Технологии изготовления биметаллических труб
Автор: Князев С.Н., Тепин Н.В., Смагин Н.М.
Журнал: Известия Самарского научного центра Российской академии наук @izvestiya-ssc
Рубрика: Машиностроение и машиноведение
Статья в выпуске: 4 т.24, 2022 года.
Бесплатный доступ
Целью исследования является разработка экономически выгодного технологического процесса изготовления осесимметричных деталей типа биметаллической трубы с внутренним контуром охлаждения. Предлагается рассмотреть технологический процесс холодной объемной штамповки, включающий наиболее рациональные с точки зрения ресурсосбережения операции - редуцирование заготовки из низкоуглеродистой конструкционной стали и дорнование заготовки, обладающей высокой стойкостью к межкристаллитной коррозии, из низкоуглеродистой нержавеющей стали. Готовое изделие, полученное по экспериментальной технологии, представляет собой биметаллическую трубу с внутренним контуром охлаждения. Разработанная компьютерная модель технологического процесса позволила получить конкурентное изделие, которое обладает широкой областью применения. В ходе работы проведено экспериментальное исследование, подтверждающее результаты компьютерного анализа. Отсутствие резиновых уплотнений при производстве теплообменника позволяет использовать его для агрессивных сред в химической, нефтяной и газовой промышленности с температурой от -40 до +300 °С. Технология позволит увеличить рабочее давление теплоносителей до значения не менее 2 МПа. Благодаря небольшому поперечному сечению контура охлаждения возможно достичь высоких скоростей теплоносителей, а многозаходность контура позволяет провести больший объем охлаждающей жидкости. При этом эффективность теплообменника повышается на 5 % по сравнению с секционным теплообменником в классическом его исполнении. Качественные характеристики: низкая металлоемкость, прочность, надежность, безопасность, удобство монтажа, ремонтопригодность. Одним из основных преимуществ технологии является высокое качество поверхности изделия (Ra 1,6), гарантирующее турбулентное течение теплоносителя. Коэффициент полезного действия теплообменника по самым строгим оценкам и для самых неблагоприятных режимов составляет 86,6 %.
Qform, редуцирование, дорнование, биметалл, трубопровод
Короткий адрес: https://sciup.org/148325298
IDR: 148325298 | DOI: 10.37313/1990-5378-2022-24-4-116-123
Список литературы Технологии изготовления биметаллических труб
- Быстряков, Л.А. К вопросу определения качества поверхностного слоя нержавеющих сталей после обработка резанием / Л.А. Быстряков // Технология машиностроения и материаловедение. – 2020. – № 4. – С. 13–15.
- Сорокин, П.С. Развитие методов обработки металлов давлением / П.С. Сорокин, М.Е. Сафронова, А.А. Сухарева // Научный альманах. – 2017. – № 1-3. – С. 125–128.
- Варсегова, Е.В. Исследование процесса теплообмена в трубах сложной геометрии аппаратов типа «труба в трубе» / Е.В. Варсегова, Ю.Р. Карсеева // Известия Казанского государственного архитектурно-строительного университета. – 2019. – № 3. - С. 132–138.
- Яковлев, С.С. Способ получения канавок на наружной поверхности цилиндрических заготовок / С.С. Яковлев, В.А. Коротков // Кузнечно-штамповое производство. Обработка материалов давлением. – 2018. – № 7. – С. 306–308.
- Келлер, И.Э. Численное моделирование многоэтапных процессов холодной листовой штамповки тонкостенного сосуда и их оценка с точки зрения предельных деформаций / И.Э. Келлер, А.В. Казанцев, А.А. Адамов, Д.С. Петухов, В.Н. Трофимов, А.Н. Оборин, С.Б. Чугайнов // Вестник Пермского федерального исследовательского центра. – 2021. – № 2. – С. 48–60.
- Беляков, М.В. Исследование формоизменения и штамповой оснастки для горячей штамповки с помощью математического моделирования в программном комплексе QForm 3D поковки полукорпуса шарового крана / М.В. Беляков // Проблемы науки. – 2017. – № 7. – С. 37–43.
- Еремина, Г.М. Численное исследование процесса дорнования стального образца / Г.М. Еремина, Д.А. Парпура // Вестник современных исследований. – 2019. – № 28. – С. 61–63.
- Каржавин, В.В. Исследование хрупкого разрушения изделий из нержавеющей стали, получаемых глубокой вытяжкой / В.В. Каржавин, И.Г. Кордюков, В. И. Кузнецов, В. В. Бакина // Кузнечно-штамповое производство. Обработка материалов давлением. - 2019. - № 4. - С. 20–27.
- Габбасова, А.Х. Эффективность моделирования теплообменного оборудования типа труба в трубе для охлаждения этилена / А.Х. Габбасова, А.А. Ардаширова // Аллея науки. – 2020. – № 4. – С. 283–286.
- Лебедев, В.А. Дорнование шлицевых отверстий и пути повышения эффективности процесса / В.А. Лебедев, Ю.А. Тороп, О.Е. Барышникова // Прогрессивные технологии и системы машиностроения. – 2020. – № 2(69). – С. 30-35.
- Исаев, А.Н. Аналитическое исследование напряжений и деформаций в процессах упругопластической осадки высоких тонкостенных цилиндров, обработанных давлением / А.Н. Исаев, А.Р. Лебедев, С.В. Власкин // Упрочняющие технологии и покрытия. – 2017. – № 4. – С. 155–159.
- Рябичева, Л.А. Остаточные напряжения при дорновании отверстий в тонкостенных порошковой пористой заготовке / Л.А. Рябичева, Д.В. Решетняк // Социально-экономические и технические системы: исследования, проектирование, оптимизация. – 2021. – № 2. – С. 116–125.
- Решетняк, Д.В. Математические модели деформируемых тел при дорновании / Д.В. Решетняк // Ресурсосберегающие технологии производства и обработки давлением материалов в машиностроении. – 2021. – № 1. – С. 77–86.
- Каржавин, В.В. Анализ поля напряжений при глубокой вытяжке изделий из нержавеющих сталей с мягким покрытием / / Каржавин В. В., Бакина В. В., Каменских С. Ф. // Кузнечно-штамповое производство. Обработка материалов давлением. - 2018. – № 12. – С. 33–37.
- Чумадин, А.С. Расчет упругих деформаций в операциях листовой штамповки / А.С. Чумадин, Е.С. Шемонаева // Кузнечно-штамповое производство. Обработка материалов давлением. – 2018.–№ 6. –С. 16–22.
- Томилов, М.Ф. Предельная пластичность листовых материалов / М.Ф. Томилов, Ф.Х. Томилов // Кузнечно-штамповое производство. Обработка материалов давлением. – 2017. – № 9. – С. 38–40.
- Лавриенко, В.Ю. Разработка технологии восстановления чашки дифференциала грузового автомобиля пластическим деформированием / / В.Ю. Лавриенко, Х.Ф. Фам // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. – 2018. – № 4. - С. 33–40.
- Лысак И.А. Численное исследование остаточных напряжений в цилиндрических образцах, подвергнутых одноцикловому дорнованию по схеме сжатия / И.А. Лысак, Ю. Лю, Г.В. Лысак // Ползуновский альманах. – 2021. – № 4. – С. 33–35.
- Долгих Г. М. Исследование работы горизонтальной системы температурной стабилизации грунтований типа труба в трубе (ГТТ) / Г.М. Долгих, С.Н. Окунев // Экспозиция нефти и газа. – 2019. –№ 5. – С. 58–61.
- Мазеин, П.Г. Распределение остаточных напряжений при дорновании с учётом повторных деформаций / П.Г. Мазеин, А.Е. Токарев // Вестник Южно-уральского государственного университета. – 2020. – №2. – С. 37-46.
