Способ подготовки стальной полосы для формовки труб с антикоррозионным покрытием

 

Изобретение относится к металлургии и может быть использовано .при получении труб с антикоррозионным покрытием. Целью изобретения является повышение износостойкости трубы с покрытием. В способе подготовки стальной полосы для формовки труб с антикоррозионным покрытием внутренней поверхности, включающем механическую обработку поверхности и нанесение газотермического покрытия на полосу, покрытие наносят с увеличением толщины от середины полосы к ее кромкам. Это приводит к равномерному обжатию покрытия по ширине полосы. При этом толщина алюминиевого покрытия выполнена ho расчетному соотношению.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)з В 21 С 37/08

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ

И (21) 4943870/27 (22) 10.06.91 (46) 07.04.93. Бюл. Рв 13 (71) Московский институт стали и сплавов (72) А.Е.Титлянов, А.Г.Радюк, А,М.Заикина, В.П.Чулков и Ю.Н Павлов (73) Московский институт стали и сплавов (56) Авторское свидетельства СССР

N- 590034, кл. В 21 С 37/08, 1976. (54) СПОСОБ ПОДГОТОВКИ СТАЛЬНОЙ

ПОЛОСЫ ДЛЯ ФОРМОВКИ ТРУБ С АНТИКОРРОЗИОННЫМ ПОКРЫТИЕМ (57) Изобретение относится к металлургии и может быть использовано .при получении

Изобретение относится к металлургии и может быть использовано при получении труб с антикоррозионным покрытием.

Целью изобретения является повышение износостойкости трубы, Для достижения поставленной цели в способе подготовки стальной полосы для формовки труб с антикаррозионным покрытием внутренней поверхности, включающем механическую обработку поверхности .и нанесение газотермического покрытия на полосу, покрытие наносят с увеличением толщины от середины полосы к ее кромкам, При этом толщину алюминиевого покрытия рассчитывают по формуле

Нп - 104 + 967 8 и - 2,05S + 13,1 а п$- 5441 е и - 0,00087$, (1) где Н вЂ” толщина напыленного покрытия, мкм;

<е> аЖ<и, 1807902 АЗ труб с антикоррозионным покрытием.

Целью изобретения является повышение износостойкости трубы с покрытием. В способе подготовки стальной полосы для формовки труб с антикоррозианным покрытием внутренней поверхности, включающем механическую обработку поверхности и нанесение газотермического покрытия на полосу, покрытие наносят с увеличением толщины от середины полосы к ее кромкам.

Это приводит к равномерному обжатию покрытия по ширине полосы. При этом толщина алюминиевого покрытия выполнена по расчетному соотношению. е n — относительное обжатие покрытия в процессе формовки трубы;

S — расстояние от ближайшей кромки полосы до рассчитываемога участка, мм.

Нанесение газотермич.:ского покрытия с увеличением его толщинч от середины полосы к ее кромкам no3="oëÿåò получить равномерное обжатие покрыт .я по ширине полосы при формовке ее в труб.;, что обес. печивает повышение иэносостойкости трубы, т.е. обеспечивает достижение нового результата.

Получение зависимости для определения толщины алюминиевого покрытия проводилось экспериментально.

Алюминиевое покрытие напылили электродуговой металлизацией толщиной 50, 100, 150, 175 мкм на полосу из малоуглерадистой стали толщиной 2,8 мм и шириной,,232 мм. После формовки трубы ее разрезали и измеряли толщину покрытия h магнитным толщиномером в поперечном направ1807902

10 полнения неравенства (3) уточняют матери* О H

В (2).

as H а В =1

40 т.е. а - — — — 1 — 1,184 MM/êã. (3/

В 232

os Н 25.28

Эксперименты показали, что обжатие покрытия при формовке трубы из полосы с сгз = 25 кгlмм, Н = 2,8 мм, S = 232 мм 45 должно находится в пределах 0,1 on 0,156 .(3). При å <0,1 наблюдается значительный .износ покрытия. Значения а п>0,156 выходят за пределы эксперимента.

Предлагаемый способ осуществляется 50 следующим образом.

Исходя из условий эксплуатации труб с покрытием устанавливают относительное обжатие покрытия. Оно должно быть не мевила: лении с шагом 10 мм, Далее в каждой точке вычисляли относительное обжатие покрытия. В результате обработки полученных экспериментальных данных с помощью регрессивного анализа получили соотношение (1).

Поскольку относительное обжатие по.крытия пропорционально давлению на паласу со стороны формовочных роликов, та, согласно пластичности, она пропорциональноо пределу текучести и квадрату толщины полосы и обратно пропорционально ширине полосы. В этом случае справедливо соотношение где c n, — относительное обжатие покрытия при формовке произвольной трубы; а — коэффициент пропорциональности, мм/кг;

os — предел текучести материала полосы, кг/мм;

Н вЂ” толщина полосы, мм;

 — ширина полосы, мм; е и — относительное обжатие покрытия при получении трубы из малоуглеродистой стали (сто = 25 кгlмм ), толщиной 2,8 мм и шириной 232 мм (базовая полоса).

Коэффициент пропорциональности а определяли иэ условия равенства величин ь.п и оп при as = 25 кг/мм.; Н = 2,8 мм;

2.

В = 232 мм, Тогда иэ соотношения (2) вытекает, что

30 нее 0,1, т.к. при en <0,1 наблюдается значительный износ покрытия. При этом обжатие покрытия не должна превышать величины, приводящей к пластической дефармации основы с ее утонением, что проверяют экспериментально.. Па соотношению (2) вычисляют абжатие покрытия, соответствующее формовке базовой полосы. При этом проверяют неравенства (3). В случае невыan или размеры полосы для формовки трубы и вновь вычисляют обжатие покрытия, соответствующее формовке базовой полосы.

Для определенного таким образом относительного обжатия покрытия вычисляют по соотношению (1) толщину покрытия в точках па ширине полосы с фиксированным шагом. С помощью дробеструйной обработки осуществляют подготовку поверхности под нанесение покрытия. Покрытие напыляют металлиэаторами таким образом, чтобы получить рассчитанное по соотношению (1) распределение его толщины по ширине . полосы. Далее производят. формовку полосы, сварку ее кромок и пореэку на мерные длины.

Пример. Осуществляли подготовку поверхности полосы из стали 10 толщиной

2,0 мм, шириной 200 мм подформовкутрубы с антикорроэионным покрытием внутренней поверхности, предназначенную для использования s теплотрассах. В качестве механической обработки поверхности использовали драбеструйную с давлением дроби 5 атм. С точки зрения условий эксплуатации обжа1ие покрытия должна быть около 0,1; По соотношению (2) относительное обжатие покрытия базовой полосы, соответствующее подготавливаемой полосе состаеп В 01 ° 200 ьп 2 1 184 20 4 0,211.

a os Н

Рассчитанное обжатие е и не удовлетворяет неравенству (3). В этом случае изменили толщину полосы. Неравенство (3) выполняется при Н = 2,39 мм. По соотношению (1) вычисляли распределение толщины покрытия по ширине базовой полосы с обжатием 0,148, соответствующее распределению толщины покрытия по ширине полосы c as = 20 кг/мм, Н = 2,39 мм, В - 200 мм с а * = 0,1.

1807902

/ где Н>-толщина напыляемого покрытия, мкм; е, — относительное обжатие покрытия в процессе формовки трубы;

S - расстояние от ближайшей кромки полосы до рассчитываемого участка, мм.

Составитель А,Радюк

Редактор С.Нжбааяая ТехредМ.Моргентал Корректор И.Шулла

Заказ 1389 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат."Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Покрытие напыляли с помощью электрометаллизаторов ЭМ-12М с увеличением его толщины от середины полосы к кромкам от 108 мкм до 128 мкм.

Из полосы с покрытием сформовали трубу диаметром 63,7 мм.

Проводили испытание трубы на износостойкость. Через трубу прокачивали воду с песком под давлением 4 атм в течение 120 .часов. После испытания измеряли толщину покрытия по внутреннему контуру трубы, Установили, что толщина покрытия равномерно уменьшалась по контуру на 7,5 .

Для сравнения после аналогичных испытаний трубы с покрытием, имеющим неравномерность обжатий в направлении от кромок к середине от 0,05 до 0,1 толщина покрытия уменьшалась в обратном направлении от 7,5 до 12,3 .

Следовательно, нанесение газотермического покрытия с увеличением толщины от середины полосы к ее кромкам позволяет существенно повысить износостойкость труб с покрытием.

Напыление газотермических покрытий с увеличением толщины ot середины полосы к ее кромкам позволяет, наряду с повышением износостойкости, повысить антикоррозионные свойства, т.к. равномерное обжатие обеспечивает постоянную пористость покрытий.

5 Формула изобретения

1. Способ подготовки стальной полосы для формовки труб с антикоррозионным покрытием внутренней поверхности, включающий механическую обработку по10 верхности и нанесение газотермического покрытия на полосу, отличающийся тем, что, с целью повышения износостойкости трубы, покрытие наносят с увеличением толщины от середины полосы к ее кромкам.

15 2. Способ по п.1, отличающийся т ем, что толщину алюминиевого покрытия рассчитывают по формуле

Hn = 104 + 967 8д - 2,05 S + 13,1 - 8q S20 -5441eã-000087 Р