Способ изготовления прямошовных труб сваркой трением

 

Изобретение относится к сварке и может быть использовано для сварки трением прямошовных труб. Целью изобретения является повышение производительности процесса за счет сокращения времени на вспомогательные операции по замене диска. Диск, осуществляющий нагрев кромок непрерывно, с момента соприкосновения его с кромками перемещают в радиальном направлении к оси свариваемой трубы. Перемещение диска обеспечивает постоянный контакт его с кромками штрипса. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

4280 А ) (19) (И) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1(t) = 1.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ пО изОБРетениям и ОтнРытиям

ПРИ ГННТ СССР (21) 4754322/27 (22) 24.07.89 (46) 30.11.91. Бюл. М 44 (71) Днепропетровский металлургический институт (72) В.R.Ïîïîâà, В.Н.Данченко, В.А.Постный, В.Н. Колповский, Д.А.Ващенко и E À.Макаренко (53) 621.791.14(088.8) (56) Розов Н.В.Производство труб.

Справочник. М.: Металлургия, 1974.

Авторское свидетельство СССР

N 1233978, кл. В 21 С 37/08, 1984. (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПРЯМОШОВНЫХ ТРУБ СВАРКОЙ ТРЕНИЕМ

Изобретение относится к сварке трением и может быть использовано для изготовления сварных прямошовных . труб.

Целью изобретения является повышение производительности процесса за счет сокращения времени на вспомогательные операции по замене диска.

Способ включает формовку штрипса в трубу, сведение его кромок, нагрев их трением за счет вращения диска, который расположен между ними и обеспечивает непрерывный контакт трущихся поверхностей и сварку кромок дав.лением от валков. При этом диск перемещают в радиальном направлении к оси свариваемой трубы.

При нагреве кромок штрипса вращающимся диском происходит износ диска и уменьшается площадь контакта. Для достижения цели ось диска непрерывно перемещают в радиальном направлении к оси свариваемой трубы на величину (51)5 В 21 С 37/08, В 23 К 20/12//

//В 23 K 101:06

2 (57) Изобретение относится к сварке и может быть использовано для сварки трением прямошовных труб. Целью изобретения является повышение производительности процесса за счет сокращения времени на вспомогательные операции по замене диска. Диск, осуществляющий нагрев кромок непрерывно, с момента соприкосновения его с кромками перемещают в радиальном направлении к оси свариваемой трубы. Перемещение диска обеспечивает постоянный контакт его с кромками штрипса.

2 ил. где 1(t) — величина перемещения диска во времени — начальное расстояние от поверхности свариваемой трубы до оси диска, $(t) — изменение радиуса диска во времени;

R — исходный радиус диска.

На фиг. 1 показана схема осуществления способа," на Фиг.2 - вид сбоку на сварочный диск и сварочные валки, Схема содержит: Формуемый штрипс 1, Формовочные ролики 2, сформованную трубу 3, сварочный диск 4, сварочные валки 5, двигатель 6 привода диска, перемещаемую платформу 7 с приводом 6 диска 4, винты 8 перемещения платформы 7, раздаточный редуктор 9, двигатель 10 привода винтов 8, ролик 11 контроля износа

1694280 сварочного диска 4 с пружиной 12, pатчик 13 положения ропика 11 отноI сительно оси диска 4 показывает величину износа диска), датчик 14 положения платформы 7 (показывает величину радиального перемещения диска 4 к оси свариваемой трубы 3)„ аналого-цифровые преобразователи 15 и

16 сигналов датчиков 13 и 14 соответственно, микропроцессорный вычислительный блок 17, реализующий равенст) во (1), систему 18 управления двигателем 10.

На фиг. 2 обозначено: R — исходный радиус диска, R — радиус изношенного диска через время t, Ь - расстояние от оси диска до поверхности свариваемой трубы; 1 -- величина радиального перемещения оси диска к оси свариваемой трубы за время при износе диска на величину (R — R ); А — направление перемещения оси диска.

Способ осуществляют следующим образом.

Штрипс 1 задают в Формовочные валки 2, где он Формируется в трубу 3, затем кромки сформованного штрипса прижимают валками к сварочному диску 4, посредством которого кромки разогревают трением до TBMпературы сварки и сваривают давлением от валков 5, Сварочный диск 4 приводится во вращение двигателем 6 при этом двигатель 6 со сварочным диском установлены на подвижной платформе 7, которая может перемещаться з вертикальном направлении посредством винтов 8, приводимых во вра-. щение через редуктор 9 двигателем 10.

Направление перемещения платформы

7 с двигателем 6 и диском 4 в процессе сварки указано стрелкой (A) на фиг.2. В процессе сварки диски 4 изнашиваются по диаметру. Радиальный износ диска g(t) постоянно контролируется роликом 1 I с пружиной 12 и фиксируется датчиком 13, Перемещение платформы 7 в вертикальном направлении 1(t) Фиксируется датчиком

14. Сигналы с датчиков 13 и 14 через аналого-цифровые преобразователи 16 и 15 поступают в микропроцессорньй вычислительный блок 17, где осуществляется контроль соблюдения равенства (1), При нарушении равенства блок 17 подает управляющий сигнал на систему 18 управления двигателем 10, который приводит яо вращение винты Ы, опуская платформу 7 и осуществляя радиальное перемещение оси диска к осН свариваемой трубы на величину 1(t).

Таким образом обеспечивается постоянный контакт диска 4 и свариваемых кромок штрипса 1 в зоне сварки.

В качестве датчиков 14 и 13 могут быть использованы любые датчики контроля линейного перемещения, в частности датчики сопротивления или индукционные. В качестве микропроцессорного вычислительного блока целесообразно применение "кондуктора"

"Электроника К 1-20"„ серийно выпускаемого промышленностью.

20 Зависимость (1) получена путем несложных математических преобразований.

Способ осуществляли на лабораторной установке при сварке труб диа25 метром 33 мм и толщиной стенки 1,5 мм из стали марки 08X18Т1. При этом расчетное усилие прижатия кромок штрипса к сварочному диску составило 5 кгс/мм, Диск выполнен диаметЗО ром 200 мм, толщиной 6 мм, кромки

cKoiLåíû под углом 10 . Ось вращения о диска располагали на расстоянии а

300 мм (в продольном направлении) от зоны сваркл. Соответственно расстояние оси вращения риска (по вертикали) от оси свариваемой трубы составляло 95,5 мм, Интенсивность разогрева кромок штрипса в начальный момент составляла 200 С/с. При этом

40 скорость сварки составляла 7 м/с.

Интенсивность износа диска по радиусу в процессе сварки — величина переменная во времени и в данном случае неоднозначно связана с изменением радиуса диска, так как по мере износа изменяется усилие прижатия диска к кромкам, -o (помимо окружной скорости разогревающей поверхности диска, которая изменяется,с изменением ра50 диуса диска) влияет на интенсивность износа диска. Средняя величина износа за время проведения сварки составляла 0,5 мм/ч.

По мере износа интенсивность ра55 зогрева снижалась и к концу первого часа работы составляла 170 С/с. В соответствии с этим скорость сварки пришлось снизить до 5,5 м/с. Через

2 ч работы скорость сварки снизилась до 3 м/с, а через 3 ч конта кт кромок I штрипса с диском был потерян и диск следовало заменить.

При непрерывном перемещении диска в радиальном направлении к оси свариваемой трубы разогрев производили с интенсивностью 200 С/с в течение

6 ч. При этом величина перемещения была строго взаимосвязана с величиной износа диска по зависимости

1(t) = 1 L — b(t) (2R- Ьt)), где 1(t) — величина радиального перемещения диска, $(t) — величина радиального износа диска 280

Формула изобретения

Способ изготовления прямошовных труб сваркой трением, при котором штрипс формуют в трубу, сводят кромки, нагревают их трением за счет контакта с вращающимся диском и прикладывают давление, о т л и ч а ю щ,и йс я тем, что, с целью повышения производительности процесса за счет сокращения времени на вспомогательные операции по замене диска, диск непрерывно перемещают в радиальном направлении к оси свариваемой трубы на величину, определяемую из,зависимости.

1() = 1. — т, — д(с) (2К вЂ” А(е)), 20 где 1(t) 1= К 10000- 900

25 Ь (") х 95,4 (мм) .

ЭФФективность использования предлагаемого способа увеличивается с увеличением диаметра диска.

Использование способа позволит повысить производительность известного способа в 1,2 раза.

3. величина перемещения диска во времени, начальное расстояние от по". верхности свариваемой трубы до оси диска, изменение радиуса диска во времени;исходный радиус диска.

Составитель Э. Ветрова

Редактор И.Бандура Техреду И.Моргентал 1<орректорЛ. Пилипенко

Заказ 4617 .Тираж Подписное

В11И1!1111 Г су. арета .нного к.1.п тета по и зобретениям н открытиям нри 1 К11Т ГССР

1130 З5,; !,.кв», Ж-35,, Раушская наб.,,н. 4/5

Прои зззодствс нно-и.зд;зте;зьский комй!нат "Патент", и. Узкг..род, ул. Г;згарина, 101