Способ производства электросварных труб

 

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано на непрерывных трубоэлектросварочных агрегатах. Цель изобретения - повышение качества сварных труб за счет стабилизации их механических свойств и сокращение расхода металла на их изготовление. Способ производства электросварных труб включает стыковку отдельных рулонов в непрерывную полосу, знакопеременный пластический изгиб полосы в вертикальной плоскости с натяжением в гибочно-натяжном устройстве формовку полосы в трубную заготовку и сварку ее кромок. Величину усилия на последнем ролике гибочно-натяжного устройства при знакопеременном изгибе полосы поддерживают равной Р КВЬт4 , где К - коэффициент, зависящий от количества гибочных роликов, ширины полосы и угла охвата полосой последнего ролика; В, m - характеристики механических свойств металла полосы; h - толщина формуемой полосы. ел

л,,,!

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИ IECI;VIX

РЕСПУБЛИК (51)5 В 21 С 37/08

ГОСУ „ДРСТРЕ11НЬ|Й КОМИТЕТ

ПО ИЗОВРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

СПИ АНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

T > sin а, (21) 4781534/27 (22) 12.01.90 (46) 15.01.92. Бюл. М 2 (71) Уральский научно-исследовательский институт трубной про лышленности (72) ЕУЛ.Халамез, Д.С.Фридман, И,Т.Тоцкий, A.MË1åíьщиков, В.Я.Давыдов и А, Н.Аксючиц (53) 621.771,28 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

hb 1398947, кл. В 21 С 37/08, 1988. (54) СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА ЗЛЕКТРОСВАРНЫХ ТРУБ (57) Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано на непрерывных трубоэлектросварочных агрегатах. Цель изобретения — повышение качества сварных труб за счет стабилизации

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано на непрерывных трубозлектросварочных агрегатах.

Цель способа — повышение качества сварных труб и снижение расхода металла на их изготовление 33 счет стабилизации механических свойств полосы перед формовкой.

Сущность способа заключается в следующе >. При удлинении полосы в процессе протягивания ее через ролики ГНУ изменяются .."Ханически" свойства металла. При колеГ -Il:;. ольв|ны непрерывно полосы по д-;не (продсльная разнотолщинность) на вг:;оде полосы из ГНУ {после последнего по хп ..у ролика) будет иметь место колебание лнических свойств металла полосы.

„„5U,, 17О4873 А1 их механических свойств и сокращение расхода металла на их изготовление. Способ производства злектросварных труб включает стыковку отдельных рулонов в непрерывную полосу, знакопеременный пластический изгиб полосы в вертикальной плоскости с натяжением в гибочно-натяжном устройстве, формовку полосы в трубную заготовку и сварку ее кромок. Величину усилия на последнем ролике гибочно-натяжного устройства при знакопеременном изгибе полосы поддерживают равной P - КВh (и+2 где К вЂ” коэффициент, завися ций от количества гибочных роликов, ширины полосы и . угла охвата полосой последнего ролика; В, m — характеристики механических свойств металла полосы; h — толщина формуемой полосы.

Колебание механических свойств полосы также происходит из-за неравномерности механических свойств по длине исходной заготовки — непрерывной полосы.

В результате колебание механических свойств будет изменяться величина усилия (давления) полосы на последней ролик ГНУ.

Величина вертикального усилия на последний ролик ГНУ определяется по зависимости где Тл-1 — угол охвата полосой последнего ролика; а- величина тянущего усилия на входе полосы на последний ролик.

Формула для расчета величины тянущего усилия (усиnиa протягнвания полосы че1704878

Т" И/У, о= Вк (3) 30

40

0 (m + 1) (m + 2) 50

55 рва р:;Л(1К Г! (У) Пг)Л1 ;, Е, :я pq ВЫр;;Хьв„11",я мо(цн . «) и f, «t;0(» од,"(.о i д," протягизэния полосы где V — скорость полосы.

Мощность внутренни)(.:ил определяет» ся из уравнения» Связыв; OUtçfo напрлжсния 0 и де<; ормации E в виде гдв В и гп — ).грактеристики механичес:их свойств металла полосы.

Удельная работа внутренних сил определяется с учетом принципа Уазинга.

Принимается, что продольная деформация по толщине при изги"е полосы изменяется по линейному за:сону от нуля на срединной поверхности,,o максимальных и равных по абсолютной величине значений на наружной и внутренней поверхностях.

Принимается также гипотеза плоских сечений.

Учитывая изложенное, а также то, что мощностью потерь на трение в подшипниках при расчете можно пренебречь, из выражения (2) получается зависимость для

ОПрЕдЕЛЕНИя Тл-1 В ВИДЕ

В Ь )m+2

Tft — 1 + к

0 ()т) + 1)(fn +2) к (2(n — 1)(1 — m)+2 к"-m }. (4) где Ь и h — ширина и толщина полосы;

0 и n — диаметр и число роликов ГНУ.

Из {1) и (4) получается формула для расчета величины усилия на последний ролик

ГНУ

P—

Bbhm з!па к х (2 (tt — 2) (1 — m) + 2 — m ) (5) Из формулы (5) следует, что величина усилия на последний ролик ГНУ згвисит от постоянных и переменных параметров. К постоянным параметрам относятся диаметр 0 и число роликов и, угол охвата а, ширина полосы Ь. К переменным пар .метрам относятся: толщина полосы h и харгктеристи ки f ex гн ичес к их с войс) в л1еталл а полосы В 11 rn.

При обозначении сооо)",11 1ости посто..н1)ь) (параметров Y.o ôôèEtê. .èòoì К, искомоо вь г)з..::".ни.: приобрета. 1)1)д формулы

Р « ;(ъ(t (i ) где К козфф111к(ент, зэв 1(.я

E(,! .l <) " постолннь1): парамето. 3: 1;(слз 11 диаметра роликов ГНУ; ширин .. полось1, угла охвата полосой последнего "лика; В и m— хера-; (.àðècòèêë механическ(;х свойств металла полосы; h — толщина фо-муемой полосы.

Таким образом, контрольной величиной, характеризующей изме, инне или стабилизаци)о механических свойств полосы на выходе из ГНУ, может быть представлена величина усилия Р на послед;(ий ролик ГНУ.

Дл(1 того, чтобы величину усилия Р использо"ать в качесгве фактора, определяющего стабилизаци)о механических свойств полосы в функциональной зависимости (5), параметры, характеризующие механические свойства металла, следует зафиксировать, принять постояннь(ми, соответствующими заданным л1еханическим свойствам заготовки; поступа)ощей в формовочный стан. Тогда величина Р, определенная при условии постоянства параметров В и m по зависимости (5) при переменных тол шинах полосы h, будет соответствовать условию стабилизации механических свойств металла полосы на выходе из

ГНУ.

При изменении толщины полосы величина усилия на ролик изменяется и это изменение усилия включает в себя как изменение за счет колебания деформации в

ГНУ, так и изменение механических свойств металла исходной полосы.

Для стабилизации механических свойств полосы необходимая величина усилия на ролик определяется по формуле (5) при const В и m и устанавлизается путем изменения суммарного угла а охвата роликов полосой, тем самым изменяя величину деформаций полосы в ГНУ.

Пример. При изготовлении труб размером 102 х 3,0 мм, рулоны полос шириной 312 мм и номинальной толщиной 3.0 мм стыкуются в непрерывную полосу и подE)(.pf ààò знаконерел1енному пп;.còè÷åcêoìó изгибу с натяжением в гибочно-натяжном устройстве, содержащем 9 роликов диаметром О - 80 мм. Величина угла охвата полосой послед) его ролика а - 50О, .!еханические

Харахтврх(СТИКИ ПОЛОСЫ МвтаЛЛа ИЗ СтаЛИ 10 составляют B - 45 к(/мм, m =- 0,07.

2.

Величина усилия на последний ролик определяется по зависимости (5), составляет Р -.бб134 Н.

1704878

Р= К В hm+2 где К вЂ” коэффициент, зависящий от количества гибочных роликов, ширины полосы и угла охвата полосой последнего ролика;

В, m — ха рзктеристики механических свойств металла полосы;

h — толщина формуемой полосы.

Состэвитель С.Волков

Техред 1АЛоргентал 1I 0PPе 0Ð Н, Ревская

Ред" op И.Сегляник

Заказ 148 Тираж Подписное

СНЕ . ПИ Госудзрстсен,(0; 0 ко.:.ктетэ по к .05рстснкям и 01r .рчтиям пок ГИТ СССР

113035, M-.сква, Ж-35, Рэушская нэб., 4/5

Производственно-кздательск«й комбинат "Патент", f. Ужгород, ул.Гагарина. 101

Пусть толщина нсхОчной попбсьI Отличается от номинал; в "пл.ос" ".. состээля".т

h - 3,1 -..м, Тогда для ста ил.- з:-л.ч и ме;:аничес кх хэрэктерисп1к полосы ве кчкнз усилия а последний ролик Р опредс.-ляется при 5

ТЕХ 3:.Е Сс МЫХ ЗНВЧЕНИЛХ Ь И fTI ПО ЗЗВИСКМ0сти (5) и сбаспечиваатся ее фактическое значение, соответствугщее расчетно у, путем кз.. =-нения суммарного угла охвата валков полосой, Величина усилия на последний ро- 10 лкк, 0"."=.ïe÷èààþùñë стабилизацию меха. нических свойств полосы при.h - 3,1 мм, составл: ат P "70773 Н.

Пусть толщина полосы отличается от номинальной в мкнусовую сторону и сос1авля- 15 ет 2,9 мм. В этом слу.зе величина усилия на последнкй ролик, определяемая по зависимости(5), при В и m составляет P - 61652

Н).Рля обеспечения атой величины кзменяется суммарный угол охвата роликов ГНУ 20

ПОЛОСОЙ.

Необходимая величкна P может поддержквзться такл.е за с-гет изменения величины -.адэнного натяжения полосы в ГНУ.

Та::.км образом, обеспечивающаяся в 25 приведенном примере величина Р = 6,6 кН при h =3,0 мм; 7.01 кН при h -3,1 мм и 6,16 кН ffpu h - 2,9 мм, обеспечивает постоянство (стабилизацию) механических свойств металла полосы на выходе из ГНУ. 30

Прк использовании кзобргп ени> зз сче r стабилизец),и механических свойств зэ оT0GI:и перед ф0pf" Овк0Й повышается качество сварного шва и увеличивается количество годных труб, что снижает расход металла.

Формула изобретения

Способ производства электросгзрных труб, включа,опций стыковку отдельных рулонов в непрерывную полосу, знакоперсменный пластический изгиб полосы в вертикальной плоскости с натяжением в гибсчно-натяжном устройстве, формовку по-, лосы в трубную заготовку и сварку ее кромок,отличэ ющийся тем,что,с целью повышения качества сварных труб зэ счет стабилизации их механических свойств и сокращения расхода металла на их изготовление, величину усилия на последнем ролике гибочно-натяжного устройства прк знакопеременном изгибе полосы поддерживают равной