Способ изготовления высокопрочных тонкостенных спиральношовных труб

 

счсоюе„„ патен-.н. т

А%И

ОПИС

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик о»780923

К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 17.07. 78(21)2645717/25-27 (51)М, Кл з с присоединением заявки Йо (23) Приоритет

В 21 С 37/12

С 21 0 9/50//

В 23 К 28/00

Государственный комитет

СССР no делам,изобретений и открытий

Опубликовано 231180,Бюллетень М 43 (53) УДКб21, .781.311 (088.8) Дата опубликования описания 231180 (12) Авторы изобретения

В, С. Пауткин, Э. Д. Раймонд, Н ° В. Шиганов, И. А, Савицкий, В, Б. Сован и Е. И. Суворов (11) Заявитель (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ВЫСОКОПРОЧНЫХ TOHKOCTEHHblX г

СПИРАЛЬНОШОВНЫХ ТРУБ

Недостатком этого способа являет- ся то, что не гарантируется почучение труб высокой прочности: трубы разрушаются преждевреМенно по спи ральным швам, так как спиральные сварные соединения после местной терми20 ческой обработки при температуре, например 770-800 С, имеют низкую прочность (ба= 90 кгс/мм )

Цель йзобретения - повышение прочности сварных швов.

2$ Для этого полученный спиральный шов подвергают старению в интервале температур (А» — А05), причем температуру нагрева выбирают равной (АС + Чсв, где Ас,и Асз темпе

30 ратура наЧала и конца обратного мар1

Ф

Изобретение относится к сварке, в частности к способам изготовления высокопрочных тонкостенных спираль-ношовных труб из мартенситностареющих сталей, и может быть использовано в химическом машиностроении, судостроении и других отраслях промышленности.

Известен способ изготовления высокопрочных особо тонкостенных труб, путем сворачивания и сварки по спирали предварительно упрочненной ленT Г13 .

Однако жри изготовлении спиральношовных труб по данному способу из ленты мартенситностареющих сталей с прочностью 180 кгс/мм и более нельзя получить равнопрочную сварную конструкцию. При испытании внутренним давлением трубы преждевременно разрушаются по спиральным сварным швам, коэффициент использования металла в конструкции меньше единицы (К =

=: 0,7-0,9). Объясняется эте тем, чтб спиральные швы после сварки имеют недостаточную для работы конструкции прочность (á = 85-90 кгс/мм ).

Наиболее близким к данному изобретению является способ, при котором производят сворачивание по спирали предварительно упрочненной ленты, сварку с сопутствующим охлаждением и одновременную местную термическую обработку полученного спираль5 ного шва 25 . Местную термическую обработку выполняют путем индукционного нагрева для повышения вязких и пластических свойств соединений стали,.например ЭП 257, и предупрежде10 ния образования холодных трещин. Оптимальные свойства обеспечивают я при температуре нагрева 770-800

0923

4 прочность, механические свойства сварных соединений.

Результатй испытания приведейы в таблице.

Трубы, изготовленные по известно му"способу, разрушаются по спиральным сварным швам преждевременно, коэффициент использования прочности

МтаЭцга меньше единицы (К = 0,91), конструктивная прочность 173 кгс/мм

Трубы изготовленные по предлагаемо1 му способу, разрушаются по образующей, с полным использованием прочности йеталла в конструкции (К = 1,031,04). конструктивная прочность

196-198 кгс/мм . Интервал температур

15 для проведения операции старений выбран иэ условия обеспечения высокопрочности и предотвращения растрес-кивания сварных швов, поскольку в случае снижения температуры старения

;Щ ниже точки Ас наблюдается охрупчивание металла-maa, а при повышении выше точки Ас р сварные швы не упрочняются, трубы пбсле такой обработки . разрушаются по спиральным швам преж2> девременно."—

Использование способа повьиаает йрочйость труб иэ мартенситностареющих сталей без их термической обработки в готовом виде.

Ударная аэру вязкость, ающее кгс/см 2 давление трубы, атм

Коэффицнент использования прочности металла

Прочность спиральноFo шва q кгс/мм 2

Температура индук ционного нагрева, ОС

Способ Скорость изготов- сварки, ления и/ч

Конструктив ная прочность, кгс/см

Место разрушения

7,5, 6,9

7,1

6,8

580 127,8 (Ac ) 131,2

129,1

Предлагаемы и "

126,8

121,7

129,2

130,1

118,9

121,3

650 (Ac, +70") 7,2

6,7

198 1,04 то же

5,9

6,3

5,7

7,1

98,5 197,4 1,04

700 (Ac .) 119, 3

123,7

6,4

6,7

91,4

92,7

94,1

90,8

9,9

8,1

8,3

10,8

780.

173 0,91 По спиральному шву

86,5

Известный мартенситностарекщих сталей, при котором производят сворачивание по спи- 65

3 78

" гейситного йревращения., С g -. постоянный коэффициент (0,02-0,2),- х з- скорость сварки, м/ч.

П -р и м е р. Трубы диаметром

1200 мм иэ ленты шириной 450 мм и толщиной 3 мм из мартенситностареющей стали ОЗХ11Н10М2Т(ЭП 679ВД) с, прочностью 190 кгс/мм изготавливают путем сворачивания ленты и ее аргоно» дуговой сваркой по спирали, одйовре» менно с охлаждением и местным индукцйонным нагревом спирального шва.

Первую партию труб изготавливают по известному способу,т. е. местную индукционную обработку пронэводят при

780 С. Вторую партию труб иэготавлио вают по предлагаемому способу, т. е. местную индукционную термическую обработку спиральных швов производят в интервале температур Ac< -Ac, причем с .повышением скорости сварки температуру нагрева повышают, а с понижением скорости сварки — понижают. .Сварку труб выполняют на скоростях

- 12, 18, 25 м/ч, местную индукционнук термообработку спиральных швов производят при 580О, 650, и 700ОС соответственно. Точка Ас< составляет

570-590 С, а тОчка Ac - 690-710ОC.

Все трубы испытывают внутренйий гидравлическим давлением до разруше+ ния, определяют их койструктйвную 125,4

4.. " °

Формула изобретения

Ñïîñîå изготовления высокопрочных тойкостенных спиральношовных.труб и

Вдоль

98 1 6 1,03 трубы рали предварительно упрочненной ленты, сварку с сопутствующим охлаждением и одйовременную местную термическую обработку полученного спирального шва; отличающийся тем, что, с цель о повышения прочности свар-!

780923. Составитель Л. Назарова

Редактор В. Парасюн Текред М.Табакович Корректор М. Шароши

Заказ 8032/б Тираж 986 Подписное

ВНИИПИ государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, m-35; Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектн.я, 4 ных швов, полученный спиральный шов подвергают старению в интервале температур (Ас -Ас ) причем температуру нагрева выбирают равной (Ac<+ аСУ ), где Ас . и Ac — температура начала и конца обратного мартенситного превращения, С. оь †„ постоянный коэффициент.(0,02-0,2)-, V - скорость сварки, м/ч.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 154521, кл. В 21 С 37/08, 1962 °

2. Копроди Г. Г. и др. Изготовление спиральношовных труб иэ высокопрочной стальной ленты. Сборник трудОв ГОНТИ, 1971, Р 5 (122), С. 210-215