.1. Исследование формоизменения заготовки при прошивке и экспандировании

3.1.2. Исследование выборки экспериментальных значений силовых параметров процессов прошивки и экспандирования

3.2. Экспериментальное исследование процесса прессования труб с использованием аккумулирующих устройств и различных профилировок прессового инструмента

3.3. Экспериментальные исследования условий трения в процессе прессования труб

3.3.1. Расчетно-экспериментальный метод определения взаимосвязей коэффициента трения от реологических свойств смазочных материалов при прессовании труб

3.3.1.1. Исследования в лабораторных условиях

3.3.1.2. Исследования в промышленных условиях

3.3.2. Изучение характера течения металла в зависимости от условий трения с использованием метода координатных сеток

3.4. Физическое моделирование процесса прессования труб

с применением вращательного движения пресс-иглы

3.4.1. Экспериментальное исследование процесса прессования гладкостенных труб

3.4.2. Экспериментальное исследование процесса прессования профильных труб с винтовым оребрением внутренней поверхности

3.5. Исследование деформационных особенностей материалов, применяемых для производства труб по схеме:

«горячее прессование - холодная прокатка»

3.5.1. Исследование деформационных особенностей трубных заготовок из хромоникелевого сплава 110CrNi

3.5.1.1. Определение сопротивления пластической деформации

и оценка однородности пластических свойств

3.5.1.2. Сравнительная оценка силовых параметров процесса прессования труб

3.5.1.3. Исследование влияния степени холодной деформации

на изменение механических свойств

3.5.2. Исследование деформационных особенностей трубных заготовок из титанового сплава типа Ti-3Al-2.5V

3.5.2.1. Определение сопротивления пластической деформации и оценка деформационного разогрева

3.5.2.2. Сравнительная оценка силовых параметров процесса прессования труб

3.5.2.3. Исследование влияния степени холодной деформации

на изменение механических свойств

3.6. Выводы по Главе

Глава 4. Разработка новых способов и устройств изготовления гладкостенных

и профильных труб с винтовым оребрением внутренней поверхности методом прессования

4.1. Металлосберегающие способы прессования труб и устройства для их осуществления, обеспечивающие снижение усилия прессования

4.2. Способы и устройства для прессования профильных труб

с винтовым оребрением внутренней поверхности

4.2.1. Инструмент для прессования труб и методика расчета геометрических параметров его профилировки

4.2.2. Разновидности процесса прессования профильных труб

4.3. Вспомогательные процессу горячего прессования труб способы

и устройства для их осуществления

4.4. Способы изготовления труб по схеме: «горячее прессование

холодная прокатка»

4.4.1. Способ изготовления бесшовных холоднодеформированных высокопрочных труб из хромоникелевого сплава 110CrNi

4.4.2. Способ изготовления бесшовных холоднодеформированных труб из титанового сплава типа Ti-3Al-2.5V

4.5. Выводы по Главе

Глава 5. Промышленная реализация новых способов и устройств производства

гладкостенных и профильных горячепрессованных труб

5.1. Разработка и опытно-промышленное опробование новых энерго-

и металлосберегающих технологий

5.1.1. Технология изготовления труб с применением новой конструкции инструмента вертикального прошивного и горизонтального трубопрофильного прессов

5.1.2. Технология прессования труб с применением комбинированной стеклосмазочной шайбы

5.1.3. Технология прессование труб с применением пресс-шайбы новой конструкции

5.2. Разработка технологии и изготовление профильных труб

с винтовым оребрением внутренней поверхности

5.2.1. Разработка технологии и сопровождение производства

5.2.2. Оценка выполнения профиля внутреннего оребрения

5.2.3. Исследование материала горячепрессованных труб

5.3. Выводы по Главе

Общие выводы и заключение

Список литературы

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Создание энерго- и металлосберегающих технологий и оборудования для производства гладкостенных и профильных горячепрессованных труб»

Введение

Стремительное развитие современной техники требует использования новых видов трубной продукции, обладающих уникальными свойствами, например, способностью выдерживать значительное внутреннее гидростатическое давление при повышенной температуре, высокую коррозионную стойкость в агрессивных средах, высокую прочность при сохранении достаточной пластичности, жаропрочность, высокую вязкость в условиях низких температур и т.п. В большинстве случаев, такие трубы могут быть получены только с использованием процесса горячего прессования, который, благодаря своей особенности (напряженное состояние всестороннего неравномерного сжатия), позволяет вести обработку различных труднодеформируемых материалов с большой величиной деформации, получая при этом трубы разнообразной формы поперечного сечения в широком диапазоне размеров.

Анализ современного состояния вопросов научных знаний в области производства труб методом горячего прессования показал [1, 2], что основными трудностями при изготовлении труб из специальных сталей и сплавов являются: повышенные нагрузки; значительный расходный коэффициент металла (РКМ); отсутствие данных о пластических свойствах некоторых сплавов, опыта изготовления новых видов труб (в том числе профильных), а также технических требований к ним. Преодоление этих трудностей связано с существенными затратами на производство горячепрессованных труб, что снижает его эффективность.

Повышенные нагрузки при изготовлении труб из сложнолегированных сталей и сплавов ограничивают технологические возможности существующих прессовых линий и увеличивают энергетическую составляющую себестоимости продукции. Увеличение мощности прессовых линий требует больших капитальных затрат. В ряде случаев пиковое усилие прессования можно уменьшить за счет традиционно применяемых способов, что сопряжено с дополнительным расходом металла, затратами на изготовление инструмента и технологические смазки.

Вместе с этим, изготовление новых видов профильных труб в действующих производственных условиях осложнено отсутствием опыта их получения.

Поэтому задача совершенствования процесса прессования в направлении повышения его эффективности состоит: в снижении величины пикового усилия при изготовлении труб из новых сталей и сплавов; в снижении РКМ; в освоении новых технологий производства труб, в том числе, профильных.

Актуальность темы исследования. Трубы из сложнолегированных сталей и сплавов, профильные трубы, изготовляемые горячим прессованием имеют высокую стоимость, обусловленную существенной ценой исходной заготовки, значительными технологическими потерями металла, величина которых может достигать 20 % от массы заготовки (механические операции при подготовке заготовки, пресс-остаток, утолщенный передний конец трубы), большими затратами, связанными с осуществлением всего комплекса операций технологического цикла прессового цеха. Стоимость горячепрессованных труб может в десятки раз превышать стоимость горячекатаных труб таких же размеров из рядовых сталей. Кроме того, горячепрессованные трубы часто предназначены для дальнейшей переработки в холоднодеформированные трубы. Учитывая, малотоннажность партий обрабатываемого металла, широкий диапазон размеров сечения труб и сравнительно невысокую производительность процесса прессования, рентабельность прессового производства может быть достигнута только при максимальной эффективности процесса.

Поясним это примерами. В тех случаях, когда нефтегазовые среды наряду с диоксидом углерода и сероводородом, содержат еще и ионы хлора, для высокопрочных труб нефтяного сортамента, используемых для хвостовой (подпакерной) части скважинной колонны, применяют аустенитные коррозионностойкие сплавы, например, SM2535 (Япония). Современная экономическая конъюнктура обуславливает необходимость импортозамещения данной продукции. Необходимым условием для эффективной реализации трудоемкой и ресурсозатраной технологии производства труб из сплава отечественной разработки (П00"№) является проведение глубокого изучения

пластических свойств и создание деформационных моделей. Результаты диссертационного исследования послужили основой для создания сквозной высокоэффективной технологии производства насосно-компрессорных труб и муфт к ним, предназначенных для ПАО «Газпром». В настоящее время заявлена необходимость производства обсадных труб из этого же сплава, которая может быть реализована в кратчайшие сроки с использованием научных результатов, полученных автором.

Кроме того, опробованные методики исследования пластических свойств и деформационные модели сплава 110СгМ послужили основой для разработки режимов прессования труб из стали типа 13 Сг с применением непрерывно-литой трубной заготовки, что обеспечило рентабельность производства и конкурентоспособность на мировом рынке.

В качестве другого примера, следует отметить, следует отметить, что в настоящее время в России горячепрессованные котельные трубы с винтообразным оребрением внутренней поверхности не изготавливаются, а приобретаются за рубежом. Кроме того, отсутствие соответствующей технической документации на трубы сдерживает освоение их производства. Решение перечисленных проблем потребовало разработки технологии производства и проектирование инструмента для изготовления горячепрессованных труб с винтовым оребрением внутренней поверхности и формирования технических требований на эти трубы.

Поэтому, разработка математических моделей процесса прессования труб, их проверка на физических моделях и использование для анализа основных закономерностей и определение режимов процесса прессования, разработка новых технологий и технических решений по снижению расхода металла и расширению сортамента изделий, являлись актуальными задачами исследования.

Актуальность темы исследования подтверждается планами Министерства промышленности и торговли РФ по импортозамещению в отраслях черной металлургии и гражданского авиастроения (приказы №№ 652, 663 от 31.03.2015 г.), направленными на повышение экономической безопасности страны. Для их выполнения необходимо ориентироваться, во-первых, на снижение цены и

повышение производительности процесса прессования при одновременном сохранении и повышении качества металлопродукции, а во-вторых, на изготовление изделий с высокой степенью проработки от исходного сырья, что представляет собой яркий пример импортоопережения.

Объект исследования. Процесс прессования труб разного назначения из различных сталей и сплавов.

Предмет исследования. Теоретические основы, технологические и проектно-конструкторские решения, обеспечивающие снижение расхода металла и уменьшение нагрузок на деформирующий инструмент при изготовлении гладкостенных и профильных труб с применением процесса прессования.

Цель исследования. Сокращение расхода металла, снижение энергозатрат и расширение сортамента при производстве гладкостенных и профильных горячепрессованных труб.

Задачи исследования:

1. Теоретические исследования особенностей формоизменения металла и энергосиловых параметров процессов прошивки, экспандирования заготовки и прессования гладкостенных и профильных труб.

2. Экспериментальные исследования процессов прошивки, экспандирования заготовки и прессования труб с использованием сконструированных новых экспериментальных установок.

3. Исследование осадки образцов трубных заготовок с построением деформационных кривых и оценкой разогрева метала.

4. Разработка новых способов изготовления и устройств, обеспечивающих повышение эффективности производства горячепрессованных гладкостенных и профильных труб.

5. Разработка и внедрение новых металло- и энергосберегающих технологий и элементов оборудования для производства горячепрессованных труб.

6. Анализ достигнутых показателей качества металлоизделий в разработанных технологических процессах и создание на этой основе новых нормативных документов на трубную продукцию.

Методологическую базу исследования составляют такие методы научного анализа, как системный подход, энергетические принципы теории обработки металлов давлением, математическое моделирование и методы математической статистики.

Обоснование достоверности результатов. Достоверность результатов, полученных при проведении теоретических и экспериментальных исследований, базируется на применении фундаментальных закономерностей механики сплошных сред, теории обработки металлов давлением, методов математической статистики; учете максимально возможного числа значимых параметров исследуемого процесса; использовании исправного, прошедшего метрологическую поверку испытательного оборудования и измерительного инструмента; положительных результатах промышленного опробования предложенных технологических режимов изготовления труб и конструкций прессового оборудования.

Научная новизна работы:

1. Сформулированы условия осуществления процесса изготовления труб без пресс-остатка с одновременным снижением усилия прессования, достигаемого за счет использования аккумулирующего устройства и рациональной профилировки рабочего инструмента.

2. Выявлена зависимость между коэффициентом трения и динамической вязкостью применяемого смазочного материала.

3. Определены деформационные, кинематические и силовые условия протекания процесса горячего прессования гладкостенных и профильных труб с вращением пресс-иглы.

4. Получены новые эмпирические зависимости, описывающие деформационно-пластические свойства труднодеформируемых сплавов с учетом влияния величины укова трубной заготовки.

Теоретическая значимость. Получены новые научные знания о величине сопротивления деформации, изменении температуры металла в процессе деформации, влиянии предварительной деформации литой структуры на деформационные свойства сталей и сплавов, подвергаемых прессованию. Создан

комплекс математических моделей, позволяющий описать напряжено-деформированное состояние металла в различных способах прессования труб. Использование математических моделей новых ресурсосберегающих способов прессования гладкостенных и профильных труб позволило установить рациональные режимы прессования, обеспечивающие получение качественной продукции при минимальных энергозатратах на производство.

Практическая значимость. В результате решения поставленных задач исследования разработаны новые технологии, оборудование и рекомендации по совершенствованию процесса прессования труб, способствующие сокращению расхода металла при одновременном снижении нагрузок на деформирующий инструмент и изготовлению новых видов трубной продукции:

1. Разработан комплекс новых технических решений (способы и устройства для прессования, конструкции прессового инструмента и стеклосмазочных шайб), обеспечивающих снижение максимального (пикового) усилия при прессовании до 10% и уменьшение расходного коэффициента металла до 7%. Разработанные технические решения внедрены АО «Волжский трубный завод» (АО «ВТЗ») для использования применительно ко всему сортаменту горячепрессованных труб, производимых трубопрессовым цехом № 2 (ТПЦ-2). Экономический эффект обеспечил снижение стоимости труб на 7... 13%.

2. Разработаны методика и программный продукт для определения технологических режимов и профилировки инструмента, а также внедрена технология изготовления горячепрессованных труб диаметром от 42 до 89 мм с толщиной стенки от 4,0 до 11,0 мм с четырех, восьми и 12-ти заходным винтовым оребрением внутренней поверхности, являющихся новым видом продукции для отечественной трубной промышленности. Ожидаемый экономический эффект от производства котельных труб по ТУ 14-3Р-157-2018 обеспечит увеличение прибыли ТПЦ-2 АО «ВТЗ» до 30%.

3. Разработан новый способ упрочняющей обработки и внедрены сквозные технологии производства бесшовных труб из высоколегированного коррозионно-стойкого сплава 110Сг№ (аналоги: SM2535, ХН30МДБ) по ТУ 14-3Р-139-2014 по схеме: «горячее прессование - холодная прокатка», реализация которых в рамках

межзаводской кооперации ПАО «Трубная металлургическая компания» (ПАО «ТМК») обеспечивает производство импортозамещающей трубной продукции для ПАО «Газпром» в объеме 200 т/год с соответствующим экономическим эффектом.

4. Разработан и реализован в кооперации ПАО «Корпорация ВСМПО-АВИСМА» - АО «ВТЗ» - ООО «ТМК-ИНОКС» новый способ изготовления труб размерами 38,1x5,36 мм из титанового сплава Т1-3Л1-2,5У по схеме: «горячее прессование - холодная прокатка», экономический эффект применения которого обеспечил снижение себестоимости труб авиационного назначения до 10%.

Положения диссертационного исследования, выносимые на защиту:

1. Математические модели, описывающие напряженно-деформированное состояние металла в исследуемых разновидностях процесса прессования гладкостенных и профильных труб.

2. Закономерности формоизменения торцевой поверхности гильзы в процессах прошивки и экспандирования на прессах вертикальной конструкции.

3. Зависимость величины коэффициента трения от динамической вязкости смазочного материала.

4. Закономерности изменения пластических свойств новых материалов при различных температурно-скоростных и деформационных режимах.

5. Новый метод прессования с использованием устройств, аккумулирующих энергию, а также теоретические и эмпирические закономерности процесса инерционного прессования труб.

6. Новые энерго- и металлосберегающие технологии и конструкции для производства горячепрессованных труб, в том числе труб с винтовым оребрением внутренней поверхности, используемых в энергетическом машиностроении.

Апробация результатов. В полном объёме работа докладывалась в 2019 году на объединенном заседании кафедр «Оборудование и технологии прокатки» и «Технологии обработки материалов» ФГБОУ ВО «МГТУ им. Н. Э. Баумана (НИУ)». Основные результаты работы докладывались и обсуждались на: ежегодных заседаниях научно-технического совета АО «РусНИТИ» (Челябинск,

2013 - 2018); XX - XXIII Международных научно-технических конференциях «Трубы» (Челябинск, 2012, 2014, 2016, 2018); VII - IX научных конференциях аспирантов и докторантов ФГАОУ ВО «ЮУрГУ (НИУ)» (Челябинск, 2014 - 2016); 65-68-й научных конференциях профессорско-преподавательского состава, аспирантов и сотрудников ФГАОУ ВО «ЮУрГУ (НИУ)» (Челябинск, 2013 - 2016); X Международной научно-практической конференции «Теория и практика современной науки» (Москва, 2013); III, IV Международной научно-практической конференции «Актуальные направления научных исследований: от теории к практике» (Чебоксары, 2013, 2015); 4th International academic conference «Applied and fundamental studies» (Сент-Луис, США, 2013); 10-й Международной научно-практической конференции «Пластическая деформация металлов» (Днепропетровск, Украина, 2014); 6, 7-ом Международном промышленном форуме «Реконструкция промышленных предприятий - прорывные технологии в металлургии и машиностроении» (Челябинск, 2014, 2015); XV Международной научно-технической конференции «Ti - 2017 в СНГ» (Екатеринбург, 2017); Международной конференции «Материалы и технологии для Арктики» (Санкт-Петербург, 2017); XI Международном конгрессе прокатчиков (Магнитогорск,

2017); International conference on materials engineering and science (Стамбул, Турция,

2018); XIX Международной научно-технической Уральской школе-семинаре металловедов - молодых ученых (Екатеринбург, 2018); научно-технических конференциях молодых специалистов ПАО «Корпорация ВСМПО-АВИСМА» (Верхняя Салда, 2017 - 2019); XI Всероссийской конференции «Реконструкция энергетики» (Москва, 2019); Международной научной конференции «Современные материалы и передовые производственные технологии» (Санкт-Петербург, 2019); XXV Международной промышленной выставке «Металл-Экспо» (Москва, 2019).

Структура диссертации и идеология изложения материала, основанные на синтезе оптимизационных моделей научно-исследовательского процесса, представленного в работе [3], следующая.

Во введении обоснована актуальность темы, сформулированы цель и задачи исследования, показана теоретическая и практическая значимость работы,

определена научная новизна, приведены методы и методология исследования, представлены положения, выносимые на защиту, отмечена степень достоверности и апробация результатов, приведена общая характеристика диссертации.

В Главе 1 проведен анализ перспективных направлений исследований в области совершенствования процесса прессования труб и расширения сортамента трубной продукции. Рассмотрены технические решения по снижению расхода металла и энергетических затрат при изготовлении труб методом прессования, а также особенности процесса прессования труб с винтовым оребрением внутренней поверхности. Проведен анализ теоретических основ деформации и течения металла в процессе прессования труб круглого сечения и теоретических разработок устойчивого винтового течения металла и выполнения профиля оребрения. Сделаны выводы о современном состоянии уровня науки и техники в области производства труб методом прессования, уточнены задачи исследования и показаны пути их решения.

Глава 2 посвящена разработке комплекса математических моделей, применение которых для теоретического исследования процессов прошивки и экспандирования заготовки, прессования гладкостенных и профильных труб с винтовым оребрением внутренней поверхности, позволило установить, соответственно, новые многофункциональные зависимости, в частности:

- с применением конечно-элементного метода проведено компьютерное моделирование процессов экспандирования, прошивки и прямого прессования труб с использованием оригинальных профилировок прошивного и прессового инструмента (матричный узел, пресс-шайба);

- с применением конечно-элементного метода проведено компьютерное моделирование процесса инерционного прессования труб и показана возможность его совершенствования при использовании аккумулирующих устройств, обеспечивающих компенсацию пиковых нагрузок и снижение усилия прессования;

- разработан комплекс конечно-элементных и энергетических моделей, описывающих действие активных сил трения, применительно к процессу прессования труб с вращательным движением пресс-иглы. При этом, отдельное внимание уделено вопросам математического описания процесса, как с

принудительным вращательным движением пресс-иглы при изготовлении труб круглого сечения и труб с винтовым оребрением внутренней, так и описанию процесса в случае свободного вращательного движения пресс-иглы при изготовлении последних.

Глава 3 представлена результатами физического моделирования процессов прошивки, экспандирования заготовок и прессования труб, приведена оценка величины относительной ошибки математических моделей, отражены вопросы учета действующих в процессе прессования сил трения, а также показаны результаты экспериментальных исследований по горячему осаживанию и холодному редуцированию образцов труднодеформируемых сплавов, используемых для изготовления труб по схеме: «горячее прессование - холодная прокатка». В частности, представлены:

- физические модели формоизменения заготовки в процессах прошивки и экспандирования с применением оригинальны профилировок инструмента;

- физические модели процесса инерционного прессования труб при использовании устройства для аккумулирования энергии, выполненных в частности пружинами сжатия и различных профилировок матричного узла и пресс-шайбы;

- результаты применения расчетно-экспериментального метода для определения зависимости коэффициента трения и реологических свойств смазочных материалов, применяемых для прессования труб, и метода координатных сеток для изучения характера течения металла в зависимости от условий трения;

- комплекс физических моделей процесса прессования с принудительным вращательным движением пресс-иглы, как при изготовлении гладкостенных образцов-труб, так и профильных образцов-труб с винтовым оребрением внутренней поверхности;

- результаты пластометрических исследований труднодеформируемых материалов, в частности, хромоникелевого и титанового сплавов, полученные с применением многофункционального комплекса «01ееЬ1е 3800» и использованные при разработке технологических режимов изготовления труб по схеме: «горячее

прессование - холодная прокатка». Приведена сравнительная оценка силовых параметров процесса прессования труб в промышленных условиях, а также -оценка влияния степени холодной деформации на механические свойства готовых труб.

Глава 4 посвящена описанию новых научно-обоснованных энерго- и металлосберегающих способов и устройств для прессования труб, новизна которых подтверждается 10 патентами на изобретения и пятью патентами на полезные модели.

В Главе 5 излагаются результаты производства опытно-промышленных партий горячепрессованных труб с использованием новых способов и устройств, обеспечивающих уменьшение усилия прессования и изготовление профильных труб с винтовым оребрением внутренней поверхности.

В диссертации использованы результаты научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ, полученные автором при выполнении договорной тематики между АО «РусНИТИ» и АО «Волжский трубный завод» (г. Волжский), ООО «ТМК-ИНОКС» (г. Каменск-Уральский) и ПАО «Корпорация ВСМПО-АВИСМА» (г. Верхняя Салда) в период с 2012 по 2019 годы, а также в рамках исполнения Государственного контракта № 18-79-10107 от 08.08.2018 г., заключенного между ФГАОУ ВО «УрФУ им. первого Президента России Б. Н. Ельцина» и Российским научным фондом по теме: «Анализ и моделирование процессов, протекающих при изготовлении бесшовных труб из титановых сплавов различных классов».

Автор выражает признательность д-ру техн. наук И. Ю. Пышминцеву, д-ру

техн. наук, проф. А. В. Выдрину, д-ру техн. наук, проф. В. Г. Шеркунову, д-ру техн.

наук, проф. [М. А. Смирнову, д-ру техн. наук, проф. Г. И. Ковалю, д-ру техн. наук, проф. А. Г. Колесникову, д-ру техн. наук, доц. В. Ю. Лавриненко, главному

прокатчику АО «ВТЗ» [В. В. Ананяну и коллегам по лаборатории волочения и прессования АО «РусНИТИ» за поддержку, содействие и полезные советы, полученные в процессе подготовки диссертационной работы.

Глава 1. Анализ перспективных направлений технических и теоретических исследований в области совершенствования процесса прессования труб и расширения сортамента трубной продукции

Следует обратить внимание, что процесс прессования труб получил свое развитие еще в конце ХУШ века, и, как показано в работе [4], впервые был применен в 1797 году Дж. Брамахом (Великобритания) для изготовления свинцовых труб, что, соответственно, предполагает глубину исторического экскурса. Так, с целью формирования комплексного подхода к исследованию вопроса совершенствования трубопрессовой отрасли предлагается рассмотреть основные направления опытно-конструкторских, научно-исследовательских и теоретических работ, а также их наиболее значимые примеры в области совершенствования процесса прессования труб.

И так, процесс обработки металлов давлением, при котором изделие получается истечением металла из замкнутого объема через кольцевое отверстие, образованное матрицей и пресс-иглой, называется прессованием труб [4, 5]. Классическая схема процесса прямого прессования труб изображена на Рисунке 1.1.

(а)

////////) 1 10

)

1

рг • , J , J , ^ , , J }

/////////////

(б)

Рисунок 1.1. Схема процесса прессования труб: (а), (б) - начало и окончание процесса, соответственно: 1 - пресс-штемпель (пуансон); 2 - пресс-шайба; 3 - контейнер; 4 - втулка контейнера; 5 - матрицедержатель; 6 - матрица; 7 - пресс-игла; 8 - смазочная шайба; 9 - заготовка (гильза); 10 - труба

1.1. Анализ технических решений, способствующих совершенствованию процесса

прессования труб

В трудах отечественных и зарубежных ученых [4-56, 59-111], занятых в области прессования, представлено немалое количество технических решений, направленных на снижение металло- и энергозатрат в процессе прессования. Основная часть рассмотренных далее технических решений была отражена в трудах отечественных ученых, опубликованных начиная с 60-х годов прошлого столетия. Все представленные технические решения условно классифицированы на три группы. Часть из них основана на конструктивных изменениях прессового оборудования и инструмента, как на основном факторе, влияющем на энергосиловые характеристики процесса, в частности, изменение профилировки пресс-игл, матриц, конструкции пресс-шайб, их материалов. Другие же технические решения подразумевают изменения в технологии прессования, основываясь на корректировке режимов нагрева заготовок при прессовании, скоростных режимов движения прессового инструмента и т. д. Третьи же основаны на изменении реологического состава смазочных материалов, их физических и эксплуатационных свойств, конструкции стеклосмазочных шайб.

1.1.1. Анализ технических решений по снижению расхода металла и энергозатрат

при изготовлении труб методом прессования

В направлении снижения расходного коэффициента при производстве труб прессованием было проведено немалое количество научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ [5-13] Ю. Г. Гуляевым, И. Л. Перлиным, А. Г. Сусловым, Ю. Ф. Шевакиным, С. А. Чукмасовым, М. И. Медведевым и др. Однако, развитие способов сокращения расхода металла повлекло за собой конструктивные и технологические изменения в процессе. Многочисленные авторские свидетельства на изобретения и научные исследования [1 4-26] в направлении совершенствования технологии и прессового оборудования принадлежат Н. И. Касаткину, В. Г. Белову, В. С. Старикову, О. М. Шухату,

Список литературы диссертационного исследования доктор наук Космацкий Ярослав Игоревич, 2021 год

- 95 с.

200. Авт. свид. 300233 СССР, МПК6 В 21 С 23/08. Игла для прессования труб с внутренним оребрением / М.Ф. Головинов, Р.Н. Аюпов, А.И. Бердюгина и др. - № 1295975/25-27; заявл. 10.01.1969; опубл. 07.11.1971, Бюл. № 13. - 4 с.

201. Каргин, В.Р. Проектирование инструмента для прессования труб со спиральным оребрением / В.Р. Каргин // Кузнечно-штамповочное производство. -1991. - № 2 - С. 26-28.

202. Шевченко, А.А. Микроструктура и механические свойства профильных горячепрессованных труб с винтовым истечением металла / А.А. Шевченко, Н.К. Черкасов, А.И. Ризоль и др. // Кузнечно-штамповочное производство. - 1974.

- № 7 - С.5-7.

203. Черкасов, Н.К. Разработка способа и исследование процесса прессования труб с винтовым истечением металла: автореф. дис. ... канд. техн. наук / Н.К. Черкасов. - Днепропетровск: Изд-во ВНИТИ, 1980. - 21 с.

204. Фокин, Н.В. Анализ существующих технических решений, направленных на снижение энергозатрат при изготовлении труб методом прессования и оценка технологической возможности их реализации в действующих промышленных условиях / Н.В. Фокин, Я.И. Космацкий // Материалы IV междунар. науч.-практ. конф. - Чебоксары: ЦНС «Интерактив плюс», 2015. - С. 224-227.

205. Космацкий, Я.И. Анализ теоретических разработок, направленных на определение устойчивого винтообразного течения металла и выполнение профиля прессованных труб / Я.И. Космацкий // Материалы 66-й науч. конф. «Наука ЮУрГУ»: секция техн. наук. - 2014. - С. 820- 823.

206. Баричко, Б.В. Технология процессов прессования: учеб. пособие / Б.В. Баричко, Я.И. Космацкий, К.Ю. Панова. - Челябинск: Изд-во ЮУрГУ, 2011.

- 71 с.

207. Выдрин, А.В. Технологии и оборудование для изготовления горячепрессованных труб: учеб. пособие / А.В. Выдрин, Я.И. Космацкий, Е.В. Храмков. - Челябинск: Изд-во ЮУрГУ, 2015. - 107 с.

208. Космацкий, Я.И. Совершенствование процесса инерционной выпрессовки пресс-остатка / Я.И. Космацкий // Материалы 65-й науч. конф. Секция техн. наук. -Челябинск: Изд-во ЮУрГУ, 2013. - Т. 2. - С. 11-14.

209. Выдрин, А.В. Развитие теории процессов производства и отделки бесшовных труб / А.В. Выдрин, Б.В. Баричко, Я.И. Космацкий // Пластическая деформация металлов: сб. науч. трудов 10-й междунар. науч.-практ. конф. -Днепропетровск: Акцент 1111, 2014. - Т. 1. - С. 83-88.

210. Зильберг, Ю.В. Теория обработки металлов давлением / Ю.В. Зильберг.

- Днепропетровск: Пороги, 2009. - 434 с.

211. Теория пластических деформаций металлов / Е.П. Унксов, У. Джонсон, В.Л. Колмогоров; под ред. Е.П. Унксова, А.Г. Овчинникова. - М.: Машиностроение, 1983. - 598 с.

212. Практическое руководство к программному комплексу Deform-3D: учеб. пособие / B.C. Паршин, А.Л. Карамышев, И.И. Некрасов и др. -Екатеринбург: Изд-во УрФУ, 2010. - 266 с.

213. Иванов, В.А. Пакет инженерного анализа Deform. СКЦ ЮУрГУ [Электронный ресурс]. URL: https://docplayer.ru/72321986-Paket-inzhenernogo-analiza-deform.html (дата обращения 27.01.2015).

214. Руководство пользователя. Программа для моделирования процессов обработки металлов давлением QForm 7 2D/3D: версия 7.2. - М.: Квантор Форм, 2014. - Ч. 2. - 280 с.

215. Маковкин, Г.А. Применение МКЭ к решению задач механики деформируемого тела: учеб. пособие / Г.А. Маковкин, С.Ю. Лихачева. - Нижний Новгород: Изд-во ННГАСУ, 2012. - 71 с.

216. Стренг, Г. Теория метода конечных элементов / Гилберт Стренг, Джордж Фикс; пер. с англ. В.И. Агашкова, В.А. Василенко, В.В. Шайдурова; под ред. акад. Г.И. Марчука. - М.: Мир, 1977. - 351 с.

217. Норри, Д.Г. Введение в метод конечных элементов / Дуглас Норри, Жерард Де Фрис; пер. с англ. Г.В. Демидова, А.Л. Урванцева; под ред. акад. Г.И. Марчука. - М.: Мир, 1981. - 304 с.

219. Norrie, D.H. An introduction to finite element analysis / D.H. Norrie, G. De Vries. - London: Academic Press, 1978. - Vol. 14. - 301 p.

218. Хан, Х.Г. Теория упругости: основы линейной теории и ее применения / Ханс Георг Хан; пер. с нем. Е.А. Кагана; под ред. Э.И. Григолюка. - М.: Мир, 1988. - С. 325-326.

220. Степанский, Л.Г. Расчёты процессов обработки металлов давлением / Л.Г. Степанский. - М.: Машиностроение, 1979. - 215 с.

221. Сторожев, М.В. Теория обработки металлов давлением / М.В. Сторожев, Е.А. Попов. - 4-е изд. - М.: Машиностроение, 1977. - 423 с.

222. Гелеи, Ш. Расчет усилий и энергии при пластической деформации металлов / Ш. Гелеи; пер. с венг. И.С. Победина, И.М. Мееровича; под ред. Е.С. Рокотяна. - М.: Металлургиздат, 1958. - 419 с.

223. Томсен, Э. Механика пластических деформаций при обработке металлов / Э. Томсен, Ч. Янг, Ш. Кобаяши; пер. с англ. Б.Н. Мельников,

B.В. Павлова, Д.И. Лурье. - М.: Машиностроение, 1968. - 504 с.

224. Малинин, Н.Н. Прикладная теория пластичности и ползучести: учеб. для студентов вузов / Н.Н. Малинин. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Машиностроение, 1975. - 400 с.

225. Кушнарев, А.В. Разработка научных основ и внедрение современной технологии производства железнодорожных колес с высокими эксплуатационными характеристиками: дис. ... д-ра техн. наук / А.В. Кушнарев. - Екатеринбург, 2014. -403 с.

226. Каргин, В.Р. Моделирование прессования в программе Deform-2D: учеб. пособие / В.Р. Каргин, Б.В. Каргин, Я.А. Ерисов. - Самара: Изд-во СГАУ, 2010. - 106 с.

227. Губанов, И.Ю. Особенности моделирования процесса полунепрерывного прессования алюминиевых сплавов / И.Ю. Губанов, С.В. Беляев, П.О. Широков и др. // Вестник СГАУ. Серия «Математика, механика, информатика». - 2010. -Вып. 6. - С. 35-38.

228. Бережной, В.Л. Моделирование процессов прессования с использованием конечно-элементных программ: направления развития и ограничения / В.Л. Бережной // Технология легких сплавов. - 2005. - № 1-4. -

C. 129-136.

229. Kobayashi, S. Metal forming and finite-element method / Shiro Kobayashi, Soo-Ik Oh, Taylan Altan. - New York: Oxford University Press, Inc., 1989. - 377 p.

230. Ефремов, Г.В. Компьютерная графика: учеб. пособие / Г.В. Ефремов, С.И. Нюкалова. - Красноярск: Изд-во СибГУ им. М.Ф. Решетнева, 2013. - 255 с.

231. Дефекты стальных прессованных труб и профилей: справочник / В.Е. Васюченко, А.Е. Притоманов, А.И. Ризоль и др. - М.: Металлургия, 1990. - 70 с.

232. Повышение точности и качества труб / Ю.Г. Гуляев, М.З. Володарский, О.И. Лев и др. - М.: Металлургия, 1992. - 238 с.

233. Фокин, Н.В. Компьютерное моделирование формоизменения заготовок при экспандировании и прошивке / Н.В. Фокин, Я.И. Космацкий, В.В. Ананян и др. // Известия ВолгГТУ. - 2015. - № 12 (175). - С. 92-97.

234. Космацкий, Я.И. Развитие технических решений производства горячепрессованных труб / Я.И. Космацкий, А.В. Выдрин, Б.В. Баричко // Бюл. науч.-техн. и экон. информ. «Черная металлургия». - 2014. - № 3(1371). - С. 7375.

235. Технология и оборудование трубного производства / В.Я. Осадчий,

A.С. Вавилин, В.Г. Зимовец, А.П. Коликов. - М.: Интермет инжиниринг, 2007. -С. 208-209.

236. Космацкий, Я.И. Технология и оборудование трубного производства: конспект лекций / Я.И. Космацкий, В.Г. Шеркунов, Е.А. Алюшкаев. - Челябинск: Изд-во ЮУрГУ, 2016. - 118 с.

237. Логинов, Ю.Н. Метод конечных элементов в описании напряженно деформированного состояния процесса прессования / Ю.Н. Логинов, В.В. Котов. - Екатеринбург: Изд-во УрФУ, 2010. - 320 с.

238. Логинов, Ю.Н. Моделирование процесса прессования трубной заготовки из титанового сплава в программе рБогш 2В/3Э / Ю.Н. Логинов,

B.В. Котов // Кузнечно-штамповочное производство. - 2010. - Вып. 12. - С. 36-40.

239. Выдрин, А.В. Новые возможности по физическому и математическому моделированию процессов продольной прокатки труб и условий их эксплуатации / А.В. Выдрин, Д.О. Струин, В.В. Широков и др. // Труды XX междунар. науч.-техн. конф. «Трубы-2012»: сб. науч. трудов. - Сочи: РосНИТИ, 2013. - Ч. 2. -

C. 4-8.

240. Широков, В.В. Опыт моделирования процессов производства труб с применением программы рБогш 2В/3Б / В.В. Широков, А.В. Король, А.А. Корсаков и др. // Инновационные технологии в металлургии и машиностроении: сб. науч. трудов. - Екатеринбург: Изд-во Урал. ун-та, 2014. - С. 208-211.

241. Первухин, А.Е. Моделирование прямого прессования в программе инженерного анализа рБогш / А.Е. Первухин, Н.А. Бабайлов // Современная наука: актуальные проблемы и пути их решения. - 2013. - С. 29-32.

242. Конструирование прессового инструмента: монография / Я.И. Космацкий, Б.В. Баричко, Н.В. Фокин, А.М. Зубков. - Челябинск: Изд-во ЮУрГУ, 2016. - 211 с.

243. Космацкий, Я.И. Влияние профилировки инструмента на ЭСП процесса прессования труб / Я.И. Космацкий // Известия ВолгГТУ. - 2016. - № 2 (181). -С. 68-75.

244. Космацкий, Я.И. Повышение эффективности процесса прессования труб за счет снижения усилия прессования / Я.И. Космацкий // Материалы 68-й науч. конф. «Наука ЮУрГУ»: секция техн. наук. - 2016. - С. 701-709.

245. Фокин, Н.В. Применение МКЭ для теоретического исследования процесса прессования труб с использованием пресс-шайбы и матричного узла новой конструкции / Н.В. Фокин, Я.И. Космацкий // Материалы восьмой науч. конф. аспирантов и докторантов. Техн. науки. - Челябинск: Изд-во ЮУрГУ, 2016. - С. 230 - 238.

246. Биргер, И.А. Расчет на прочность деталей машин: справочник / И.А. Биргер, Б.Ф. Шорр, Г.Б. Иосилевич. - 4-е изд., перераб. и доп. - М.: Машиностроение, 1993. - 640 с.

247. Белков, Е.Г. Технология изготовления и упрочнения пружин: монография / Е.Г. Белков. - Челябинск: Изд-во ЮУрГУ, 2013. - 168 с.

248. Космацкий, Я.И. Исследование процесса инерционного прессования с применением аккумулирующего устройства / Я.И. Космацкий, А.В. Выдрин, Б.В. Баричко и др. // Труды XXI междунар. науч.-техн. конф. «Трубы-2014»: сб. науч. трудов. - Челябинск: РосНИТИ, 2014. - Ч. 2. - С. 231-234.

249. Космацкий, Я.И. Моделирование процесса прессования труб с использованием устройства инерционной выпрессовки пресс-остатка / Я.И. Космацкий, А.В. Выдрин, Б.В. Баричко и др. // Сталь. Производство труб. -2014. - Вып. 11. - С. 46-49.

250. Целиков, А.И. Теория расчета усилий в прокатных станах / А.И. Целиков. - М.: Металлургиздат, 1962. - 494 с.

251. Агеев, Н.П. Механические испытания металлов при высоких температурах и кратковременном нагружении / Н.П. Агеев, С.И. Каратушин. - М.: Металлургия, 1968. - 280 с.

252. Смирнов-Аляев, Г.А. Сопротивление материалов пластическому деформированию. Инженерные методы расчета операций пластической обработки материалов / Г.А. Смирнов-Аляев. - 2-е изд. - М.: Машгиз, 1961. - 462 с.

253. Основы теории обработки металлов давлением / С.И. Губкин, Б.П. Звороно,

B.Ф. Катков и др.; под ред. М.В. Сторожева.- М.: Машгиз, 1959. - 539 с.

254. Теория пластической деформации сталей и сплавов: методические указания к лабораторным работам / сост. Я.И. Космацкий, Е.А. Горячев, Н.В. Фокин. - Челябинск: Изд-во ЮУрГУ, 2014. - 61 с.

255. Дубинский, Ф.С. Расчет энергосиловых параметров процесса прокатки с применением ЭВМ: пособие / Ф.С. Дубинский, В.И. Крайнов. - Челябинск: Изд-во ЧГТУ, 1994. - 57 с.

256. Космацкий, Я.И. Совершенствование технологии горячего прессования труб за счет повышения эффективности операции нанесения стеклосмазочных материалов / Я.И. Космацкий, Е.А. Алюшкаев // Материалы восьмой науч. конф. аспирантов и докторантов. Техн. науки. - Челябинск: Изд-во ЮУрГУ, 2016. -

C. 206-212.

257. Каргин, В.Р. Процессы получения винтовых профилей и труб / В.Р. Каргин. - М.: Металлургия, 1994. - 96 с.

258. Математическое моделирование в технике: учеб. для вузов: в 21 т. / под ред. В.С. Зарубина, А.П. Крищенко. - 2-е изд., стереотип. - М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2003. - Вып. 21. - С. 20-22.

259. Выдрин, А.В. Математическое моделирование процесса прессования труб переменного сечения / А.В. Выдрин, И.Ю. Пышминцев, Я.И. Космацкий // Сталь. Производство труб. - 2013. - Вып. 2. - С. 39-41.

260. Колмогоров, В.Л. Механика обработки металлов давлением: учеб. для вузов / В.Л. Колмогоров. - М.: Металлургия, 1986. - 688 с.

261. Тарновский, И.Я. Формоизменение при пластической обработке металлов / И.Я. Тарновский. - М.: Металлургиздат, 1954. - 445 с.

262. Поздеев, А.А. Большие упругопластические деформации: теория, алгоритмы, приложения / А.А. Поздеев, П.В. Трусов, Ю.И. Няшин. - М.: Наука, 1986. - 341 с.

263. Хилл, Р. Математическая теория пластичности / Р. Хилл; пер. с англ. Л.Э. Эльсгольца. - М.: Гостехтеоретиздат, 1956. - 407 с.

264. Дель, Г.Д. Метод делительных сеток / Г.Д. Дель, Н.А. Новиков. - М.: Машиностроение, 1979. - 144 с.

265. Каргин, В.Р. Основы технологических процессов ОМД: раздел прессование: учеб. пособие / В.Р. Каргин, Б.В. Каргин - Самара: Изд-во СамГУ, 2011. - С. 29-32.

266. Космацкий, Я.И. Информационное обеспечение и управление технологическими процессами трубопрессового производства: учеб. пособие / Я.И. Космацкий, М.И. Гасленко. - Челябинск: Изд-во ЮУрГУ, 2013. - 45 с.

267. Баричко, Б.В. Исследование свойств центробежно литой трубной заготовки из стали 08Х18Н10Т / Б.В. Баричко, Я.И. Космацкий, С.В. Рущиц и др. // Металлург. - 2013. - № 4. - С. 59-62.

268. Космацкий, Я.И. Оценка технологической возможности изготовления горячепрессованных труб из центробежно-литой трубной заготовки стали AISI 321 / Я.И. Космацкий, Б.В. Баричко, В.Б. Восходов и др. // Бюл. науч.-техн. и экон. информ. «Черная металлургия». - 2014. - № 1 (1369). - С. 58-63.

269. Свид. о гос. регистр. программ для ЭВМ № 2015614079. Программный комплекс для определения модуля сопротивления пластической деформации и усилия прессования полых профилей из сложнолегированных сплавов / Я.И. Космацкий, Б.В. Баричко, Н.В. Фокин и др. - № 2015611056; заявл. 25.02.2015; опубл. 20.05.2015. - 1 с.

270. Свид. о гос. регистр. программ для ЭВМ № 2015616366. Программный комплекс «Sigma RM» для определения сопротивления горячей пластической деформации и максимального усилия прессования труб из различных металлов и сплавов / Б.В. Баричко, А.В. Баричко, Я.И. Космацкий и др. - № 2015613161; заявл. 20.04.2015; опубл. 20.07.2015. - 1 с.

271. Свид. о гос. регистр. баз данных № 2015621375. База данных для изготовления труб из высоколегированных сталей и сплавов методом горячего прессования («STEX») / Я.И. Космацкий, Б.В. Баричко, Н.В. Фокин и др. -№ 2015620961; заявл. 21.07.2015; опубл. 20.10.2015. - 1 с.

272. Рахманов, С.Р. Моделирование очага деформации при прессовании бесшовных труб с учётом технологической смазки / С.Р. Рахманов, О.Г. Гоман // Металлургическая и горнорудная промышленность. - 2011. - Вып. 1. - С. 52-56.

273. Выгодский, М.Я. Справочник по высшей математике / М.Я. Выгодский.

- 4-е изд., стереотип. - М.: Гос. изд-во физ.-мат. литературы, 1959. - 784 с.

274. Шестаков, Н.А. Расчеты процессов обработки металлов давлением в среде МаШсаё: учеб. пособие / Н.А. Шестаков. - М.: Изд-во МГИУ, 2000. - 225 с.

275. Шестаков, Н.А. Расчеты процессов обработки металлов давлением в МаШсаё. Решение задач энергетическим методом: учеб. пособие / Н.А. Шестаков.

- М.: Изд-во МГИУ, 2008. - 344 с.

276. Мороз, Б.С. Разработка научных методов проектирования технологических процессов прессования алюминиевых сплавов с активным действием сил трения: дис. ... д-ра техн. наук / Б.С. Мороз. - Ростов н/Д. - 2000. - 385 с.

277. Свид. о гос. регистр. программ для ЭВМ № 2014616235. Программный комплекс для определения параметров прессования труб с внутренним винтообразным оребрением / Я.И. Космацкий, Д.В. Перевозчиков. - № 2014613894; заявл. 29.04.2014; опубл. 20.07.2014. - 1 с.

278. Теоретическое исследование новых способов прессования полых профилей, обеспечивающих снижение энергозатрат: отчет о НИР (промеж.): 1.21.1-Т-46/15 / РосНИТИ; рук.: Я.И. Космацкий; исполн.: Я.И. Космацкий, Б.В. Баричко, Н.В. Фокин и др. - Челябинск, 2016. - 81 с.

279. Разработка технических основ процесса прессования труб с винтовым оребрением внутренней поверхности и анализ особенностей формоизменения: отчет о НИР (промеж.): 1.21.1-М-132/15 / РосНИТИ; рук.: Я.И. Космацкий; исполн.: Я.И. Космацкий, Б.В. Баричко, Н.В. Фокин и др. - Челябинск, 2016. - 105 с.

280. Космацкий, Я.И. Теоретическое и экспериментальное исследование процесса прессования труб с винтообразным оребрением внутренней поверхности / Я.И. Космацкий // Производство проката. - 2016. - № 11. - С. 28-34.

281. Космацкий, Я.И. Современный уровень исследований процесса прессования труб с применением дополнительного вращательного движения пресс-иглы / Я.И. Космацкий, Н.В. Фокин, Д.В. Перевозчиков // Вестник ЮУрГУ. Серия «Металлургия». - 2015. - Вып. 3. - Т. 15. - С. 133-138.

282. Космацкий, Я.И. Определение геометрических параметров профилировки инструмента при изготовлении труб с внутренними винтовыми нарезами прессованием / Я.И. Космацкий, Д.В. Перевозчиков // Вестник ЮУрГУ. Серия «Металлургия». - 2014. - Вып. 1. - Т. 14. - С. 80-84.

283. Космацкий, Я.И. Технологические основы процесса изготовления горячепрессованных труб с внутренним оребрением / Я.И. Космацкий, Д.В. Перевозчиков // Труды XXI междунар. науч.-техн. конф. «Трубы-2014»: сб. науч. трудов. - Челябинск: РосНИТИ, 2014. - Ч. 2. - С. 308-311.

284. Космацкий, Я.И. Основные направления исследований в области совершенствования теории, технологии и оборудования трубопрессовых систем / Я.И. Космацкий // Вестник МГТУ им. Г.И. Носова. - 2016. - Т. 14. - № 1. - С. 41-46.

285. Космацкий, Я.И. Современный уровень исследований трубопрессовых систем // 7-й междунар. промышленный форум «Реконструкция промышленных предприятий - прорывные технологии в металлургии и машиностроении»: сб. тезисов докладов. - Челябинск: ЦМТ, 2015. - С. 77-78.

286. Кацман, М.М. Электрические машины автоматических систем: учебник / М.М. Кацман, Ф.М. Юферов; под. ред. Ф.М. Юферова. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Высшая школа. - 1979. - 261 с.

287. Космацкий, Я.И. Математическое описание выполнения винтового оребрения внутренней поверхности труб в процессе прессования / Я.И. Космацкий // Производство проката. - 2017. - № 1. - С. 19-24.

288. Космацкий, Я.И. Анализ эксплуатационных характеристик смазочных шайб, применяемых при горячем прессовании полых профилей / Я.И. Космацкий, Д.М. Алютин // Материалы III междунар. науч.-практ. конф. - Чебоксары: ЦНС «Интерактив плюс», 2015. - С. 239- 240.

289. Экспериментальное исследование процесса прессования труб с применением новых технических решений, обеспечивающих снижение пиковых нагрузок: отчет о НИР (промеж.): 1.21.1-Т-46/15 / РосНИТИ; рук.: Я.И. Космацкий; исполн.: Я.И. Космацкий, Б.В. Баричко, Н.В. Фокин. - Челябинск, 2016. - 57 с.

290. Гмурман, В.Е. Руководство к решению задач по теории вероятностей и математической статистике: учеб. пособие / В.Е. Гмурман. - 9-е изд., стереотип. -М.: Высшая школа. - 2004. - 404 с.

291 Хан, Г. Статистические модели в инженерных задачах / Г. Хан, С. Шапиро; пер. с англ. Е.Г. Коваленко, под ред. В.В. Налимова. - М.: Изд-во «МИР», 1969. - 396 с.

292. Экспериментальное исследование формоизменения торцевой поверхности гильзы при прошивке и экспандировании / Я.И. Космацкий, Н.В. Фокин, Б.В. Баричко // Сталь. Производство труб. - 2016. - Выпуск № 1. -С. 46-49.

293. Космацкий, Я.И. Экспериментальное исследование процесса инерционного прессования труб / Я.И. Космацкий, Н.В. Фокин // Вестник ЮУрГУ. Серия «Металлургия». - 2014. - Т. 14. Вып. № 2. - С. 73-77.

294. Космацкий, Я.И. Повышение эффективности трубопрессовых систем / Я.И. Космацкий // Междунар. науч. -практ. конф. «Инновационные технологии и оборудование для производства проката, труб и метизов». - Челябинск: ЦМТ, 2014. -С. 67-69.

295. Hansson, S. Modeling of the stainless steel tube extrusion process: doctoral thesis / Sofia Hansson. - Lulea: Lulea University of Technology. Department of Applied Physics and Mechanical Engineering. Division of Material Mechanics, 2009. - 140 p.

296. Sejournet, J. Origin of the invention of steel extrusion by glass lubrication / Jacques Sejournet // Journal of the Franklin Institute. - 1956. - Vol. 261. Issue 3. -P. 315-318.

297. Pat. 2630220 US. Lubricating process with fibrous material in the hot extrusion of metals / Jacques Sejournet. - Appl. No. 1337844; decl. 19.01.1949; publ. 03.03.1953, Claims No. 2. - 6 p.

298. Воларович, М.П. Алексей Иосифович Бачинский / М.П. Воларович // Успехи физических наук. - 1947. - Т. XXXI. - Вып. 3. - С. 403-414.

299. Павлов, И.П. Теория прокатки и основы пластической деформации металлов: учеб. для втузов / И.П. Павлов. - М.: Главная редакция по черной и цветной металлургии, 1938. - С. 67-71.

300. Грудев, А.П. Внешнее трение при прокатке / А.П. Грудев. - М. Металлургия, 1973. - 282 с.

301. Трение, изнашивание и смазка: справочник: в 2 т. / под ред. д-ра техн. наук И.В. Крагельского, канд. техн. наук В.В. Алисина. - М.: Машиностроение, 1978. - Т. 1. - 400 с.

302. Смазки: сборник стандартов. - М.: Изд-во комитета стандартов, мер и измерительных приборов при совете министров СССР, 1967. - 511 с.

303. Космацкий, Я.И. Освоение производства горячепрессованных труб из титанового сплава / Я.И. Космацкий, Б.В. Баричко, В.Б. Восходов и др. // Бюл. науч.-техн. и экон. информ. «Черная металлургия». - 2014. - № 10. - С. 67-70.

304. Экспериментальное исследование взаимосвязей реологических свойств стеклосмазочных материалов, применяемых для нанесения на наружную и внутреннюю поверхности заготовок, и изготовления стеклосмазочных шайб: отчет о НИР (промеж.): 1.21.31-К-103/14 / РосНИТИ; рук. В.И. Кузнецов; исполн.: А.В. Король, Е.Ю. Пашнина. - Челябинск, 2016. - 57 с.

305. Солнцев, С.С. Высокотемпературные стеклокерамические материалы и покрытия для авиакосмической промышленности и народного хозяйства / С.С. Солнцев // Конверсия в машиностроении. - М.: ВИАМ, 1998. - № 2. - 18 с.

306. Космацкий, Я.И. Расчетно-экспериментальный метод определения зависимостей коэффициента трения от реологических свойств смазочных материалов при прессовании труб / Я.И. Космацкий // Сталь. Производство труб.

- 2017. - Вып. 11. - С. 31-36.

307. Космацкий, Я.И. Экспериментальное исследование процесса прессования труб с использованием метода координатных сеток / Я.И. Космацкий // Бюл. науч.-техн. и экон. информ. «Черная металлургия». - 2016. - № 12 (1404).

- С. 75-82.

308. Kosmatskiy, Ya.Ig. Experimental study of pipes extrusion process by using method of coordinate grids / Ya.Ig. Kosmatskiy, A.S. AL-Khuzaie, M.J. AL-Jumaili // Journal of materials science research. - ISSN 1927-0585, E-ISSN 1927-0593. Published by Canadian Center of Science and Education, 2018. - Vol. 7, No. 3. - P. 58-68.

309. Чижиков Ю.М. Теория подобия и моделирование процессов обработки металлов давлением / Ю.М. Чижиков. - М.: Металлургия, 1970. - 296 с.

310. Алютин, Д.М. Экспериментальное исследование влияния вращательного движения инструмента на проработку структуры прессованных труб / Д.М. Алютин, Я.И. Космацкий // Материалы 68-й науч. конф. Секция техн. наук. -Челябинск: Издательский центр ЮУрГУ, 2016. - С. 713-717.

311. Пат. 2254394 РФ, МПК С 22 С 38/38, С 21 D 8/00. Высокопрочная аустенитная сталь и способ окончательной упрочняющей обработки изделий из нее / Ю.В. Бодров, А.И. Брижан, М.Н. Лефлер и др. - № 2004107828; заявл. 16.06.04; опубл. 20.06.05, Бюл. № 5. - 13 с.

312. ASTM B 338-14. Standard specification for seamless and welded titanium and titanium alloy tubes for condensers and heat exchangers. - PA: ASTM International, 2014. - 9 p.

313. Стали и сплавы. Марочник: справ. изд. / под ред. В.Г. Сорокина, М.А. Гервасьева. - М.: Интермет инжиниринг, 2001. - 608 с.

314. Баричко, Б.В. Исследование деформационной способности трубных заготовок из труднодеформируемого сплава / Б.В. Баричко, Я.И. Космацкий, А.М. Ахмедьянов // Бюл. науч.-техн. и экон. информ. «Черная металлургия». -2015. - № 9 (1389). - С. 68-73.

315. Баричко, Б.В. Сравнительный анализ двух методик определения силовых параметров прессования труб из нержавеющих сталей и сплавов / Б.В. Баричко, Я.И. Космацкий, М.И. Медведев // Металлург. - 2010. - № 4. - С. 72-74.

316. Фокин, Н.В. Исследование деформационной способности нового высоколегированного сплава и разработка технологии горячего прессования труб из него / Н.В. Фокин, Я.И. Космацкий, С.А. Денисюк // Вестник МГТУ им. Г.И. Носова. - 2015. - № 4. - С. 27-33.

317. ТУ 14-3Р-139-2014. Трубы бесшовные насосно-компрессорные и муфты к ним из коррозионно-стойкого сплава с газогерметичным резьбовым соединением «ТМК UP PF» для месторождений ОАО «Газпром». Технические условия. -Челябинск: ТК 357, РосНИТИ, 2014. - 32 с.

318. ANSI / NACE MR0175 / ISO 15156-3. Нефтяная и газовая промышленность. Материалы для применения в средах, содержащих сероводород, при добыче нефти и газа. Ч. 3: Коррозионностойкие (CRAs) и другие сплавы, стойкие против растрескивания. - 149 c.

319. Денисова, И.К. Анализ диаграммы растяжения и построение диаграммы в истинных координатах / И.К. Денисова, И.Ю. Пышминцев. - Екатеринбург: УГТУ-УПИ, 2007. - 12 с.

320. Boyer, R. Titanium alloys / R. Boyer, G. Welsch, E.W. Collings. - ASM International. - OH: The material information society, 1994. - 1176 p.

321. Исследование деформационной способности титанового сплава Ti-3Al-2.5V и оценка технологической возможности изготовления горячепрессованных труб из него / Я.И. Космацкий, Н.В. Фокин, Е.А. Филяева, Б.В. Баричко // Титан. -2016. - № 2. - С. 18-22.

322. Илларионов, А.Г. Экспериментальное определение температурных параметров для оценки возможности изготовления горячепрессованных труб из сплава Ti-3Al-2,5V / А.Г. Илларионов, Я.И. Космацкий, Е.А. Филяева и др. // Металлург. - 2016. - № 9. - С. 83-87.

323. Пышминцев, И.Ю. Проектирование технологии изготовления труб на основе изучения деформационных особенностей сплава Ti-3Al-2.5V / И.Ю. Пышминцев, Я.И. Космацкий, Б.В. Баричко и др. // Тезисы докладов междунар. конф. «Материалы и технологии для Арктики». - СПб.: НИЦ «Курчатовский институт» - ЦНИИ КМ «Прометей», 2017. - С. 78-79.

324. Пышминцев, И.Ю. Освоение технологии производства труб TREX из сплава Ti-3Al-2.5V / И.Ю. Пышминцев, Я.И. Космацкий, Е.А. Филяева и др. // Труды XXII междунар. науч.-техн. конф. «Трубы-2016»: сб. науч. трудов. -Челябинск: РосНИТИ, 2016. - Ч. 2. - С. 238-242.

325. Космацкий, Я.И. Оценка влияния степени холодной деформации и термической обработки на формирование и изменение механических свойств титанового сплава Ti-3Al-2.5V / Я.И. Космацкий, Б.В. Баричко, Е.А. Филяева и др. // Титан. - 2016. - № 4. - С. 39-44.

326. Выдрин, А.В. Механика сплошных сред: конспект лекций / А.В. Выдрин. - Челябинск: Издательский центр ЮУрГУ, 2005. - 58 с.

327. Космацкий, Я.И. Металлосберегающие технологии производства труб / Я.И. Космацкий // Инновационные технологии в металлургии и машиностроении: сб. науч. трудов. - Екатеринбург: Унив. тип. «Альфа Принт», 2013. - С. 481-483.

328. Выдрин, А.В. Снижение расхода металла при производстве горячепрессованных труб нефтегазового сортамента / А.В. Выдрин, Я.И. Космацкий, Б.В. Баричко и др. // Труды XX междунар. науч.-техн. конф. «Трубы-2012»: сб. науч. трудов. - Сочи: РосНИТИ, 2013. - Ч. 2. - С. 31-34.

329. Пат. 2611634 РФ, МПК7 В 21 С 23/08 (2006.01), В 21 С 25/00 (2006.01). Инструмент для прошивки заготовки под прессование / Я.И. Космацкий, А.В. Выдрин, Б.В. Баричко и др. - № 2015131383; заявл. 28.07.2015; опубл. 28.02.2017, Бюл. № 7. - 8 с.

330. Пат. 2602927 РФ, МПК7 В 21 С 23/32 (2014.01). Смазочная шайба для прессования изделий и способ прессования с применением шайбы / Я.И. Космацкий, В.И. Кузнецов, Б.В. Баричко и др. - № 2015119474; заявл. 22.05.2015; опубл. 20.11.2016, Бюл. № 32. - 7 с.

331. Пат. 2535831 РФ, МПК7 В 21 В 17/00, В 21 С 23/08, В 21 В 25/02. Способ прессования полых профилей и устройство для его осуществления / Я.И. Космацкий, А.В. Выдрин, Б.В. Баричко и др. - № 2013133135/02; заявл. 16.07.2013; опубл. 20.12.2014, Бюл. № 35. - 8 с.

332. Пат. 154584 РФ, МПК7 В 21 С 23/08, В 21 С 25/00, В 21 I 13/00 (2006.01). Устройство для прессования полых профилей / Я.И. Космацкий, Н.В. Фокин, Д.В. Перевозчиков. - № 2015103937/02; заявл. 05.02.1015; опубл. 27.08.2015, Бюл. № 24. - 2 с.

333. Пат. 144990 РФ, МПК В 21 В 17/00 (2006.01). Устройство для получения полых профилей / Я.И. Космацкий, М.А. Тихонова, Н.В. Фокин и др. -№ 2014118689/02; заявл. 07.05.14; опубл. 10.09.14, Бюл. № 25. - 9 с.

334. Пат. 161818 РФ, МПК7 В21С 23/32 (2006.01), В 21С 25/08 (2006.01). Матричный узел для прессования изделий / Я.И. Космацкий, А.В. Выдрин, Б.В. Баричко и др. - № 2015145567/02; заявл. 22.10.2015; опубл. 10.05.2016, Бюл. № 13. - 2 с.

335. Пат. 2608110 РФ, МПК7 В 21 С 25/00 (2006.01). Устройство для прессования прецизионных труб и способ прессования прецизионных труб с его использованием / Я.И. Космацкий, В.Г. Шеркунов, Е.А. Алюшкаев и др. -№ 2015124183; заявл. 22.06.2015; опубл. 13.01.2017, Бюл. № 2. - 8 с.

336. Пат. 2554261 РФ, МПК В21С 37/20 (2006.01). Устройство для изготовления труб с внутренним винтообразным оребрением / Я.И. Космацкий, А.В. Выдрин, Б.В. Баричко. - № 2014111402/02; заявл. 25.03.2014; опубл. 27.06.2015, Бюл. № 18. - 8 с.

337. Пат. 156044 РФ, МПК B 21 C 37/20 (2006.01). Устройство для изготовления труб с внутренним винтообразным оребрением / Я.И. Космацкий, Н.В. Фокин, Д.В. Перевозчиков. - № 2015115366; заявл. 23.04.2015; опубл. 27.10.2015, Бюл. № 30. - 2 с.

338. Целиков, А.И. Машины и агрегаты металлургических заводов: Машины и агрегаты для производства и отделки проката: учеб. для вузов: в 3 т. / А.И. Целиков, П.И. Полухин, В.М. Гребеник. - М.: Металлургия, 1981. - Т. 3 - 576 с.

339. Агеев, Л.М. Проектирование предприятий и цехов металлургического производства: учеб. / Л.М. Агеев, Г.И. Коваль. - Челябинск: Изд-во ЮУрГУ, 2011. - 149 с.

340. Пат. 2582842 РФ, МПК B21C37/20, (2006.01). Способ получения труб с внутренним винтообразным оребрением и устройство для его осуществления / Я.И. Космацкий, А.В. Выдрин, Д.В. Перевозчиков и др. - № 2014150145/02; заявл. 10.12.2014; опубл. 27.04.2016, Бюл. № 12. - 10 с.

341. Аврутин, С.В. Фрезерное дело: учеб. для профессионально-техн. училищ / С.В. Аврутин. - М.: Высшая школа, 1963. - 542 с.

342. Свид. о гос. регистр. программ для ЭВМ № 2018612109. Программа для автоматизированного расчета эксплуатационных параметров горячепрессованных труб с винтовым оребрением внутренней поверхности / Я.И. Космацкий, А.С. Кочкин, Е.В. Храмков и др. - № 2017663179; заявл. 19.12.2017; опубл. 12.02.2018. Бюл. № 2. - 1 с.

343. Пат. 2605013 РФ, МПК B21B19/02, (2006.01). Устройство подпора заготовки на стане винтовой прокатки / А.В. Выдрин, Я.И. Космацкий, Д.Ю. Звонарев и др. - № 2015115354; заявл. 23.04.2015; опубл. 20.12.2016, Бюл. № 35. - 7 с.

344. Пат. 2633429 РФ, МПК B 21 J 5/08, B 21 D 41/04, B 21 K 21/12 (2006.01). Устройство и способ нанесения сухой смазки на внутреннюю поверхность гильзы / Я.И. Космацкий, Б.В. Баричко, В.В. Ананян и др. - № 2016137563; заявл. 20.09.2016; опубл. 12.10.2017, Бюл. № 29. - 9 с.

345. Pat. 2908384 US, Int. Cl. B 21 C 23/32. Method of applying a particulate lubricant to a tubular extrusion billet / A.B. Capron, D.A. Edgecombe, S.O. Evans. -Appl. No. 790552; decl. 03.03.1954; publ. 13.10.1959, Claims No. 4 (041236). - 3 p.

346. Pat. 1229993 FR, Int. Cl. B 21 C 23/32. Improvements in or relating to hot extrusion / Albert Senn. - Appl. No. 790552; decl. 21.03.1959; publ. 12.09.1960, Claims No. 4 (041236). - 3 p.

347. Пат. 184647 РФ, МПК B08B 1/04 (2006.01). Устройство для очистки поверхности пресс-иглы с винтовыми нарезами / Я.И. Космацкий, Е.А. Алюшкаев, Б.В. Баричко и др. - № 2018129847; заявл. 15.08.2018; опубл. 02.11.2018, Бюл. № 31. - 8 с.

348. Пат. 2620420 РФ, МПК B 21 В 21/00, В 22 С 38/38. Способ изготовления бесшовных холоднодеформированных высокопрочных труб из хромоникелевого сплава / И.Ю. Пышминцев, А.К. Беломестнов, Я.И. Космацкий и др. -№ 2016102465; заявл. 19.01.2016; опубл. 25.05.2017, Бюл. № 15. - 6 с.

349. Пат. 2661125 РФ, МПК C 22 F 1/18, В 21 B 3/00. Способ изготовления бесшовных холоднодеформированных труб из титанового сплава типа Ti-3Al-2,5V / И.Ю. Пышминцев, Я.И. Космацкий, Е.А. Филяева и др. - № 2017116114; заявл. 10.05.2017; опубл. 11.07.2018, Бюл. № 20. - 10 с.

350. Трубы нефтяного сортамента. Справочное руководство / под ред. А.Е. Сарояна. - 3-е изд., перераб. и доп. - М.: Недра, 19877. - С. 341-418.

351. Высоколегированные материалы фирмы «Sumitomo Metal Industries, LTD.» для наиболее агрессивной среды в нефтяных и газовых скважинах // Материалы японо-советского симпозиума. М., 1984. - 45 с.

352. Пышминцев, И.Ю. Освоение технологии производства труб из сложнолегированного сплава «ТМК-С» / И.Ю. Пышминцев, А.К. Беломестнов, Я.И. Космацкий и др. // Черные металлы. - 2017. - № 3. - С. 30-34.

353. Горынин, И.В. Титан в машиностроении / И.В. Горынин, Б.Б. Чечулин. -М.: Машиностроения, 1990. - 399 с.

354. AS 5620. Aerospace standard for titanium hydraulic tubing, Ti-3Al-2.5V cold worked and stress relieved, up to 35,000 kPa (5080 psi), requirements for qualification testing and control. - PA: SAE International, 2004. - 11 p.

355. Пышминцев, И.Ю. Разработка и освоение технологии производства труб TREX из титанового сплава / И.Ю. Пышминцев, Я.И. Космацкий, Е.А. Филяева и др. // Труды XI междунар. конгресса прокатчиков. - Магнитогорск: МОО «Объединение прокатчиков», 2017. - Т. 1. - С. 218-224.

356. Скурихина, Е. Из теории - в эффективную практику / Е. Скурихина // Корпоративная газета ВСМПО «Новатор». - № 48 (5301). - 2017. - 1 декабря.

357. Методика определения экономической эффективности использования в народном хозяйстве новой техники, изобретений и рационализаторских предложений: утв. пост. Гос. ком-та министров СССР по науке и технике, Госпланом СССР, Академией наук СССР и Гос. ком-том Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий № 48/16/13/3, 14.03.1977. - 32 с.

358. Космацкий, Я.И. Оценка технической возможности снижения усилия прессования труб в условиях ТПЦ-2 АО «ВТЗ» за счет применения новых технических решений / Я.И. Космацкий, Н.В. Фокин, А.С. Тумашев и др. // Труды XXII междунар. науч.-техн. конф. «Трубы-2016»: сб. науч. трудов. - Челябинск: РосНИТИ, 2016. - Ч. 2. - С. 231-237.

359. Космацкий, Я.И. Освоение технологии изготовления горячепрессованных труб с винтообразным оребрением внутренней поверхности / Я.И. Космацкий, В.В. Ананян, А.М. Зубков и др. // Бюл. науч.-техн. и экон. информ. «Черная металлургия». - 2016. - № 11 (1403). - С. 66-69.

360. Космацкий, Я.И. Оценка результатов освоения технологии прессования труб с винтообразным оребрением внутренней поверхности / Я.И. Космацкий // Сталь. Производство труб. - 2016. - Вып. 12. - С. 46-50.

361. Борисов, С. Котельные трубы с высокой теплоотдачей / С. Борисов // Корпоративная газета ВТЗ «Волжский трубник». - № 43 (1916). - 2016. - 5 ноября.

362. Космацкий, Я.И. Исследование материала горячепрессованных труб с винтовым оребрением внутренней поверхности / Я.И. Космацкий // Черные металлы. - 2017. - Вып. 6. - С. 62-67.

363. ТУ 14-3Р-157-2018. Трубы стальные бесшовные горячепрессованные с винтовым оребрением внутренней поверхности для паровых котлов. Технические условия. - Челябинск: ТК 357, ОАО «РосНИТИ», 2018. - 27 с.

по техническ

АКТ ВНЕДРЕНИЯ

технологий производства горячепрессованиых и холоднокатаных труб из сплава

Настоящим Актом удостоверяем, что при выполнении п. 7 Плана мероприятий по импортозамещению в отрасли черной металлургии Российской Федерации (приказ Минпромторг России №652 от 31.03.2015 г.) АО «Волжский трубный завод». SC «TMK-ARTROM S.A.» и ООО «ТМК-ИНОКС» внедрены, разработанные Российским научно-исследовательским институтом трубной промышленности (ОАО «РосНИТИ», г. Челябинск), при непосредственном участии и научном руководстве заместителя начальника отдела по бесшовным трубам, ответственного за ВЭД ОАО «РосНИТИ» Космацкого Я. И., технологии производства труб из высоколегированного коррозионно-стойкого сплава HOCrNi (аналоги: SM2535, ХН30МДБ) в соответствии с требованиями ТУ 14-ЗР-139-2015. по межзаводской кооперации ПАО «ТМК». а именно:

- в условиях Волжского трубного завода (РФ. АО «ВТЗ», г. Волжский) внедрена технология производства предельных горячепрессованиых труб размерами: 118.0x11,0; 159,0x8,0; 160,0x12,0; 146,0x25,0; 168,0x27,0 мм;

- в условиях SC TMK-ARTROM S.A. (Румыния, г. Слатина) внедрена технология производства холоднодеформированных труб размерами: 114.3x6,88; 108,0x19,5; 132,1x19,5 мм;

-в условиях ООО «ТМК-ИНОКС» (РФ. г. Каменск-Уральский) внедрена технология производства холоднодеформированных труб размерами: 88.9x6,45; 114,3x6,88 мм.

Внедрение разработанных сквозных технологий производства горячего «ВТЗ») и холоднодеформированных (SC TMK-ARTROM S.A., ООО «ТМК-ИНОКС») труб из хромоникелевого сплава ТМК-С (llOCrNi) указанного размерного сортамента обеспечивает выпуск продукции ПАО «ТМК» в объеме 200 т/год в соответствии с потребностью ПАО «ГАЗПРОМ».

Директор дирекции

110 CrNi (ТМК-С): аналог ЭК-77 (ХН30МДБ. SM2535)

Директор дирекции по технологии ПАО «ТМК»

Главный прокатчик -

начальник отдела Главного прокатчика ПАО «ТМК) канд. техн. наук

по техническому сопровождению продаж на глобальном рынке ПАО «ТМК»

ПУБЛИЧНОЕ АКЦИОНЕРНОЕ ОБЩЕСТВО «КОРПОРАЦИЯ ВСМПО-АВИСМА»

Жвсмпа

м/*ал л

ПМТ1М

18 НОЯ 2016

№

АКТ об использовании результатов научно-исследовательской работы

Настоящим актом ПАО «Корпорация «ВСМПО-АВИСМА» подтверждает, что в соответствии с Программой изготовления опытно-промышленной партии трубных заготовок TREX (tube rolling-extrusion) из сплава Ti-3A1-2.5V обеспечено изготовление труб диаметром 38,1 мм с толщиной стенки 5,36 мм в соответствии с требованиями Технического соглашения № 142401.

Предложенная технология производства основана на теоретических, экспериментальных и конструкторских разработках сотрудников Российского научно-исследовательского института трубной промышленности

(ОАО «РосНИТИ») - Космацкого Я.И., при участии коллектива лаборатории волочения и прессования, и Научно-технического центра Трубной Металлургической Компании (ООО «ТМК НТЦ») - Филяевой Е.А.

Расчет технологических параметров процессов горячей и холодной деформации, а именно, экспандирования, прессования и холодной прокатки труб, выполнен с использованием разработанных методик и программ, а также комплекса результатов экспериментальных исследований, проведенных, в частности, в лабораторных условиях Южно-Уральского государственного университета (ФГАОУ ВО «ЮУрГУ (НИУ)») - при исследовании деформационной способности сплава Ti-3A1-2.5V, и в лабораторных условиях Российского научно-исследовательского института трубной промышленности - при оценке влияния химического состава на температурный диапазон фазового перехода с учетом деформационного разогрева.

Использование результатов выполненного Космацким Я.И. и Филяевой Е.А. научно-технического сопровождения разработанной технологии производства труб из титанового сплава Ti-3AI-2.5V по маршруту: горячее прессование — холодная прокатка, обеспечило выпуск нового для ТМК вида трубной продукции, отвечающего требованиям ПАО «Корпорация «ВСМПО-АВИСМА», обозначенным в Техническом соглашении № 142401 и ASTM В338-14 (для сплава Grade 9).

Для окончательного определения соответствия трубной продукции требованиям технического соглашения № 142101 необходимо произвести приемку продукции в ПАО «Корпорация ВСМПО-АВИСМА».

Директор по наук Начальник НТЦ

М.О. Ледер

;ийдир£ктор АО «ВТЗ» Четвериков

2017 г.

АКТ ВНЕ,

результатов диссертационной работы на соискание ученой степени

доктора технических наук Ярослава Игоревича Космацкого

Настоящим актом подтверждаем, что АО «Волжский трубный завод» (АО «ВТЗ») внедрены в технологию производства бесшовных горячедеформированных труб в трубопрессовом цехе № 2 (ТПЦ-2) следующие результаты научных исследований Я.И. Космацкого, изложенные в диссертационной работе на соискание ученой степени доктора технических наук.

1. На основе результатов математического и физического моделирования процесса прессования труб с винтовым оребрением внутренний поверхности разработаны методика и программный продукт для определения технологических режимов и профилировки инструмента, а также технологический регламент изготовления труб диаметром от 42 до 89 мм с толщиной стенки от 4,0 до 11,0 мм с четырех, восьми и 12-ти заходным винтовым оребрением внутренней поверхности, являющихся новым, для отечественной трубной промышленности, видом продукции.

Реальный экономический эффект от предложенных автором диссертации технических решений составил 115 тыс. руб. С учетом средней величины прибыли 35 тыс. руб./т и планируемого объема заказов на 2017 г. ожидаемый экономический эффект составит 2,73 млн. руб.

2. На базе компьютерного моделирования и экспериментальных исследований в лабораторных условиях разработан комплекс новых технических решений (способы и устройства для прессования, конструкции прессового инструмента и стеклосмазочных шайб), обеспечивающих снижение величины пикового усилия при прессования на 10 %. В частности, при прессовании труб размерами 45*4,0 мм из стали марки 08Х18Н10Т и труб размерами 60*6,0, 219*8,0 мм из стали марки 20 снижение величины пикового усилия обеспечило уменьшение расходного коэффициента металла от 5 до 7 %.

Разработанные технические решения приняты АО «ВТЗ» для использования применительно ко всему сортаменту горячепрессованных труб, производимых ТПЦ-2, при этом ожидаемый экономический эффект составит около 9,0 млн. руб./год.

3. Проведение фундаментальных исследований деформационных свойств высоколегированных сталей и сплавов с использованием многофункционального пластометрического комплекса «01ееЫе 3800» обеспечило создание автором диссертации программ для расчета основных технологических параметров процесса прессования, и формирование автоматизированной базы данных, функциональные возможности которой позволяют проводить оперативный и удобный поиск информации для оценки технологических возможностей производства горячепрессованных труб.

Своевременная и достоверная проработка заказов потребителей с использованием указанной базы данных позволит АО «ВТЗ» минимизировать упущенную финансовую выгоду.

Главный инженер

Н.В. Трутнев

Начальник технического управления

Д.В. Лоханов

Главный прокатчик

20-02-16r. i. 155 г 5000 un ..Уралграф» 1ел. [phone]. 39-59-36

Главный инженер

учебных и научных работ

Настоящим актом подтверждаем, что с целью повышения уровня квалификации технического персонала ОАО «Ревдинского завода по обработке цветных металлов» использованы следующие учебные материалы, подготовленные докторантом Космацким Я.И. совместно с сотрудниками Российского научно-исследовательского института трубной промышленности (ОАО «РосНИТИ», г. Челябинск), ФГАОУ ВО «Южно-Уральский государственный университет (национальный исследовательский университет)» (ФГАОУ ВО «ЮУрГУ (НИУ)», г. Челябинск) и АО «Волжский трубный завод» (АО «ВТЗ», г. Волжский):

1. Учебное пособие «Информационное обеспечение и управление технологическими процессами трубопрессового производства», авторов: Космацкого Я.И., Гасленко М.И., Тихоновой М.А.

2. Учебное пособие «Технологии и оборудование для изготовления горячепрессованных труб», авторов: профессора Выдрина A.B., Космацкого Я.И., Храмкова Е.А.

3. Монография «Конструирование прессового инструмента» авторов: Космацкого Я.И., доцента Баричко Б.В., Фокина Н.В., Зубкова A.M.

Некоторые сведения, приведенные в указанных работах, также использованы техническим персоналом ОАО «РЗОЦМ» для совершенствования технологии прессования труб размером 43-^60x3-^9 мм из латунных и медно-никелевых сплавов в соответствии с действующей нормативной документацией.

Нач. технического отдела ОАО «РЗОЦМ»

/ Лобов Е.А.

Начальник угаигшлейия технологии, научных исследований и омр^осяо^ ПАО «ЧТПЗ» _Н[ % / А.И. Романцов

АКТ об использовании учебно-методических работ

Настоящим актом подтверждаем, что при проведении работ по повышению квалификации кадрового состава ПАО «ЧТПЗ», а также при проведении самостоятельных научно-исследовательских и опытно-промышленных работ управлением технологии, научных исследований и разработок ПАО «ЧТПЗ» используются следующие учебные и методические работы, подготовленные Космацким Я.И. совместно с аспирантами и профессорско-преподавательским составом кафедры процессов и машин обработки металлов давлением ФГАОУ ВО «Южно-Уральский государственный университет (национальный исследовательский университет)»:

1. Конспект лекций «Технология и оборудование трубного производства», авторов: Космацкого Я.И., профессора Шеркунова В.Г., Алюшкаева ЕА., Перевозчикова Д.В.

2. Методические указания к лабораторным работам «Теория пластической деформации металлов и сплавов» составителей: Космацкого Я.И., доцента Горячева ЕА., Фокина Н.В.

Учебная и методическая литература, подготовленная Космацким Я.И. в соавторстве с коллективом кафедры процессов и машин обработки металлов давлением ФГАОУ ВО «Южно-Уральский государственный университет (национальный исследовательский университет)», используется при реализации ПАО «ЧТПЗ» Программы развития кадрового резерва «Сила белой металлургии 2015» по направлению обучения: «Технология производства и управление качеством».

Начальник отдела новых марок стали и термообработки ПАО «ЧТПЗ»,

канд. техн. наук

А.Н. Маковецкий

Ведущий инженер-исследователь

отдела новых марок стали и термообработки

ПАО «ЧТПЗ», канд. техн. наук

В.Н. Еремин

Инженер-технолог группы бесшовных труб в отделе производственных технологий ПАО «ЧТПЗ» канд. техн. наук