Способ производства сварных труб большого диаметра

Способ производства сварных труб большого диаметра

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к способам изготовления электросварных прямошовных труб болыпого диаметра. Целью изобретения является повышение эксплуатационной надежности труб за счет повышения ударной вязкости концевых участков по сравнению с погонной частью шва. а также за счет получения плавного перехода сварного соединения в основной металл и улучшения качества поверхности концевого участка. Для этого в процессе изготовления труб сварку осушествляют низкоуглеродистой проволокой,легированной марганцем . Снятие усилений швов на концевых участках труб осуществляют путем горячей деформации с последуюшим охлаждением со скоростью 1,5-2,5°С/с в интервале температур 800-400°С. Нагрев под горячую деформацию проводят выше точки АСз, что обеспечивает перевод металла шва в аустенитное состояние. Поскольку для сварки используют низкоуглеродистую проволоку,легированную марганцем,то термокинетика металла шва и основного металла труб из стали 17Г1С практически одинаковы. Охлаждение со скоростью 1,5-2,5 С/с в интервале температур структурных превращений формирует из полученного аустенита феррит и тонкопластинчатый перлит. 1 з.п. ф-лы, 2 табл. i сл

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51) 4 В 23 К 28 00 31 06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPGKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4063290/22-27 (22) 28.01.86 (46 ) 07.02. 88. Б юл ..х(о 5 (71) Всесоюзный научно-исследовательский и конструкторско-технологический институт трубной промышленности (72) И. 3. Машинсон, Л. И. Шайтан, А. Д. Лючков, В. Г. Фурса, Ю. И. Райчук, П. Н. Калинушкин, А. P. Петров, Ю. A. Медников, И. И. Сергеев, С. А. Калинин, Б. И. Буксбаум и H. Е. Севостьянов (53) 621.791.75.011 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N0 11005577221155, кл. В 23 К 7/16, 1983.

Розов И. В. Производство труб. — М.:

Металлургия, 1974, с. 471 — 497. (54) СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА СВАР1тЫХ ТРУБ БОЛЬШОГО ДИАМЕТРА (57) Изобретение относится к способам изготовления электросварных прямошовных труб большого диаметра. Целью изобретения является повышение эксплуатационной надежности груб за счет повышения ударной вязкости концевых участков по срав„„SU„„1371832 А 1 нению с погонной частью шва. а также за счет получения плавного перехода сварного соединения в основной металл и улучшения качества поверхности концевого участка. Для этого в процессе изготовления труб сварку осуществляют низкоуглеродистой проволокой, легированной марганцем. Снятие усилений швов на концевых участках труб осугцествляют путем горячей деформации с последующим охлаждением со скоростью 1,5 — 2,5 С/с в интервале температур 800 400 С. Нагрев под горячую деформацию проводят выше точки АСз, что обеспечивает перевод металла шва в аустенитное состояние. Поскольку для сварки используют низкоуглеродистую проволоку, легированную марганцем, то термокинетика металла шва и основного металла труб из стали 17Г(С практически одинаковы. Охлаждение со скоростью 1,5 — 2,5 C/с в интервале температур структурных превращений формирует из полученного аустенита феррит и тонкопластинчатый перлит. 1 з.п. ф-лы, 2 табл.

1371832

40 фор.кули изобретения

50

Изобретение относится к металлургической промышленности, в частности к сварке, и может быть использовано при производстве электросварных прямошовных труб большого диаметра. 5

11елью изобретения является повышение эксплуатационной надежности труб за счет повышения ударной вязкости и улучшения геометрии концевых участков труб.

Способ состоит в следующем.

Осуществляют формовку, дуговую сварку труб под флюсом, снятие усиления швов на концевых участках труб и экспандирование.

Сварку осуществляют низкоуглеродистой проволокой, легированной марганцем, и снятие усилений швов на концевых участках труб осугцествляют путем горячей деформации с последующим охлаждением со скоростью

1,5 — 2,5 С/с в интервале температур 800—

400 С. В результате такой обработки ударная вязкость металла сварного соединения повышается до значений более 30 Дж/см, 20 т.е. до уровня требований, предъявляемых к основному металлу труб по ГОСТ 20295 — 74.

Результаты сравнительных испытаний с использованием известного и предлагаемого табл. 1. Использование для сварки труб диаметром 820 мм из низколегированной стали 17ГС сварочной проволоки Св — 08 ХМ или Св — 08ГА обеспечивает практически одинаковую ударную вязкость литого металла, имеющего дендритную структуру (табл. 1, режим 1, 2).

Существенное отличие в свойствах металла шва появляется после термообработки (горячей деформации), так как легируюшие проволоку С — 09 ХМ хром и молибден изменяют кинетику превращения аустенита.

При изготовлении труб сваркой под флюсом с применением проволоки Св — 08ХМ и охлаждении концевого участка после горячей деформации со скоростями, находящимися в заявляемом интервале, значения ударной вязкости получаются низкими, не соответствующими уровню основного металла. При этом в структуре металла шва образуются участки с промежуточной структурой, количество которых увеличивается с повышением скорости охлаждения.

Это приводит к снижению пластичности сварного соединения и сопротивления хрупкому разрушению. Охлаждение концевых участков труб после горячей деформации с меньшими скоростями неприемлемо, так как требует термостатирования, что практически неосуществимо на действующих трубосварочных станах.

При сварке низкоуглеродистой проволокой, легированной марганцем типа Св—

08 ГА или Св — 1072, и охлаждении после горячей деформации со скоростью ниже заявленного предела (режим 3) ударная вязкость также низкая из-за образования крупнозернистого феррита и грубопластинчатого перлита. С повышением скорости охлаждения до значений, превышающих заявленный интервал, ударная вязкость также имеет значения ниже уровня основного металла (режим 7) из-за образования промежуточной структуры, снижающей пластичность сварного шва.

Требуемый комплекс свойств обеспечивается при охлаждении после горячей деформации со скоростью в пределах заявляемого интервала (режимы 4 — 6). При этом образуется мелкозернистый феррит и тонкопластинчатый перлит. Значения ударной вязкости металла шва не ниже уровня основного металла труб (30 Дж/см ).

С использованием предлагаемого способа производят обработку опытной партии труб размером 820>(10 мм из стали 17ГС. Сварку труб осуществляют проволокой Св — 08ГА

После сварки концевые участки сварных швов труб на длине 200 — 250 мм локально нагревают до температуры 960 +- 20 С и деформируют сварное соединение до уровня поверхности основного металла трубы.

Скорость охлаждения после деформации составляет 1,8 +- 0,1 С/с в интервале температур 800 †4 С.

Результаты испытаний опытной партии труб, изготовленных предлагаемым способом, приведены в табл. 2. Как следует из табл. 2, полученные предлагаемым способом трубы имеет повышенную ударную вязкость концевого участка труб и хорошее качество его наружной и внутренней поверхностей. При этом отмечается плавный переход сварного соединения в основной металл.

Таким образом, применение предлагаемого способа позволит за счет улучшения структуры, повышения ударной вязкости и уменьшения концентрации напряжений в сварном соединении повысить эксплуатационную надежность труб.

l. Способ производства сварных труб большого диаметра, включающий формовку, дуговую сварку труб под флюсом, снятие усиления швов на концевых участках труб, и экспандирование, отличающийся тем, что, с целью повышения эксплуатационной надежности труб за счет повышения ударной вязкости и улучшения геометрии концевых участков, снятие усиления швов осуществляют путем горячей деформации с последующим охлаждением со скоростью 1,5 — 2,5 С/с в интервале темпе р а ту р 800 — 400 С.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что сварку осуществляют низкоуглеродистой проволокой, легированной марганцем.

1371832 Таблица 1

Способ сняСостояние поверх ности сварного соединения концевого участка труб

Ударная вязкость

Скорость охлаждеМарка сварочной проволоки

Режимы тия усилени на концевых участках труб металла шва (KCU-40), Дж/ см2

25-95*

СВ-08ХМ

Фрезерование

28-90

Св-08ГА шва с основным металлом

25-90

3 Св-08ГА

1,4

Плавный переход шва в основной металл труб

Горячая деформация

4 Св-08ГА

32-108

1,6

5 Св-08ГА

47-117

1,9

6 Св — 08ГА

35-95

2,4

Св-08ГА

25-104

2,6

Примечание.*

В числителе приведены минимальные-максимальные. а в знаменателе — средние значения результатов испытаний; известный режим с фрезерованием валика усиления; режим с предлагаемой сварочной проволокой и фрезерованием валика усиления; предлагаемый режим с неоптимальной скоростью охлаждения после горячей деформации; предлагаемый режим с оптимальной скоростью охлаждения после горячей деформации.

Зи7

4и6ния после горячей деформации в интервале

800-400 С, С/с

На внутренней поверхности имеются ступеньки неполностью снятого усиления вблизи линии сплавления

l3/l832

Таблица 2

Ударная вязкость труб> КСС-40> Дя/см1

Ренин горячей деформации

Иарка сварочной проостояние поерхности коневого участка

Концевой участок

Скорость охлакдения после горячей деформации в интервале температур

800-400 С, С/с сновной металл Погонная

Т-ра нагрева, С волоки часть

25-90

38-104 Плавный переход

74 шва в основной металл труб

1,820, 1

960+20

38-106

Св-08 i A

Составитель Л. Назарова

Редактор В. Бу гренкова Техред.И. Верее Корректор А. Обручар

Заказ 219!16 Тираж 920 Подписное

HHlll1lli1 Государственного комитета CC(.Ð по дел«ч изобретений и открытий

1 I,3 035, Москва, Ж вЂ” 35, Рау гиская наб., д. 4/5

11р<»«в <лс<венно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4