Способ изготовления прямошовных труб

 

Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к трубоэлектросварочному производству, и может быть использовано при изготовлении прямошовных труб высокочастотной сваркой. Цель - повышение качества и точности геометрических размеров труб путем уменьшения величины грата и стабилизации его размеров при высокочастотной сварке. Ферритовый сердечник 4, выдвинутый за точку схождения В кромок трубной заготовки 1, устанавливают с увеличенным свыше 3-6 толщин стенки зазором между наружной его поверхностью и внутренней поверхностью трубной заготовки 1 в зоне расположения ее сходящихся кромок на части ее периметра, превышающей величину разъема кромок. При этом величина превышения от каждой кромки трубной заготовки 1 до края зоны на наружной поверхности ферритового сердечника с увеличенным зазором на длине 2-5 толщин стенки трубной заготовки от точки В схождения кромок равна 0,5-0,75, а на остальной части ферритового сердечника 4-0,5-2 толщины стенки трубной заготовки. В сварочном калибре оплавленные кромки обжимаются, образуя сварной шов. Таким образом оптимальные размеры шва достигаются за счет варьирования превышения ширины канавки на ферритовом сердечнике над шириной разъема сужающихся кромок в заданных пределах. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4303374/23-27 (22) 09.09.87 (46) 23.04.89. Бюл. № 15 (71) Московский трубный завод, Государственный научно-исследовательский, проектный и конструкторский институт сплавов и обработки цветных металлов и Всесоюзный научно-исследовательский, проектноконструкторский и технологический институт кабельной промышленности (72) Ю. К. Дозор цев, Ф. Г. С видовский, В. В. Седов, И. И. Добкин, Б. Н. Ефремов, А. Б. Ламин, Е. М. Кричевский, Г. Г. Поклонов, Ю. Г. Пеньков, В. И. Кононова и В. В. Зотов (53) 621.774.21 (088.8) (56) Осада Я. E., Зинченко А. С., Крупман Ю. Г., Ляховецкий Л. С., Лейбман И. Б.

Современные трубные цехи. — М.: Металлургия, 1977, с. 140, рис. 52.

ÄÄSUÄÄ 1473873 А1 дц 4 В 21 С 37 08, В 23 К 13 00 (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПРЯМОШОВНЫХ ТРУБ (57) Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к трубоэлектросварочному производству, и может быть использовано при изготовлении прямошовных труб высокочастотной сваркой.

Цель — повышение качества и точности геометрических размеров труб путем уменьшения величины грата и стабилизации его размеров при высокочастотной сварке. Ферритовый сердечник 4, выдвинутый за точку схождения В кромок трубной заготовки 1, устанавливают с увеличенным свыше 3 — 6 голщин стенки зазором между наружной его поверхностью и внутренней поверхностью трубной заготовки 1 в зоне расположения ее сходящихся кромок на части ее периметра, превышающей величину разъем а кро мок.

При этом величина превышения от каждой

1473873

20 кромки трубной заготовки 1 до края зоны на наружной поверхности ферритового сердечника с увеличенным зазором на длине 2 — 5 толщин стенки трубной заготовки от точки В схождения кромок равна 0,5 — 0,75> а на остальной части ферритового сердечника 4 — 0,5 — 2 толщины стенки трубной

Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к трубоэлектросварочному производству, и может быть использовано для изготовления прямошовных труб высокочастотной сваркой.

Целью изобретения является повышение качества и точности геометрических размеров прямошовных труб путем уменьшения величины грата и стабилизации его размеров.

На фиг. 1 представлена схема реализации процесса сварки; на фиг. 2 — сечение А — А на фиг. 1; на фиг. 3 — сечение

Б — Б на фиг. 1.

Трубную заготовку 1 формуют из исходной полосы в формовочных клетях (не показаны). Сформированная заготовка имеет по длине разъем S„ïåðåìåííîé величины.

В сварочном калибре, образованном валками 2, трубная заготовка доформовывается до соприкосновения кромок, сваривается и редуцируется, превращаясь в трубу 3.

При вхождении непрерывно перемещаемой трубной заготовки в сварочный калибр с непрерывно вращаемыми валками 2 происходит сжатие кромок и схождение их в точке В, которая обычно находится на расстоянии, равном 3 — 5 толщины (t) стенки трубной заготовки от линии 00, соединяющей центры сварочных валков 2. Для сварки сходящихся кромок используют их высокочастотный нагрев и специально изготовленный из колец ферритовый сердечник 4, который устанавливают с зазором 6 от внутренней поверхности трубной заготовки.

Подготовку сердечника осу ществл яют следующим образом.

Контур сужающейся щели ГВД по длине трубной заготовки с учетом превышения разъема от каждой кромки переносят на поверхность ферритного сердечника, причем начало контура, соответствующее точке В схождения кромок заготовки, удаляют от переднего торца сердечника на 3 — 5 мм. 3атем на сердечнике по полученному контуру выполняют продольную канавку изменяющейся ширины от С в начале до Ci в конце сердечника и постоянной глубины h, которая должна обеспечить с учетом зазора о между заготовкой и сердечником заданный увеличенный зазор 6 i = (3 — 6) t между трубной заготовкой и сердечником на части заготовки. В сварочном калибре оплавленные кромки обжимаются, образуя сварной шов. Таким образом, оптимальные размеры шва достигаются за счет варьирования превышения ширины канавки на ферритовом сердечнике над шириной разъема сужающихся кромок в заданных пределах. 3 ил.

2 ее периметра протяженностью, превышающей разъем кромок.

Нижний предел увеличенного зазора 6 =

=3t принимают при увеличенной толщине стенки и пониженной частоте сварочного тока (до 70 в 100 кГц), а верхний предел

6t — при меньшей толщине стенки и повышенной частоте тока.

Сердечник с канавкой устанавливают внутри заготовки таким образом, чтобы его передний конец был выдвинут за точку схождения кромок на 3 — 5 мм в сторону оси сварочных валков, а контур канавки был симметричен контуру сходящихся кромок заготовки.

При этом величину превышения разъема

С» — Ь, 2 где ф— ширина канавки в любом из сечений сердечника;

S„— разъем кромок заготовки в любом из сечений заготовки от каждой кромки заготовки на длине 1=

= (2 — 5) t, начиная с точки В схождения кромок в сторону формовки, принимают равной (0,5 — 0,75) t, а на остальной части — (0,5 — 2,0) t, что соответствует изменяющейся ширине канавки на сердечнике по его длине от 2 (0,5 — 0,75)t до 2 (0,5 — 2,0) t+ $„где Ь„соответствует наибольшей величине разъема трубной заготовки. Длина 1, на которой величину е

30 превышения разъема от каждой кромки принимают равной (0,5 — 0,75) t, выбирается в зависимости от частоты сварочного тока и толщины трубной заготовки. С увеличением толщины стенки и понижением частоты сварочного тока принимают верхний предел

35 длины 1, т. е. 1=5. t, а с уменьшением толщины стенки и повышением частоты тока — 1=2t. После установки внутри трубнои заготовки подготовленного сердечника к индуктору 5 от генератора (не показан)

40 высокой частоты (от 60 кГц и выше) подают напряжение, которое в заготовке наводит токи, необходимые для оплавления кромок. При этом ток концентрируется в кромках непосредственно у точки В их схождения и оплавляет их. В сварочйой

45 калибре оплавленные кромки обжимаются, 1473873 образуя сварной шов, оптимальные параметры которого (ширина, высота грата) достигаются за счет варьирования превышения ширины канавки на ферритовом сердечнике над шириной разъема сужающихся кромок в заданных пределах.

Если же в линии трубосварочного стана предусмотрено снятие внутреннего грата, то в ферритовом сердечнике 4 может быть выполнено центральное отверстие для тяги гратоснимателя.

Площадь сечения сердечника определяется необходимой величиной индуктивного сопротивления, создаваемого им для достижения достаточного КПД процесса. Поэтому при сварке труб диаметром 50 мм площадь сечения сердечника может составлять

30 — 35Я от сечения канала трубной заготовки. В этом случае ферритовый сердечник должен обязательно заполнить пространство, прилегающее к сужающимся кромкам.

Пример. Полосу из стали IO размерами

1,5+120 мм формуют в трубную заготовку на трубоэлектросварочном агрегате «10 — 60» с разъемом между кромками, равным 4 мм.

На выходе из сварочного калибра диаметр трубной заготовки равен 38 мм. В трубную заготовку в зону сварки вводят ферритовый сердечник диаметром 22 мм таким образом, чтобы передний торец его был выдвинут на 4 мм за точку В схождения кромок и канавка на сердечнике была симметрична контуру сходящихся кромок. Канавка на ферритовом сердечнике выполнена в соответствии с контуром сходящихся кромок заготовки, причем превышение контура канавки по ширине над контуром сходящихся кромок следующее: на участке длиной 7 мм от точки В схождения кромок превышение составляет е=1 мм по каждой кромке, на остальной длине сердечника превышение изменяется от 2 до 5 мм (в конце сердечника) .

Глубина канавки с учетом зазора 6 обеспечивает увеличенный. зазор 6i между сердечником и трубной заготовкой, равный 6 мм, а по остальному периметру трубной заготовки этот зазор не превышает 2 мм.

В результате выявлено, что высота внутреннего грата и ширина зоны термического влияния существенно уменьшаются и стабилизируются по длине сварной трубы.

Кроме того, происходит снижение расхода электроэнергии в связи с тем, что объем оплавленного металла и ширина зоны термического влияния значительно уменьшаются.

Описываемый способ по сравнению с базовым, в качестве которого принят способ изготовления прямошовных труб с использованием ферритового сердечника, позволяет повысить точность геометрических

15 размеров и качество поверхности труб, а также стабильность процесса сварки, снизить расход электроэнергии без изменения скорости сварки.

Формула изобретения

Способ изготовления прямошовных труб, включающий формовку из полосы трубной заготовки с разъемом между кромками, высокочастотный нагрев сходящихся кромок

25 с использованием ферритового сердечника, установленного с зазором по отношению к внутренней поверхности трубной заготовки и выдвинутого своим передним концом за точку схождения кромок, и последующую сварку нагретых кромок при их сжатии, 30 отличающийся тем, что, с целью повышения качества и точности геометрических размеров труб путем уменьшения величины грата и стабилизации его размеров, увеличивают зазор между внутренней поверхностью трубы и наружной поверхностью

35 ферритового сердечника со стороны разъема кромок трубной заготовки, величину этого зазора сохраняют постоянной, составляющей не менее 3 — 6 толщины стенки заготовки, а величину превышения каждой из кромок

4 над зоной увеличенного зазора на длине

2 — 5 толщин стенки заготовки от точки схождения ее кромок в сторону формовки принимают равной 0,5 — 0,75 и на остальной длине — 0,5 — 2 толщины стенки заготовки.

1473873 о Р

Составитель Э. Ветрова

Редактор С. Пекарь Техред И. Верес Корректор М. Васильева

Заказ 740/8 Тираж 694 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно издательский комбинат «Патент», г. Ужгород, ул. Гагарина, 101