Способ производства высокопрочных сварных труб большого диаметра

 

Использование: производство высокопрочных спиральношовных сварных труб большого диаметра. Сущность изобретения: рулонная полоса подается на линию подготовки кромок к сварке, затем - в формовочную клеть, где происходит формовка трубы и сварка. Угол формовки выбирают из такого расчета, чтобы диаметр трубы отличался от номинального на величину D, найденную из формулы:О 30,24 (Сэ-0,(10-0,0153 -to) 0.318-30.24 (Сэ-0,34)2, где Сэ - углеродный эквивалент; to - температура отпуска. После сварки и резки на мерные длины трубы по транспортному рольгангу подаются на экспандер , а затем - на участок термической обработки. 2 табл,

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

s В 21 С 37/06

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4817387/27 (22) 16.02.90 (46) 30.04.92, Бюл. N 16 (71) Всесоюзный научно-исследовательский и конструкторско-технологический институт трубной промышленности (72) Л.М.Шифрин, С,В.Чехранов. В.К.Коломенский, В.В.Тарасов. В, В.Челышев.

В,В.Кириченко и Л.А.Цариков (53) 621,791 (088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

N -503609, кл. В 21 С 37/08, 1964. (54) СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА ВЫСОКОПРОЧНЫХ СВАРНЫХ ТРУБ БОЛЬШОГО

ДИАМЕТРА

Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к производству высокопрочных спиральношовных труб большого диаметра.

Известен способ производства высокопрочных труб большого диаметра: Он включает формовку заготовки. сварку. экспандирование и термическое упрочнение труб, При этом формовку заготовки осуществляют до получения труб с периметром меньше номинального на величину его прироста в результате термического упрочнения труб.

Недостатком данного способа является отсутствие возможности регулировки точности по концам изготовляемых труб в зависимости от химического состава стали и технологических факторов.

Изветно, что даже в пределах одной марки стали из-за допусков по химическому

„„ .Ы„„1729650 А1 (57) Использование: производство высокопрочных спиральноLUîвных сварных труб большого диаметра. Сущность изобретения: рулонная полоса подается на линию подготовки кромок к сварке, затем — в формовочную клеть. где происходит формовка трубы и сварка. Угол формовки выбирают из такого расчета, чтобы диаметр трубы отличался от номинального на Величину D, найденную из формулы:D=30,24 (C> — 0,34)+(10 — 0,0153

to) 0.318 — 30.24 (С вЂ” 0,34) . где Сэ — углеродный эквивалент; о — температура отпуска. После сварки и резки на мерные длины трубы по транспортному рольгангу подаются на экспандер, а затем — на участок термической обработки. 2 табл, составу углеродный эквивалент, который рассчитывается по формуле

С г + Mp +,(V + T + Ng )

Сз С+ +

Cu+ Ni

+ 5 где С, Mn, Cr и другие — массовые доли соответствующих элементов в металле одной плавки, входящих в обозначение марки стали, колеблется в большом интервале значений (0,32-0,46). Так как химический состав стали ответственен за прокаливаемость стали, то величина приращения колеблется также в большом интервале. значений, Кроме химического состава, на величину приращения влияют технологические факторы, такие как скорость охлаждения. вид охлаждения (одностороннее или двустороннее), темпе-. ратурный режим закалки и отпуска, вид на1729650 грева (участками или по всей длине), температура охлаждающей среды и др, При этом даже если полностью соблюдены все технологические параметры, за счет установленного технологической инструкцией допустимого диапазона их колебаний, разброса химического состава и других характеристик во всем диапазоне марочного состава при термическом упрочнении в каждый момент времени возможно любое сочетание влияющих на приращения диаметра факторов и, следовательно. любая величина приращения.

Целью изобретения является повышение точности изготовления труб при различных химических составах стали заготовок и температуры термоупрочнения при производстве электросварных труб.

Сущность изобретения заключается в том, что формовку заготовок осуществляют с периметром меньше номинального на величину, определяемую по формуле

Л О-30,24 (C,— 0.34)+(10-0.0153 t j0,31030,24 (Сэ-0,34), где Л О вЂ” величина прироста диаметра:

С3 — эквивалент по углероду;

ta — температура отпуска, Способ осуществляют следующим образом, Рулонная полоса подается на линию подготовкйкромок к сварке, затем в формовочную клеть стана, где происходит формовка трубы, а затем сварка. Угол формовки выбирают из такого расчета, чтобы диаметр трубы отличался от, номинального на величину Л О, найденную по указанной формуле.

Учитывая затруднения при теоретическом определении прироста прогнозируемой деформации (изменение диаметра). предложена эмпирическая зависимость. которая устанавливает взаимосвязь между приращением диаметра. эквивалентом по углероду и температурой отпуска (т.е. факторами, имеющими наибольшую степень корреляции), а также учитывает суммарное влияние остальных факторов. имеющих меньшую величину корреляции с приращением диаметра.

Формула получена на ЭВМ ЕС 1033 с помощью программы GUBIRA. записанной в библиотеке ВС диска OPKP с введением алгоритма отсеивания незначительных факторов (уровень достоверности Р<0,01), Корреляционное отношение равна 0.827, После сварки и резки на мерные длины трубы по транспортному рольгангу подаются на экспандер, а затем на участок термической обработки, или минуя экспандер—

25 непосредственно на участок термообработки, где подвергаются нагреву в многосекционной проходной печи, охлаждению в водяном спрейере, последующему нагреву

5 в отпускной печи и охлаждению в водяном спрейере, Были проведены сравнительные испытаноия предложенного и известного способа при производстве спиральношовных

10 труб размером 720х10 мм и 1020х10;5 мм из стали марки 17Г1С.

Сварку производили сварочной проволокой Св — 0.8 ГА под флюсом АН-60, Режимы сварки представлены в табл,1, 15 Угол формовки, который определяется диаметром трубы, изменяли в соответствии с допусками по предлагаемому и известному способам производства труб. Угол формовки рассчитывали по формуле

20 . В

SIA гХ—

7г Оср где Оср=Онар-11; а — угол формовки:

 — ширина полосы:

О„,р — наружный диаметр трубы:

h — толщина трубы;

1628

3,14159 х 1009,5 (x = 30" 54" .

В табл.2 приведены результаты замеров диаметра труб. сваренных с различными до. пусками (ЛО), где позиции N 1, 5, 9 — по предложенному способу; позиции N2,,3, 6, 7, 10, 11 соответствуют способу с запредельными значениями; позиции N - 4, 8, 12 — Ilo известному способу.

Как видно из приведенных данных . табл,2, использование найденного соотношения при определении условий формовки с учетом изменения прироста диаметра при термическом упрочнении концов труб по сравнению с известным способом обеспечивает заданную точность в широком диапазоне углеродного эквивалента.

Таким образом, предлагаемый способ обладает широкими технологическими возможностями повышения точности изготовления труб при различных химических составах стали заготовок и температуры термоупрочнения.

Это связано с тем, что изобретение позволяет более точно учесть влияние температуры отпуска, широкий диапазон углеродистого эквивалента всего марочного состава и различные технологические факторы (температура окружающей среды, температура охлаждающей жидкости, скорость охлаждения и др.) на изменение геометри 1729650 температуре термоупрочнения, формовку заготовок осуществляют с периметром, меньшим номинального на величину, определяемую по формуле ческих параметров труб в процессе их производства, Формула изобретения

Способ производства высокопрочных 5 сварных труб большого диаметра, включающий формовку листовых заготовок с периметром, меньшим номинального, сварку и термическое упрочнение труб. о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения 10 точности изготовляемых труб при различных химических составах стали заготовки и

Л Р=30,24 (Сэ — 0,34)+(10-0,0153 tp)» 0,318- 30,24(Сз — 0,34), где Л 0 — величина прироста диаметра;

С вЂ” эквивалент по углероду;

t — температура отпуска.

Таблица1

Таблица 2

Сравнительная таблица приращения диаметров труб размером 1020х10,5 мм, сваренных различными способами

Величина диаметр конприроста цов труб подиаметра, при- сле нятого при термообраформовке.ЛЙ ботки D

Номер плавки

NN nn

Углеродный эквивалент,С

Тем ператуоа отпуска to, С

П р и м е ч а н е: Согласно перспективным требованиям заказчика допуск по точности диаметра концов труб+ 1,5 мм, 1.

2.

3.

4.

5.

6.

7, 8, 9, 10, 11.

12.

4100251

4100251

4100251

4100251

3700133

3700313

3700313

3700313

3917155

0,35

0,35

0.35

0.35

0,40

0.40

0.40

0.40

0,46

0,46

0,46

0,46.650

650

+0,32

-2

1,5

1,72

6,0

-6,0

4,0

3,2

6,0

-6,0

5,0

1020,0

1021,7

1018,7

1021,2

1020,0

1024,2

1015,5

1022,2

1020,0

1017,2

1029,2

1018.2