В июле 1996 года было принято решение о проведении комплексных работ по реконструкции всех четырех блоков венгерской АЭС PAKS NPP, расположенной в 120 километрах южнее Будапешта. Полный комплекс работ предполагалось завершить к 2000 году. Реконструкция станции предусматривала решение следующих задач:

увеличение срока эксплуатации станции;

корректировка водно-химического режима с целью повышения коррозионной стойкости конструкционного материала парогенератора;

увеличение мощности станции за счет улучшение вакуума в конденсаторе турбоустановки;

устранение возможных протечек в соединениях труб и трубных решеток конденсатора, работающего на охлаждающей пресной воде.

Новые агрегаты состояли из 32 модулей (по 8 на блок). Каждый блок состоял их двух конденсаторов, которые в свою очередь включали каждый 2 водяные камеры с двумя трубными пучками из титанового сплава.

Опыт эксплуатации конденсаторов турбоустановок показал высокую надежность титана, как конструкционного материала трубного пучка (рисунок 19).[7]

При рассмотрении применения титана и титановых сплавов для производства трубных пучков конденсаторов отечественных атомных электростанций, можно увидеть увеличение применения данных сплавов при проектировании теплообменного оборудования.

В 2006 году концерны «Силовые машины» и «Росэнергоатом» заключили договор на модернизацию теплообменного оборудования паровой турбины энергоблока №2 мощностью 1000 МВт Волгодонской атомной электростанции (АЭС). На Волгодонской АЭС был проведен комплекс работ по модернизации теплообменного оборудования. Конденсаторная группа турбины была оснащена новой коррозионностойкой трубной системой, отличающейся высокой экономичностью. Подобная система с трубками из титановых сплавов обеспечивает надежную работу теплообменного оборудования, повышает его КПД и соответствует новым техническим стандартам Федерального агентства по атомной энергии Российской Федерации. Пуск обновленного энергоблока Волгодонской АЭС был произведен в 2008 году.

На блоке № 2 Ростовской АЭС конденсатор главной турбины, а также конденсаторы турбин питательных насосов сделаны из титановых сплавов. Также конденсаторы с трубными пучками на основе титановых сплавов будут использованы и на строящемся блоке № 4 Калининской АЭС и как при модернизации действующих так и в проектируемых блоках атомных электростанций в рамках программы «АЭС-2006» (Это действующие АЭС: Балаковская; Белоярская; Билибинская; Кольская; Курская; Ленинградская; Нововоронежская; Смоленская; и проектируемые АЭС: Димитровградская; Калининградская; Нижегородская; Плавучая; Северская; Тверская; Центральная; Южно-Уральская)

На основе вышеизложенного, можно сказать, что в последние несколько лет потребление титана, как материала для конденсаторов АЭУ, значительно выросло. Если сравнивать только объемы поставок конденсаторных труб из титана и стали на мировой рынок (рисунок 18), видно, что за последние 20 лет объемы поставок труб из титана вырос примерно в 8-10 раз, по сравнению с поставками стальных труб.

Как за рубежом на многих АЭС, так и в России были заменены трубные пучки конденсаторов из стали на более экономически и технически выгодные титановые трубы. В рамках программы «АЭС-2006» (Россия) все теплоустановки изготовляются уже с применением титана и его сплавов.

Выводы по главе 1

1. В современных АЭУ наиболее выгодно применение трехконтурных схем, недостатки которых компенсируются безопасностью эксплуатации установки и сведению к минимуму (или полное отсутствие) попадания радиоактивного или химически активного теплоносителя в энергетический контур, а так же загрязнение первичного теплоносителя рабочим телом.

2. Необходимо предусмотреть возможность отключения поврежденного участка путем установок заглушек на входе и выходе дефектной трубы, если это не возможно сделать, то должна быть возможность полного удаления всей трубной системы.

3. Теплообменные аппараты в составе ядерных установок должны удовлетворять, повышенным требованиям герметичности и требованию о полном сливе первичного теплоносителя для облегчения контроля и ремонта оборудования.

4. Основными критериями для выбора материала трубного пучка теплообменных аппаратов АЭУ, являются требования по коррозионной и эрозионной стойкости и отсутствие способности к взаимодействию с теплоносителем. Хорошими показателями по данным характеристикам обладает титан и его сплавы.

5. При рассмотрении опыта применения титана и титановых сплавов для теплообменного оборудования АЭС было показано, что титан и его сплавы значительно улучшили работу парогенераторов в составе АЭУ.

6. Исходя из рассмотренного опыта применения титана и титановых сплавов в конденсаторах в АЭУ как в России, так и за рубежом, можно сказать, что использование титановых сплавов заметно выросло.

Глава 2. Титановые сплавы

2.1 Общие сведения о титане и его свойствах

Титан как химический элемент был открыт английским священником Уильямом Грегором в 1791 году.[4] Почти 90 лет понадобилось ученым, чтобы выделить титан в чистом виде, так как титан имеет большое сродство к кислороду. В 1875 году Д.К.Кириллов сумел получить металлический титан. [4] Методы выделения титана из тетрахлорида титана, фтортитана калия и оксида титана, разработанные разными экспериментаторами (Кирилловым, Волластоном, Веллером, Нильсоном, Муассоном, Хантером), позволяли получать, только относительно чистый титан, содержащий от десятых долей до двух процентов примесей, которые делают титан хрупким, непрочным, не поддающимся ни пластической, ни механической обработке.

Однако в начале ХХ века химические соединения титана нашли конкретное применение. Например, двуокись титана успешно заменила свинцовые и цинковые белила.[4] Она не только более экономичная, но и, самое главное, безвредно для человеческого организма. Двуокись титана стали вводить в состав фарфоровых масс, тугоплавких стекол, керамических материалов с высокой диэлектрической проницаемостью.[4] Как наполнитель, повышающий прочность и термостойкость, диоксид титана начали вводить в резиновые смеси. Другое соединение титана - тетрахлорид - успешно применяли для создания дымовых завес при защите растений в период заморозков.

Вместе с тем все достоинства соединений титана кажутся несущественными на фоне позже открытых уникальных свойств чистого металлического титана. В 1925 году голландцы Ван Аркель и де Бур йодидным способом получили титан высокой степени чистоты (до 99,9%).[4] Исследования показали, что такой металл обладает очень высокой пластичностью - он куется на холоде, прокатывается в листы, проволоку и даже в фольгу.

Титан - полиморфный материал и может существовать в двух модификациях: б и в. Полиморфное б-в превращение титана при нагреве и охлаждении происходит при 882,5°С. Низкотемпературная б-модификация имеет гексагональную плотноупакованную кристаллическую решетку.[5] Высокотемпературная в-модификация титана имеет объемноцентрированную кубическую кристаллическую решетку. Структуры б и в - титана на примере сплава ВТ1-0 показаны на рисунке 20.[4]

Значение температуры полиморфного превращения у титана весьма стабильно: охлаждение со скоростью в несколько сотен или тысяч градусов в секунду не изменяет её величины, и только при охлаждении со скоростью около 10000°С/c обнаруживается снижение температуры полиморфного превращения примерно на 30°С.[5]

Существенное изменение температуры полиморфного превращения может быть достигнуто легированием.

Изучение физико-химических свойств металлического титана показало, что он, будучи почти вдвое легче железа, по прочности превосходит многие стали.[4] Сравнения с алюминием тоже оказались в пользу титана; последний всего в полтора раза тяжелее, но зато более чем и шесть раз прочнее алюминия. Что особенно важно, титан сохраняет необходимую прочность при температурах до 600°С.[4]

Все эти характеристики, свидетельствующие об уникальности титана, вызвали к нему широкий интерес как к конструкционному материалу во многих странах. Однако йодидный способ получения титана из-за сложности технологического процесса и весьма ограниченного объема его получения не мог широко применяться в промышленном масштабе. И только в 1940 году В. И. Кроллем впервые был разработан процесс, открывший перспективы производства титанового сырья в промышленном объеме.[4] Он состоял в восстановлении четыреххлористого титана магнием. Этот процесс в усовершенствованном варианте до настоящего времени является основой промышленного производства губчатого титана -- исходного сырья для изготовления слитков титана и его сплавов. До получения ковкого компактного титана в слитках прошло почти десятилетие, когда процесс их выплавки приобрел тот вид инженерного решения, который применяется в настоящее время.

Температура плавления титана 1665°С. Она превышает температуру плавления стали и алюминия. Титан имеет высокую вязкость, при механической обработке склонен к налипанию на режущий инструмент, и поэтому требуется нанесение специальных покрытий на инструмент, различных смазок.

Если рассмотреть химические свойства титана, то увидим, что титан устойчив к коррозии благодаря оксидной плёнке (ТiO₂), но при измельчении в порошок горит на воздухе (температура вспышки 400°C).[1]

Титан устойчив к разбавленным растворам многих кислот и щелочей (кроме HF, H₃PO₄ и концентрированной H₂SO₄).

Легко реагирует даже со слабыми кислотами в присутствии комплексообразователей, например, с плавиковой кислотой (HF) он взаимодействует благодаря образованию комплексного аниона [TiF₆]^2-.[1]

Физико-механические свойства технически чистого титана в сравнении с другими конструкционными металлами приведены в таблице 2.1[4]

Титан - немагнитный материал, относится к классу парамагнетиков

Анализ физических свойств обнаруживает недостатки и достоинства титана. К его достоинствам относятся низкие значения термических напряжений в конструкциях, работающих при теплосменах, а так же отсутствие термической усталости. Эти достоинства обусловлены низкими значениями модуля нормальной упругости и коэффициента теплового расширения титана. В то же время низкая теплопроводность приводит к необходимости применения специальных мер при проектировании теплообменной аппаратуры.

Исходя из вышесказанного, можно сказать, что титан и его сплавы, не смотря на их недостатки, могут являться достаточно перспективными материалами для использования в теплообменном оборудовании.

Таблица 2.1 - Физико-механические свойства технически чистого титана в сравнении со сталью

Свойство	Технически чистый титан	Углеродистая сталь	Коррозионностойкая сталь Х18Н9Т
Плотность, кг/м3	4510	7860	7900
Модуль Юнга Е Ч10-4	11	20	20
Предел прочности, МПа	390-540	294-324	490
Предел текучести, МПа	294-362	175-196	147-245
Относительное удлинение, %	25-30	33-35	40
Коэффициент линейного расширения (0-100°С) б Ч10-6, К-1	8,9	11,9	16
Температура плавления, °С(К)	1665(1938)	1535(1808)	1500(1773)
Коэффициент теплопроводности при 20°С, Вт/м·Л	19,2	71,3	15,9
Удельное электросопротивление при 20°С, Ом·м, Ч10-8	55,4	10	73
Удельная теплоемкость при 50°С, кДж/(кг·К)	0,50	0,458	0,502

2.2 Промышленные титановые сплавы

По характеру взаимодействия с титаном легирующие элементы в литературе разделяют на три основные группы [7]:

-стабилизаторы элементы, повышающие температуру ()- превращения титана (Al, Ga, Zn, C, N, O);

-стабилизаторы элементы, снижающие температуру полиморфного превращения в титане (Mo, V, Nb, Ta, Cr, Mn, Fe, Cu, Ni, Pb, Be, Co, Ru, Rh, Re, Os, Zr, W и т.п.);

нейтральные упрочнители элементы, мало влияющие на температуру полиморфного превращения (Sn, Zr, Ge, Hf, Th).

Формирование свойств титановых сплавов, кроме химического состава, определяется фазовым составом и структурой. В основу классификации положен фазовый принцип. При этой системе классификации промышленные сплавы титана можно условно разделить на пять групп:

· -сплавы

· псевдо- или бетированные -сплавы;

· -сплавы (двухфазные сплавы);

· -сплавы

Промышленностью России выпускается более 30 титановых сплавов и еще большее количество модификаций. До сих пор единой системы маркировки титановых сплавов не существует, тем не менее, по маркировке сплава можно определить его ведомственную принадлежность.

Поскольку главной отраслью, широко применявшей титановые сплавы, являлась авиационная промышленность, большое количество сплавов разработано Всесоюзным институтом авиационных материалов (ВИАМ) и имеют маркировку буквами ВТ или ОТ. К эти сплавам относятся ВТ1-00, ВТ1-0 (технически чистый титан), ВТ3-1, ВТ5, ВТ6, ВТ8, ВТ9, и т.д.; ОТ4, ОТ4-1, ОТ4-0.[7]

Морские сплавы были разработаны ЦНИИ Конструкционных материалов "Прометей" для нужд судостроения, имеют маркировки ПТ-1М, ПТ-7М, ПТ-3В, 19, 3М, 40, 5В и 37.[7]

Кроме того, промышленностью выпускается экономно легированные сплавы АТ3 и АТ6, разработанные в Институте металлургии (ИМЕТ) АН СССР, и два коррозионно-стойких сплава 4200 и 4201.[7]

Сплавы ОТ4-0, ОТ4-1, ОТ4, ПТ-3В, 3М, ПТ-7М, ВТ5, ВТ5-1 обладают удовлетворительной пластичностью при обработке давлением и предназначены для изготовления практически всех видов полуфабрикатов, получаемых обработкой давлением, в том числе: листы, полосы, плиты, поковки, штамповки, прессованные профили, трубы и проволока. Эти сплавы хорошо свариваются всеми видами сварки и достаточно технологичны. Применяются в качестве конструкционных сплавов со средним уровнем прочности.[7]

Сплавы ВТ6, ВТ20, 5В и 37 являются конструкционными сплавами с высоким уровнем прочности. Сплавы ВТ6, 5В и 37 отличает удачное сочетание высоких механических и технологических свойств. Из них изготавливают листы, поковки, прутки, штамповки. Они хорошо свариваются, однако, если сплав ВТ6 после сварки требует термической обработки (обычно отжиг при 700-800°С), то для сплавов 5В и 37 она не требуется. Сплав ВТ6 по своему химическому составу является аналогом наиболее распространенного за рубежом сплава Ti-6Al-4V.[7]

Сплавы ВТ3-1, ВТ8, ВТ18 обладают высокой термической стабильностью, имеют удовлетворительную пластичность, высокое сопротивление ползучести и достаточно высокую длительную прочность. Эти сплавы предназначены для работы при высоких температурах [7]:

· сплав ВТ3-1 400 - 450°С;

· сплав ВТ8 450 - 400°С;

· сплав ВТ18 550 - 600°С.

Из сплавов этой группы изготавливают прутки, поковки и штамповки. Следует отметить, что все эти сплавы сравнительно плохо свариваются.

Сплав ВТ14 достаточно технологичен в закаленном состоянии, удовлетворительно сваривается всеми видами сварки и применяется для изготовления сварных конструкций, однако, требует после сварки обязательной термической обработки.

Сплав ВТ16 обладает высокой технологичностью в отожженном состоянии и специально разработан как сплав для изготовления деталей крепления. Он с успехом может заменить сталь 30ХГСА в деталях крепления. Благодаря высокому содержанию бета фазы сплав ВТ16 может эффективно упрочняться путем закалки и старения.[7]

Выбор сплава в каждом конкретном случае определяется условиями эксплуатации изделия, уровнем прочности материала, конструктивными и технологическими особенностями его изготовления. В то же время достаточное количество выпускаемых сплавов дает возможность очень широко применять титан, как конструкционный материал в любой области науки, техники и промышленности.

2.3 Полуфабрикаты из титановых сплавов

Отечественная металлургическая промышленность имеет возможность производить и поставлять самые разнообразные полуфабрикаты из всех основных марок титана и титановых сплавов [7]:

листовой прокат и плиты из сплавов ОТ4-0, ВТ1-0, ОТ4-1, ВТ5-1, ВТ6с, ВТ14, ВТ20, ВТ22, 40, ПТ-3В, АТ3; (таблицы 2.2 и 2.3)

полосу из сплавов ВТ1-00 и ВТ1-0;

ленту из сплавов ВТ1-00, ВТ1-0 и ОТ4-0 обычной и повышенной точности;

фольгу из титана марок ВТ1-00 и ВТ1-0 обычной или повышенной точности;

проволоку сварочную из сплавов ВТ1-00, 2В и других сплавов;

прутки кованные из сплавов ВТ1-00, ВТ1-0, ОТ4-0, ОТ4, ОТ4-1, ВТ3-1, ВТ5, ВТ5-1, ВТ6, ВТ6с, ВТ16, ВТ18, ВТ8, ВТ9, ВТ14, ВТ18У, ВТ20, ВТ22, ВТ23, ВТ25, ВТ25У, ПТ-3В, 3М, АТ3, ПТ-1М, ПТ-7М;

прутки катанные из сплавов ВТ1-00, ВТ1-0, ОТ4-0, ОТ4-1, ОТ4, ВТ5, ВТ5-1, ВТ6, ВТ6с, ВТ3-1, ВТ8, ВТ9, ВТ14, ВТ16, ВТ18, ВТ20, ВТ22, ВТ23, ВТ25У, ПТ-3В, 3М, ПТ-7М, 5В, 37, АТ3;

трубы бесшовные круглые катаные и тянутые из сплавов ВТ1-00, ВТ1-0, ПТ-1М, ПТ-7М, ПТ-3В, ОТ4-0, ОТ4-1, ОТ4;

трубы сварные из сплавов ВТ1-00, ВТ1-0, ОТ4-0, 14;

плиты биметаллические "сталь-титан";

прокат биметаллический листовой "сталь-титан" и другие виды полуфабрикатов.

Поскольку наиболее перспективными для атомной энергетики являются титан марок ВТ1-00 и ВТ1-0, а также сплав ПТ-3В, далее более подробно приведены основные виды полуфабрикатов, производимые в настоящее время на предприятиях России.

Таблица 2.2 - Механические свойства листов из сплава ПТ-3В

Толщина, Мм	?В, МПа (кгс/мм2)	?0,2, МПа (кгс/мм2)	? %	? %	KCU, Мдж/см2 (кгс.м см2)	Угол изгиба технологической пробы, град.
	не более	не менее
1,2	882 (90)	588 (60)	18	-	-	120
От 2 до 8	882 (90)	588 (60)	12	-	-	120
Св. 8 до 10	882 (90)	588 (60)	10	25	-	120

Таблица 2.3 - Механические свойства плит

из титана марок ВТ1-00 и ВТ1-0 и сплава ПТ-3В

Марка титана и сплавов титана	Толщина плит, мм	Временное сопротивление, МПа	Относи- тельное удлинение, %	Попе- речное сужение, %	Ударная вязкость, кгс.м см2
ВТ1-00	От 11 до 60 Св. 60 до 150	295-490	14 11	28 25	-
ВТ1-0	От 11 до 60 Св. 60 до 150	370-570 295-540	13 10	27 24	-
ПТ-3В	От 11 до 14 Св. 14 до 26	Не более 880 Не более 835	10 10	25 22	0,6 (60) 0,6 (60)

Прутки катаные:

Размеры прутков из титана марок ВТ1-00 и ВТ1-0 и из сплава ПТ-3В - 10150мм

По длине прутки изготавливаются:

немерной длины:

от 0,5 до 4 м - при диаметре прутков от 10 до 18 мм включительно;

от 0,5 до 6 м - при диаметре прутков от 18 до 60 мм включительно;

от 0,5 до 2 м - при диаметре прутков от 60 до 150 мм включительно;

мерной и кратной мерной длины в пределах немерной.

Прутки (поковки) диаметром свыше 150 мм производятся по согласованию с производителем.

Плиты биметаллические [7]:

1) Для поставки крупногабаритных биметаллических плит "сталь-титан", изготавливаемых методом сварки взрывом, ЦНИИ КМ "Прометей" разработал и выпустил технические условия №ТУ5.961-11772-2001 «Плиты биметаллические "сталь-титан". Технические условия. Опытная партия». Изготавливаемые по этим техническим условиям биметаллические плиты могут иметь следующие характеристики:

толщина плиты 30…40 мм;

плакируемая основа - сталь с пределом текучести _0.2 230 МПа (стали типа 22К, 09Г2С);

плакирующий слой номинальной толщиной 5 мм - листовой прокат из титана марки ВТ1-0;

ширина биметаллической плиты - 2600 мм;

длина биметаллической плиты - 3450…5500 мм;

отклонение от плоскостности плит не более 6 мм на всей длине или ширине плит.

2) Для поставки крупногабаритных биметаллических заготовок "сталь-титан", изготавливаемых методом прокатки, ЦНИИ КМ "Прометей" разработал и выпустил технические условия №ТУ5.961-11771-2001 «Прокат биметаллический листовой "сталь-титан". Технические условия. Опытная партия». Получаемые по этим техническим условиям биметаллические заготовки могут иметь следующие характеристики:

толщина плит 30…40 мм;

плакируемая основа - сталь с пределом текучести _0.2 230 МПа (стали типа 22К, 09Г2С);

плакирующий слой номинальной толщиной 5 мм - листовой прокат из титана марки ВТ1-0;

ширина биметаллических плит - 2700…3450 мм;

длина биметаллических плит - 3450…5350 мм;

отклонение от плоскостности плит не превышает 5 мм на всей длине или ширине плит.

2.4 Титановые сплавы, применяемые для изготовления труб

В России освоено промышленное производство широкого сортамента изделий из титана и его сплавов, качество которых находится на уровне мировых стандартов.

Накопленный опыт производства и применения титана позволил приступить к осуществлению программы дальнейшего развития титановой промышленности, которое подчинено двум основным задачам [6]:

- увеличению производства титанового проката (в 3-4 раза) для обеспечения все возрастающих потребностей народного хозяйства;

- повышению экономичности производства и приближению стоимости титановых изделий к стоимости изделий из коррозионностойких сталей.

Значительное место среди освоенных профилей проката занимают титановые трубы, применяющиеся в судостроительной, химической, авиационной, машиностроительной и других отраслях промышленности. Изготовление труб из титана в лабораторных условиях начато в 50^х годах.[6]

В настоящее время трубные заводы России выпускают горячекатаные и холоднодеформированные трубы диаметром 3-480мм практически из всех серийных титановых сплавов (в опытном порядке изготовляли трубы диаметром менее 9мм, в частности диаметром 1мм).

Трубы бесшовные из сплавов на основе титана изготовляют по ГОСТ 21945-76 (горячекатаные) и ГОСТ 22897-77 (холоднодеформированные), а также по техническим условиям. Например, наибольшее количество горячедеформированных труб диаметром 83-325мм из ставов ПТ-1М, ПТ-7М, ПТ-3В поставляется по ТУ 14-3-821-79, холоднодеформированных труб диаметром 5-89мм из сплавов ПТ-1М и ПТ-7М по ТУ 14-3-820-79. Химический состав этих сплавов приведен в таблице 2.4

Таблица 2.4 - Химический состав трубных сплавов.

Сплав	Содержание легирующего элемента, %	Содержание примесей, % не более
	Al	V	Zr	C	Fe	Si	N2	H2	O2	?пр
ВТ1-0	0,7	-	-	0,07	0,25	0,10	0,04	0,010	0,20	0,3
ПТ-1М	0,2 - 0,7	-	0,3	0,07	0,20	0,10	0,04	0,006	0,12	0,3
ПТ-7М	1,8 - 2,5	-	2,0 - 3,0	0,07	0,25	0,12	0,04	0,006	0,13	0,3
ПТ-3В	3,8 - 5,0	1,4 - 2,5	-	0,10	0,25	0,12	0,04	0,008	0,015	0,3

В основу технологии производства труб из титана и его сплавов положена схема, применяющаяся на отечественных заводах для прокатки труб из коррозионностойких сталей.

В России производятся три марки технически чистого титана BT1-00, ВТ1-0 и ПТ-1М с содержанием общего количества в них технологических примесей соответственно до 0.7, 0.8 и 1.0 %. Титан марки ПТ-1М поставляется сейчас в ограниченном количестве и стабилизирован по свойствам искусственным добавлением легирующей примеси алюминия (до 0.5%).

Одним из простейших методов классификации сплавов может быть разделение их по группам прочности и областям применения, и, кроме того, по методам металлургического передела (деформируемые и литейные).

Для трубного производства представляют интерес сплавы, поддающиеся деформированию. Наиболее пластичные из них используются для изготовления холоднокатаных труб широкого сортамента, некоторые из наиболее прочных сплавов пригодны лишь для изготовления горячекатаных труб из-за малой пластичности при комнатной температуре.

Из разработанных и применяемых в отечественной промышленности к чистым б-сплавам относят: технически чистый титан BT1-00, BT1-0, ПТ-1М; сплавы ВТ5, 4200, ВТ5-1 и ПТ-7М. К бетированным б-сплавам относят сплавы ОТ4-0, ОТ4-1, ПТ-3В, АТ3, АТ4, АТ6. К в-сплавам относятся ВТ15, и 4201, остальные считаются б+в сплавами.[6]

Структуры б, б+в и в - сплавов представлены на рисунке 21 [4].

Способность металла к деформированию в значительной степени определяются общим количеством элементов скольжения и двойникования у кристаллической решетки, присущей данному металлу или сплаву. Титан в б-модификации имеет значительно большее количество элементов двойникования и скольжения, чем хорошо известные металлы с гексогональной решеткой (Zn, Cd, Mg).

Двойникование является важным механизмом пластической деформации титана. Преимущество механизма деформации скольжением или двойникованием в значительной степени зависит от температуры, скорости деформирования и ориентации кристаллов по отношению к действующим напряжениям. Увеличение скорости деформирования б-титана заметно интенсифицирует процесс двойникования.

Вторая высокотемпературная модификация титана - в-фаза имеет большое количество кристаллографических плоскостей и направлений скольжения и двойникования, как всякая кубическая решетка, поэтому, как правило, в в-состоянии титан обладает очень хорошей пластичностью. Единственной, но очень неблагоприятной, особенностью высокотемпературной модификации титана является исключительно большая склонность к росту зерна, что сильно сказывается на конечных свойствах деформированного металла.

Формирование конечных механических свойств титановых сплавов происходит в процессе пластической деформации, наклепа и рекристаллизации. Добиться какого-либо существенного улучшения механических свойств широко применяемыми для стали методами термической обработки для титановых сплавов очень трудно, а улучшить его пластичность и вязкость практически невозможно.[6]

Промышленный сортамент включает более 2000 типов труб из 12 титановых сплавов. По действующим техническим условиям трубы из титана и его сплавов подразделяются на: горячепрессованные, горячекатаные, холоднодеформированные и сварные.

Трубы бесшовные горячекатаные:

По длине трубы изготавливаются:

1) немерной длины:

при диаметре 83-325 мм - от 1,5 до 6 м;

при диаметре 351-480 мм - от 2 до 4,5 м;

мерной длины - согласно ОСТ.

2) кратной мерной длины - в пределах мерной, минимальная кратность - 300 мм.

В таблице 2.5 представлены основные свойства горячекатаных труб.

Таблица 2.5 - Механические свойства труб

Марка титана или сплава	?В, МПа (кгс/мм2)	?0,2, МПа (кгс/мм2)	? %	?? %	KCU, Мдж/см2 кгс·м см2
		не менее
ВТ1-0	343-568 (35-58)	245 (25)	20	42	78 (8,0)
ПТ-3В	559-862 (57-88)	519 (53)	10	30	64 (6,5)

Трубы бесшовные холоднодеформированные:

Трубы бесшовные холоднодеформированные из титана марки ВТ1-0, ПТ-1М, ПТ-7М.

По длине трубы изготавливаются:

немерной длины:

длиной от 0,8 до 8,0 м, толщиной стенки 0,5 - 0,8 мм;

длиной от 1,0 до 8,0 м, толщиной стенки 1,0 мм и более;

мерной длины - согласно ТУ, ОСТ.

Трубы поставляются со шлифованной или с травленой поверхностью.

Механические свойства холоднодеформированных труб представлены в таблице 2.6

Таблица 2.6 - Механические свойства холоднодеформированных труб

Марка сплава	Временное сопротивление разрыву ?В, МПа (кгс/мм2), при температуре	Предел текучести ????, МПа (кгс/мм2), при температуре	Относительное удлинение, ?? ,% при 20 ОС
	20°С	150°С	350°С	20°С	150°С	350°С
	не менее
ВТ1-0	343-568 (35-58)	216 (22)	-	245 (25)	147 (15)	-	24
ПТ-1М	343-568	218	-	248	161	-	27
ПТ-7М	480-667	-	235	375	-	176	20

Трубы сварные круглые прямошовные повышенного качества:

Трубы сварные круглые прямошовные повышенного качества изготавливаются из титана марок ВТ1-00 и ВТ1-0.

Размер труб приведен в таблице 2.7

Таблица 2.7 - Трубы сварные круглые прямошовные

Наружный диаметр, мм	Предельное отклонение по наружному диаметру, мм	Толщина стенки, мм	Предельное отклонение на толщину стенки, мм
10,1-25,0 25,1-38,0 38,1-40,0	0,10 0,13 0,15	0,50-0,65 0,66-1,00 1,10-1,50 1,51-1,80	0,05 0,08 0,13 0,15

По длине трубы изготавливаются:

немерной длиной - максимальная длина до 24 м;

мерной длиной и кратной ей - в пределах максимальной.

Механические свойства труб представлены в таблице 2.8

Таблица 2.8 - Механические свойства труб

Марка сплава	Механические свойства
	?В, МПа (кгс/мм2), не менее	?? , %, не менее
ВТ1-00 ВТ1-0	249 (30) 392 (40)	25 20

Исходя из вышесказанного, можно сделать вывод о том, что для изготовления труб представляют интерес сплавы, поддающиеся деформированию. Наиболее пластичные используются для изготовления холоднодеформированных труб, наиболее прочные походят только для изготовления горячекатаных труб.

Так же было указано, что двойникование является важным механизмом пластической деформации титана.

В ходе анализа, было выяснено, что формирование конечных свойств титановых сплавов происходит в процессе пластической деформации, наклепа и рекристаллизации.

Основными титановыми сплавами для изготовления труб являются ВТ1-00, ВТ1-0, ПТ-3В, ПТ-1М, ПТ-7М. Из них сплавы ВТ1-00, ВТ1-0 и ПТ-1М являются марками технически чистого титана.

Выводы по главе 2

1. Титан как основа для сплава является очень хорошим материалом. Физико-химические свойства чистого титана предопределяют отличные свойства сплавов для использования их во многих областях промышленности.

2. В России выпускается на данный момент более 30 титановых сплавов и еще большее количество их модификаций. Выбор конкретного сплава для каждого конкретного случая определяется условиями его эксплуатации.

3. Также отечественная металлургическая промышленность выпускает широкую гамму полуфабрикатов из титановых сплавов. Основными титановыми полуфабрикатами являются трубы, листовой прокат, плиты, проволока и биметаллические плиты «сталь-титан».

4. Для трубного производства представляют интерес сплавы, поддающиеся деформированию. Формирование конечных механических свойств титановых сплавов происходит в процессе пластической деформации, наклепа и рекристаллизации.

Промышленный сортамент включает более 2000 типов труб из 12 титановых сплавов. По действующим техническим условиям трубы из титана и его сплавов подразделяются на: горячепрессованные, горячекатаные, холоднодеформированные и сварные.

Глава 3. Особенности технологии изготовления титановых труб

3.1 Трубная заготовка

В зависимости от способа производства труб притеняются различные виды трубной заготовки.[6]

Для горячей прокатки передельных труб на трубопрокатных агрегатах с автомат-станом обычно используется сплошная цилиндрическая заготовка, получаемая ковкой, прессованием или прокаткой слитка. При этом кованая трубная заготовка чаще применяется для изготовления передельных горячекатаных труб диаметром 83-325 мм, а катаная - для горячекатаных передельных труб, идущих в дальнейшем на холодную прокатку труб более мелких размеров диаметром 6-80 мм. На агрегатах с автомат-станом применяется трубная заготовка диаметром 90-300 мм в зависимости от диаметра прокатываемых труб.

Ковка, прессование или прокатка заготовок производится из круглых слитков весом 0,8-2,5 тонн до диаметра, на 5-10 мм превышающего заданный размер трубной заготовки, то есть дается припуск на механическую обработку. Последняя имеет целью удаление газонасыщенного слоя и поверхностных дефектов, а также обеспечение точности диаметра.

Для горячей прокатки труб на ТПА с пилигримовым станом в качестве заготовки применяется кованая сверленая заготовка диаметром до 630мм либо сверленый слиток. Диаметр отверстий в обоих случаях до 120мм. Как слиток, так и кованая заготовка перед поставкой на трубный завод подвергаются сплошной обдирке и торцовке.[6]

При изготовлении труб горячим прессованием в качестве трубной заготовки применяется кованая засверленая заготовка ("шашка"), размеры которой определяются размером прессуемой трубы и применяемой пресс-формы (контейнера).

Главное внимание при изготовлении трубных заготовок уделяется обеспечению требуемого уровня металлургического качества металла, практически неизменяемого впоследствии при трубном переделе. Наиболее важными факторами металлургического качества являются: химический состав сплава в заданных пределах, однородность и плотность макроструктуры, отсутствие инородных неметаллических и металлических включений, требуемый уровень чистоты металла от примесей. Из механических характеристик для трубных заготовок наиболее важными для титановых сплавов являются уровень временного сопротивления и предела текучести, а также ударная вязкость.[6]

Большое значение уделяется качеству поверхности трубной заготовки, так как имеющиеся на ней дефекты вследствие больших напряжений и деформаций, возникающих при горячей прокатке, могут служить очагом образования трудноудалимых впоследствии разрывов и трещин. Наружные дефекты заготовки могут изменять свою форму и значительно увеличиваться в процессе дальнейшей прокатки. Поэтому на поверхности трубных заготовок не допускаются плены, закаты, трещины, раковины и подобные им дефекты. Если такие дефекты не удаляются при обточке трубных заготовок, они удаляются специальной местной зачисткой, при которой удаляются также остающиеся после обточки небольшие черновины (не удаленные участки газонасыщенного слоя). На поверхности заготовок допускаются только единичные вмятины и пологие уступы механического происхождения, а также следы от резца при обточке глубиной не более 1мм.[6] Для обеспечения высокого качества труб чистота обработки поверхности заготовки должна быть R_a = 20-40 мкм (ГОСТ 2709-73). Конечной операцией изготовления трубных заготовок является кратковременное кислотное травление для сглаживания рисок от резца и выявления скрытых дефектов. Торцы заготовок обрезаются под прямым углом.

Допускаемые отклонения по диаметру заготовок 90-300 мм составляют ±1,5 мм, для слитков и кованой заготовки большего диаметра (прокатка труб на ТПА с пилигримовым станом) ±10 мм, чистота обточки R_a = 20-40 мкм.[6]

Заготовки поставляются немерной и мерной длины: немерной длины - не менее 1250 мм, мерной длины в пределах 1200-1800мм для диаметров 90-120мм и в пределах 1200-2600 мм для диаметров 130-300мм. Допуск на мерную длину установлен ±10мм. По геометрическим размерам и качеству поверхности трубные заготовки контролируются поштучно.

Поступающая для горячей прокатки труб, в соответствии с заказом, трубная заготовка подвергается выборочному контролю. Прежде всего, производится осмотр поверхности заготовки, обмер по диаметру и длине, в случае необходимости - контроль химического состава с помощью химического анализа или спектрального метода, макро- и микроструктуры, механических свойств. Действующими на трубных заводах инструкциями при подготовке металла к прокатке допускается объединение заготовок различных плавок одного диаметра и марки сплава в одну партию. При этом объединение плавок одного и того же завода-поставщика разрешается производить по содержанию водорода в пределах 0,002 %.

Заготовки, соответствующие требованиям технических условий, подвергаются зацентровке на станках в холодном состоянии, параметры зацентровки представлены в таблице 3.1 [6]

Центровка заготовки производится для улучшения условий захвата ее валками прошивного стала и уменьшения разностенности передних концов гильз.

При производстве труб на трубопрокатных агрегатах с пилигримовым станом трубная заготовка помещается в стальной муфель, внутри которого закреплены стержни из коррозионностойкой стали, предотвращающие непосредственный контакт титановой заготовки с внутренней поверхностью муфеля.[6]

Таблица 3.1 - Диаметр и глубина центровочного отверстия в зависимости от диаметра заготовки

Диаметр заготовки мм	Диаметр сверления мм	Глубина сверления мм
90-120	28-32	Не менее 20
140-180	38-45	Не менее 60
190 и более	45-50	Не менее 60

При производстве сравнительно небольших партий горячекатаных труб на ТПА с автомат-станом нагрев титановых заготовок осуществляется в методических печах, предназначенных для нагрева стальных заготовок. При этом атмосфера печи поддерживается слегка окислительной, чтобы предотвратить наводороживание металла, пагубно влияющие на механические свойства труб. Для предотвращения контакта нагреваемой заготовки с окислами железа на подине печи выкладывается дорожка из чистого огнеупорного кирпича, производится тщательная очистка подины печи и желоба выдачи заготовки. Глубина газонасыщенного слоя, как правило, не превышает глубины залегания поверхностных дефектов на трубах, связанных с условиями горячей прокатки, и составляет примерно не более 1 мм.[6]

При производстве титановых труб более крупными партиями нагрев заготовки целесообразно производить в отдельной печи, специализированной для титановых сплавов и высоколегированных сталей, как это сделано на «ЮТЗ» (г. Никополь, Украина) при этом упрощается ведение процесса нагрева, ибо отпадает необходимость выкладки дорожки на подине печи.

Режим нагрева титановых заготовок в методических печах, отапливаемых газом, установлен таким образом, чтобы время пребывания металла в томильной зоне было минимальная с целью предохранения металла от большого окисления газонасыщения.

Значительный эффект дает применение специальных защитных покрытий, позволяющих снизить до минимума окисление и газонасыщение титановых сплавов. При этом известны несколько разновидностей таких покрытий: диффузионное, керамическое, стекловидное.

На заводах в США предпочтение отдается нагреву в среде инертного газа, поскольку при этом отсутствует газонасыщение металла. Температура прошивки и прессования технически чистого титана принята 870-930°С, для более прочных сплавов 930°С и выше. Применяются стеклосмазки.

Технологическая схема прокатки труб из титановых сплавов на трубопрокатных агрегатах с автомат-станом практически не отличается от схемы прокатка стальных труб. При прокатке сравнительно тонкостенных труб гильза передается по наклонной решетке к автоматическому стану, где прокатывается за два прохода с кантовкой перед вторым проходом на 90°. После автомат-стана труба поступает на раскатной, а затем на калибровочный стан.

При прокатке толстостенных труб обычно с прошивного стана гильза, минуя автомат-стан, поступает на раскатной и затем на калибровочный стан.

Прокатка труб большого диаметра (146-325 мм) производится на ТПА с автомат-станом, имеющих в составе два прошивных стана. Заготовка в этом случае подвергается двойной прошивке последовательно в первом и втором прошивном станах.

После прошивки заготовок в гильзы в процессе дальнейшей прокатки и охлаждения трубы, изготовленные из сплавов разных групп, могут иметь различную структуру.

К числу особенностей прошивки заготовок из титана относятся: отсутствие полости перед носком оправки при любых величинах обжатия; сравнительно небольшие нагрузки на стан; повышенные осевые усилия, особенно при прошивке высокопрочных сплавов.

В качестве заготовки для изготовления холоднокатаных труб служат передельные горячекатаные или горячепрессованные трубы, прошедшие соответствующую подготовку и контроль. Выбор способа получения заготовки зависит от конкретных условий каждого завода, имеющего в своем составе необходимое для этого оборудование.

Важной для качества холоднодеформированных труб является тщательная подготовка труб-заготовок перед холодной прокаткой. Наличие на их поверхности альфированного слоя или следов грубой механической обработки оказывает отрицательное влияние на процесс холодной прокатки и качество продукции. С этой точки зрения применение в качестве заготовки прессованных труб, для которых характерно наличие глубоких задиров, менее желательно.

Более высокое качество холоднодеформированных труб обеспечивается при использовании горячекатаных труб-заготовок, прошедших механическую обработку, глубокое травление, осветление и строгий контроль состояния наружной и внутренней поверхностей. Сравнение эксплуатационных показателей труб, изготовленных из горячекатаных и прессованных заготовок, также свидетельствует о целесообразности использования горячекатаной заготовки, особенно для получения холоднодеформированных труб ответственного назначения.[6]

Вместе с тем для высокопрочных сплавов процесс прессования в ряде случаев может оказаться более приемлемым.

Заготовка для холодной прокатки труб должна удовлетворять техническим условиям, которые определяют материал, размеры, допуски по размерам, внешний вид, маркировку и условия поставки в цех холодной прокатки труб.

Например: размеры труб после горячей прокатки 102Ч13 мм, после обточки 100Ч12 мм, после калибровки на стане ХПТ и расточки 87Ч8,5-9,5 мм.

Механические свойства заготовки должны удовлетворять требованиям соответствующих технических условий на поставку труб из сплавов соответствующих марок в отожженном состоянии.[6]

Из рассмотренного выше было установлено, что в зависимости от способа производства труб применяются различные виды заготовок.

Для труб, изготавливаемых методом горячей прокатки, используется сплошная цилиндрическая заготовка, получаемая ковкой, прессованием или прокаткой слитка. Для изготовления холоднокатаных труб заготовкой служат горячекатаные или горячепрессованные бесшовные трубы.

Наибольшее внимание уделяется качеству поверхности заготовки, т.к. имеющиеся на ней дефекты вследствие больших напряжений и деформаций могут служить очагом образования разрывов и трещин. Поступающие в производство заготовки подвергаются выборочному контролю.

3.2 Особенности технологии изготовления титановых труб

В мировой практике применяются различные способы производства труб из титана и его сплавов: сварка, прессование, горячая и холодная прокатка, волочение.[6] Впервые трубы из технически чистого титана были получены посредством сварки под слоем флюса в атмосфере аргона и последующего холодного волочения труб до заданного размера. Таким способом в США изготовляют трубы диаметром 12,7-89 мм. Для сварки используются одиннадцати- или двенадцатиклетьевые трубосварочные станы. Волочение осуществляется на цепном стане с роликовой волокой, а так же на волочильных барабанах.[6]

В США изготовляются так же сварные калиброванные трубы диаметром 12-21 мм с толщиной стенки 0,6-1,5 мм и длинной 3-8 м (по спецзаказам до 15 м).[6]

В России сварные трубы из титана и его сплавов производят небольшими опытными партиями. За рубежом этот способ до настоящего времени не получил широкого распространения в связи с существенными недостатками сварных труб в условиях эксплуатации, а так же трудностями их производства. Комплексная технология производства тонкостенных титановых труб, сочетающая сварку и последующую холодную или теплую прокатку с достаточно большими деформациями по стенке, в ряде случаев может быть весьма перспективной.

В США, Великобритании, Японии, Франции, Канада, ФРГ и Италии основным способом производства титановых товарных и передельных труб является прессование.[6] Этим способом изготовляют трубы диаметром до 219мм. В зависимости от сортамента труб используются трубопрессовые агрегаты усилием до 7200 тонн. В качестве исходной заготовки для прессования применяются поковки, катаные прутки и слитки, подвергаемые обязательной обточке и сверлению. В некоторых случаях полые заготовки получают прошивкой на вертикальных прессах. Установлено, что для прессования оптимальная длина заготовки равна семи диаметрам отверстия.[6] Схема прессования титановых труб представлена на рисунке 22.

После прессования трубы, как правило, подвергают обточке или шлифовке по наружной и внутренней поверхности. За рубежом на некоторых заводах передельные прессованные трубы не подвергают механической обработке, ограничиваясь лишь их шлифовкой и травлением в растворе азотной и плавиковой кислот.

Все трубы подвергают тщательному визуальному контролю, а также перископированию, ультразвуковому контролю и гидравлическим испытаниям.

Прессованные трубы в редких случаях используются как товарная продукция. В большинстве же случаев они являются передельными для последующей холодной прокатки или волочения на готовый размер.

Для производства труб из высоколегированных сплавов применяется теплое волочение. Холодная прокатка прессованных труб, холодное и теплое волочение характеризуются маршрутами с небольшим числом проходов, малым редуцированием по диаметру и интенсивным обжатием по стенке.

Большое значение при прессовании труб имеет качество и стойкость инструмента, а также смазка. Независимо от вида смазки титан нужно прессовать с максимальной скоростью. После прессования стекло и окалину удаляют пескоструйной обработкой, после чего трубы обрабатывают в расплаве щелочей и кислотной ванне.[6]

При производстве передельных труб прессованием предусматривается довольно короткий цикл производства, состоящий из прессования передельных труб с размерами, близкими к размеру готовых труб, 2-3 прохода на холодном переделе, отделки и сдачи.

Перед прессованием кованые или катаные заготовки разрезают на шашки, которые затем обтачивают, рассверливают, обезжиривают, покрывают коллоидно-графитовым препаратом, высушивают и передают для нагрева.[6] Перед началом прессования разогревают также контейнер, иглы и матрицы до 300-500°С. При применении такой технологии на наружной и внутренней поверхности труб иногда образуются риски и задиры вследствие налипания титана на инструмент. Так как длина прессуемых труб небольшая, обрезь прессостатка и переднего конца трубы составляет значительную часть расходуемого металла. Расходный коэффициент металла с учетом одной расточки находится в пределах 1.5-2.0, что значительно выше, чем при горячей прокатке на агрегате с автомат-станом.

В России товарные и передельные трубы из титана и его сплавов изготовляют способом горячей прокатки и, главным образом, на трубопрокатных агрегатах с автомат-станом. Этот способ производства характеризуется высокой производительностью, низкими расходами по переделу, обеспечивает возможность изготовления труб широкого сортамента по размерам и маркам сплавов.

Применяющаяся на отечественных заводах технология производства обеспечивает получение труб высокого качества по поверхности и свойствам, однако ее недостатком является невозможность получения передельных труб диаметром менее 76 мм, что при изготовлении холоднодеформированных труб малого диаметра обусловливает необходимость термической и химической обработки, способствует повышению расходных коэффициентов металла при производстве труб мелких размеров.[6]

Производство горячедеформированных труб диаметром более 325 мм осуществляется на агрегатах с пилигримовым станом с применением кованой заготовки или слитка. В обоих случаях заготовки подвергают обдирке и сквозному сверлению отверстия диаметром до 120 мм в зависимости от наружного диаметра заготовки.

3.2.1 Производство горячекатаных труб

Особенностью прокатки титановых труб на ТПА с автомат-станом является интенсивное налипание металла на валок, приводящее к заполировке поверхности калибра и ухудшению захвата, а налипание на неподвижную оправку - образованию продольных задиров на внутренней поверхности труб. Поэтому на практике стремятся производить прокатку титановых труб без автомат-стана. Гильза с прошивного, минуя автомат-стан, передается на обкатной и затем на калибровочный стан. Возможность осуществления такой технологии особенно эффективна при прокатке труб со средними и толстыми стенками.

Правка титановых труб в холодном состоянии не обеспечивает исправления кривизны и овальности и получения заданной точности.[6]

В связи с этим она производится при температуре металла 150-350°С. С целью использования прокатного нагрева на заводах, производящих титановые трубы, увеличена скорость их транспортировки по охладительному столу от калибровочного к правильным станам. Правка производится за 3-4 прохода. Отбракованные по кривизне трубы подвергаются нагреву и повторной правке.

После правки производится контроль кривизны труб, и затем обрезка концов. На трубоотрезном станке с помощью широкого прорезного резца с напайкой ВК-4 прорезается альфированный слой, толщина которого достигает 0,8 мм, после чего пластинчатым резцом из стали P-18 производится обрезка труб.

Расточные станки, на которых производится обработка титановых труб, оснащены специальными «плавающими» резцовыми головками, охлаждение инструмента эмульсией.

После предварительной обдирки со съемом 1мм, трубы передаются для проверки качества на ультразвуковой дефектоскоп, и в случае обнаружения дефектов, дефекты отмечают краской. По выходе из дефектоскопа они подвергаются ремонту или обрезке по обозначенным местам.

Следующая операция заключается в обточке до заданного размера и шлифовке (съем 0,2мм) наждачной бумагой. Наружная и внутренняя поверхности годных труб протирается гидролизным спиртом для удаления остатков эмульсии и грязи. Затем трубы осветляются в 10-12% азотнокислом растворе в течение 1,5-2 минут и тщательно промываются водой. Осветленные трубы подвергаются осмотру и, если необходимо, ремонту напильниками и пневмомашинами; производится запиловка торцов труб.

Товарные трубы (рисунок 23) ответственного назначения, например, из сплава ПТ-7М, подлежат двойной механической обработке, первая до вакуумирования со съемом по наружному и внутреннему диаметру не менее 1мм на сторону и вторая, чистовая, после вакуумирования - обточка и расточка так же со съемом не менее 1мм на сторону.[6]

Передельные трубы-заготовки, предназначенные для последующей холодной или теплой прокатки, после правки и проверки кривизны, разрезают на патрубки длиной 1200-1700 мм, которые подвергаются расточке и обточке. Расточка производится специальными неровными резцами двухстороннего резания, оснащенными пластинками из твердого сплава ВК4, ВК48, БК6М или ВК8, при интенсивном охлаждении эмульсией в процессе работы.

Состав эмульсии: 1% NaOH (нитрид натрия) и 1,5% N₂CO₃ (кальцинированная сода).

3.2.2 Производство холоднокатаных труб

Прокатку труб из титановых сплавов производят из прессованной или горячекатаной трубной заготовки. На поверхности заготовки имеются дефекты, появившиеся в результате предшествующей обработки. Эти дефекты и газонасыщенных слой, появляющийся при нагреве заготовки под прессование или прокатку, а так же при последующем отжиге, залегают на глубину до 1мм с внутренней поверхности заготовок и до 0,3мм - с наружной поверхности.

Дефекты на внутренней поверхности заготовки устраняют путем расточки со съемом по внутреннему диаметру до 2,0мм. В связи с этим диаметр трубной заготовки обычно принимают не менее 25мм.

Наружную поверхность заготовок после прессования обычно механически не обрабатывают. Это объясняется тем, что дефекты на наружной поверхности в процессе прокатки растягиваются и частично сглаживаются, глубина их залегания уменьшается. После первой прокатки трубы шлифуют на бесцентрово-шлифовальных станках со съемом слоя толщиной 0,1-0,15мм, подвергают травлению, отжигу, а затем снова подают на станы ХПТ (стан холодной прокатки труб) или ХПТР (стан холодной прокатки труб редукционный) для последующей прокатки до готовых размеров. Схема производство холоднокатаных бесшовных титановых труб представлена на рисунке 24.

Трубы из сплавов ВТ1-0, ВТ1-00, ОТ4-0 диаметром 25мм и более изготавливают за две прокатки, а диаметром менее 25 мм - за три прокатки.[2]

Трубы из труднодеформируемых сплавов типа ОТ4 и ОТ4-1 диаметром 25мм и более изготавливают за три прокатки, из которых две осуществляют на станах ХПТ и одну на стане ХПТР. При этом значительно уменьшается разностенность труб.[2]