Способ подготовки стальной полосы для сварки трубных заготовок
Использование: изобретение относится к металлургии и может быть использовано при получении труб. Сущность изобретения: подготовку стальной полосы для сварки трубных заготовок ведут следующим образом. Сначала выполняют обработку поверхности, а затем нанесение газотермического покрытия. Покрытие наносят на кромки полосы толщиной не менее 0,05 от толщины полосы с шириной зоны нанесения не менее удвоенной ширины грата сварного шва. 2 табл. I-1
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ
ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ПАТЕНТУ
1 (21) 4949675/08 (22) 25.06.91 (46) 15.05,93. Бюл. ¹ 18 (71) Московский институт стали и сплавов (72) А.Е.Титлянов, А.Г.Радюк, А,M.Çàèêèíà, В П.Чулков и Ю.Н.Павлов (73) Московский институт стали и сплавов (56) Авторское свидетельство СССР № 590034,.кл. 8 21 С 37/08, 1976..
Авторское свидетельство СССР
¹ 1049136, кл, В 21 . С 37/08, 1978.
Изобретение относится к металлургии и может быть использовано при получении труб.
Целью изобретения является повышение качества сварного шва, Для достижения поставленной цели в способе подготовки стальной полосы для сварки трубных заготовок с покрытием, включающем механическую обработку поверхности и нанесение гаэотермического покрытия. согласно изобретению, покрытие наносят на кромки полосы толщиной не ме нее 0,05 от толщины полосы с шириной зоны нанесения не менее удвоенной ширины грата сварки шва;
Покрытие может быть нанесено иэ различных материалов. При этом теплопроводность материала покрытия должна. быть не ме. ьше теплопроводности стальной полосы.
„„5lj 1816252 АЗ (я)5 В 23 К 33/00, В 21 С 37/08 (54) СПОСОБ ПОДГОТОВКИ СТАЛЬНОЙ
ПОЛОСЫ ДЛЯ СВАРКИ ТРУБНЫХ ЗАГОТОВОК (57) Использование: изобретение относится к " 7 металлургии и может быть использовано при получении труб. Сущность изобретения: подготовку стальной полосы для сварки трубных заготовок ведут следующим образом. Сначала выполняют обработку поверхности, а затем нанесение газотермического покрытия, Покрытие наносят на кромки полосы толщиной не менее 0.05 от толщины полосы с шириной зоны нанесения не менее удвоенной ширины грата сварного шва, 2 табл.
Нанесение газотермического покрытия с теплопроводностью, не меньше теплопроводности полосы на ее кромки толщиной не менее 0,05 от толщины полосы с шириной зоны нанесения не менее удвоенной ширины грата сварочного шва позволяет за счет перераспределения температуры в зоне сварного шва увеличить ширину грата сварного шва, а, следовательно, уменьшить высоту грата. Это обеспечивает повышение прочности сварного шва и уменьшение количества металла, удаляемого с гратом, Толщина газотермического покрытия на кромках полосы менее 0 05 от толщины полосы не влияет на перераспределение температуры в зоне сварного шва, а тем самым на образование грата. Кроме того, толщина газотермического покрытия на кромках полосы меньше 0,05 от толщины полосы не устраняет несимметричность грата, воэни1816252 каащую в результате возможного нечетного совпадения кромок при сварке полосы, Толщину покрытия изменяли в интервале 0,05 — 0,25 мм, При толщине меньше 0,05 мм будут происходить явления,. аналогичные происходящим при толщине ггзотермического покрытия меньше 0,05 от толщины полосы. При толщине покрытия больше 0,25 мм значительно ухудшается прочность его сцепления с основой, что приводит к частичному его отслоению при формовке и сварке трубы. Это приводит к уменьшению ширины грата сварного шва и увеличению его высоты, что значительно снижает прочность сварного шва. Толщину стальной полосы изменяли в интервале 1,0-5,0 мм, что соответствует основному сортаменту труб, получаемых на трубных электросварочных агрегатах. Ширина зоны нанесения покрытия меньше удвоенной ширины грата свар5
20 ного шва не обеспечивает эффективных теплоотвод из области сварного шва, что приводит к уменьшению ширины грата сварного шва и увеличению его высоты, а, следовательно, к уменьшению прочности сварного шва, Способ осуществляется следующим образом.
На кромки стальной полосы после дробеструйной подготовки поверхности нано- 30 сят газотермическое покрытие не менее
0,05 от толщины полосы, причем толщина покрытия должна быть в интервале 0,050,25 мм. Ширина зоиы нанесения должна быть не менее удвоенной ширины грата 35 сварного шва.
Ширину. грата сварного шва измеряют на шлифе с помощью микроскопа после сварки пробной трубной заготовки соответствующей толщины с покрытием, нанесен- 40 ным по всей ширине полосы. Полосу с покрытием формуют в тесную заготовку и сваривают кромки. Получают трубу с повышенным качеством сварного-шва, Далее производят порезку труб на мерные длины. 45
Пример 1. На полосу иэ стали 10 толщиной 2.8 мм, шириной 232 мм и длиной
500 мм после дробеструйной обработки поверхности с давлением дроби 5 атм по всей ее ширине напыляли одностороннее алюми- 50 ниевое газатермическое покрытие с помощью стационарного электрометаллиэатора ЭМ-12М. Полосу формовали в трубную заготовку с внутренним покрытием и сваривали кромки высокочастотной сваркой. Ши- 55 рина грата сварного шва при сварке пробной трубной заготовки составила 3,5 мм. Значения толщины покрытия на кромках полосы и ширины зоны нанесения приведены в табл. 1. Ширину грата сварного шва и высоту грата измеряли на шлифе с помощью микроскопа. Прочность сварного шва определяли путем раздачи конусом патрубка диаметром 76 мм и длиной 50 мм, отрезанного от готовой трубы.
Показатслем прочности сварного шва являлась относительная окружная деформация патрубка, соответствующая началу разрушения шва. Окружную деформацию вычисляли как разность между конечным и начальным диаметром патрубка, отнесенную к его начальному диаметру. Результаты измерений и испытаний приведены в табл. 1.
Таким образом, нанесение алюминиевого газотермического покрытия толщиной
0,14 — 0,25 мм с шириной зоны нанесения не менее 7,0 мм на кромки полосы обеспечивает высокое качество сварного шва.
Пример 2. На полосу из стали 30 толщиной 4,0 мм, шириной 200 мм-и длиной
500 мм после дробеструйной обработки поверхности с давлением дроби 5 атм на кромки наносили с обеих сторон полосы медное газотермическое покрытие с помощью стационарного электрометаллизатора ЭМ-12М.
Полосу формовали в трубную заготовку и сваривали кромки высокочастотной сваркой. Ширина грата сварного шва при сварке пробной трубной заготовки с покрытием, нанесенным по всей ширине полосы, составила 5,0 мм. Значения толщины покрытия на кромках полосы и ширины зоны нанесения приведены в табл, 2. Ширину и высоту грата сварного шва измеряли на шлифе с помощью микроскопа. Прочность сварного шва определяли путем раздачи конусом патрубка диаметром 66 мм и длиной 55 мм, отрезанного от трубы (табл. 2).
Таким образом, нанесение медного гаэотермического покрытия на кромки полосы толщиной 0;2-0,25 мм с шириной зоны нанесения не менее 10 мм обеспечивает высокое качество сварного шва.
Нанесение газотермических покрытий на кромки полосы необходимой толщины и ширины зоны нанесения повышает антикоррозийные свойства сварного шва и обеспечивает уменьшение количества металла, удаляемого с гратом.
Формула изобретения
Способ подготовки стальной полосы для сварки трубных заготовок, включающий механическую обработку поверхности и нанесение газотермического покрытия на кромки полосы, отл и ча ю щи йс я тем, что с целью повышения качества сварного шва, покрытие наносят толщиной не менее
0,05 от толщины полосы и ширины зоны нанесения не менее удвоенной ширины грата сварного шва, 1816252
Таблица 1
Влияние параметров нанесения алюминиевого покрытия на качество сварного шва
Таблица 2
Влияние параметров нанесения медного покрытия на качество сварного шва
Составитель Л.Назарова
Редактор B.Ôåëüäìàí Техред M.Ìoðãåíòàë Корректор С.Патрушева
Заказ 1648 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
