Способ изготовления прямошовных труб

Способ изготовления прямошовных труб

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Соаетскнх

Социалистических

ВуЕлни

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ (б1) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено ?91178 (21) 2689460/25-27 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Опубликовано 301080. Бюллетень № 4 0

Дата опубликования описания 30.1080 (51)М К 3

В 23 К 13/00

В 21 C 37/08

Государственный комитет

СССР

А0 делам нзооретеинй н открытий (53} УДт(621. 791. .77(088.8) К.П. Филиппов, В.Н. Иванов, Г.В.Будкин, Ю.Д. Вольпер, Ю.И. Райчук, Б.П. Мычко, Ц.И. Макиевский, В.Б. Фурманов, А.С.,Вавилин, Б.Ф.Антипов, A.Ê. Сиомик, В.А. Лесечко и А.Б. Копылов (72) Авторы изобретения (71) Заявитель

54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПРЯМОИОБНЫХ ТРУБ

Изобретение относится к области изготовления труб сваркой с индукционным .нагревом токами высокой частоты и может быть использовано при производстве прямошовных труб на. 5 трубоэлектросварочных станах, а также при производстве металлических оболочек каб<лей.

Известны способы изготовления прямошовных труб высокочастотной сваркой заключающиеся в том, что формуют заготовку, свариваемые кромки сводят под острым углом друг к другу с вершиной в точке сварки, а к разведенным концам кромок с помощью15 индуктора или контактных систем подводят ток высокой частоты (1) .

Ток протекает по кромкам и разогревает их до сварочной температуры, достигая максимальной плотности в точке их схождення. ,Сварка осуществляется путем последовательного сближения и осадки кромок в сварочном калибре в направлении от вершины острого угла (точки 25 сварки) к разведенным концам кромок.

Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является способ изготовления прямошовных труб, при .котором формуют трубную заготовку, 3Q придавая каждой кромке двоякую: кривизну сводят кромки под углом друг к другу, нагревают их током высокой частоты и осаживают до получения сварного соединения ) 2) .

По известному способу участок кромок, непосредственно прилегающий к сварочному калибру и расположенный между точкой перегиба кромок и точкой сварки, на котором значения угла схождения кромок непрерывно уменьшаются по мере приближения к точке сварки, значительно больше зоны нагрева кромок, т.е. участка кромок, расположенного между точкой приложения контактов, подводящих к очагу сварки ток высокой частоты, или торцом индуктора и точкой сварки. Так, í=.ïðèìåð, при сварке трубы 4 219) 7мм длина участка между точкой перегиба и точкой сварки составляет 360 мм, измеренная фактически на стане 203530 Выксунского металлургического завода — 400-420 мм, а длина зоны нагрева кромок составляет 250 мм.

При такой подготовке кромок на участке кромок, непосредственно прилегающем к точке сварки, на котором

r.ðoèñõoäHò наиболее интенсивный их нагрев и оплавление, расстояние

774856 между кромками настолько мало, что между ними непрерывно происходят электрические пробои, сопровождающиеся обильным выбросом металла из оча.га сварки в виде искр. При этом точка сварки непрерывно меняет свое положение по длине этого участка, протяженность которого в зависимости от размера труб колеблется в пределах от 15 до 100 мм. Это приводит к снижению качества сварного соединения и дестабилизирует процесс сварки, а бурное искрообраэование уменьшает срок службы индукторов, особенно внутренних, располагаемых внутри трубной заготовки.

Целью изобретения является повышение качества сварного соединения и срока службы сварочного оборудования.

Указанная цель достигается за счет стабилизации положения точки сварки и исключения искрообразования, для чего -в известном способе изгoTQB ления прямошовных труб точки. перегиба кромок в процессе формовки располагают в зоне их нагрева, при этом расстояние L от точки сварки до проекции точек перегиба кромок на ось сварного соединения определяют из выражения («< К Q, где Э вЂ” наружный диаметр трубы;

К вЂ” числовой коэффициент, выбираемый в зависимости от диаметра свариваемых труб (К = 0,3 для труб, Ъ 7 150 мм; К = 0,5 для труб 50 мм( (.ц «(150 мм; К = 0,8 для труб З ( (50 мм).

На чертеже показана трубная заготовка перед очагом сварки, вид сверху.

Кромки 1 трубной заготовки 2 перед точкой сварки в представляют собой линии двоякой кривизны, которые на участке аб от начала очага деформации ,а до точки перегиба б обращены друг к другу выпуклостью наружу, а на участке бв от точки перегиба б до точки сварки в выпуклостью вовнутрь.

Участок аб характеризуется возрастанием угла схождения кромок о, который достигает максимума в точке перегиба б, а затем на участке бв постепенно уменьшается. Длина H участка нагрева кромок 1 (от места контактов 3 или торца индуктора до точки сварки в) выбирается больше длИны L участка бв стыка. Поэтому нагрев кромок на большей длине происходит при относительно больших зазорах между кромками 1, препятствующих возникновению пробоев между ними. И лишь íà коротком участке бв после точки перегиба б кромки 1 имеют выпуклость вовнутрь и только непосредственно перед точкой сварки в на участке может наступать пробой, который в силу небольшой величины

60 б5

ro способа в кабельной промышленности позволит также повысить электрические характеристики кабеля за счет отсутствия выплеска металла на изоляции кабеля под сварной металлической оболочкой. напряжения на этом участке протекает вяло или чаще всего вообще не наблюдается. Таким образом, точка сварки в стабилизируется по длине и искрообразование из очага сварки отсутствует. Указанное формоизменение кромок может быть осуществлено за счет уменьшения угла сворачивания трубной заготовки в последней клети формовочного стана, применения многовалковых (трех и более) сварочных калибров, применения на участке между формовочным станом и сварочным калибром направляющей клети и других устройств, позволяющих изменять положение кромок в пространстве.

15 Ток высокой. частоты, подведенный к трубной заготовке 2 с помощью контактов 3 или индуктора (не показан), протекает вдоль кромок, вызывая их интенсивный нагрев на длине И . На

2О этом участке кромки расположены выпуклостью наружу, что исключает возникновение электрических пробоев между ними. На небольшом расстоянии от точки сварки в, определяемом из выражения L KD, кромки претерпевают перегиб и интенсивно сближаются.

Малая протяженность этого участка и сравнительно небольшое напряжение между ними препятствует возникновению пробоев и перемещению точки сварки. Далее следует осадка в сварочном калибре 4.

Пример. При сварке труб ф219х7 мм на трубоэлектросварочном стане 203-530 Выксунского металлургиЗ5 ческого завода была опробована сваркЬ с предлагаемым пространственным расположением кромок трубной заготовки. Точка перегиба б кромок 1 располагалась от точки сварки в на расстоянии L 30 мм. Сварка проводилась с помощью внутреннего индуктора с частотой тока 10 кГц или с по- мощью охватывающего индуктора с частотой тока 440 кГц. Длина нагреваемого участка кромок составляла в обоих случаях 200-250 мм. Зазор между кромками, измеренный на расстоянии 200 мм от точки сварки, составлял 13 мм.

При этом положение точки сварки было .стабильным и ее перемещение вдоль

5О трубы не превышало 5 мм. Процесс сварки протекал без искрообразования.

Качество сварного соединения хорошее и стабильное по длине.

Ожидаемый экономический эффект от внедрения предлагаемого способа на стане 203-530 составит 200 тыс.руб. в год за счет повышения качества труб и повышения срока службы сварочного оборудования. Применение предлагаемо774856

Составитель Э.Ветрова

Редактор .Н.Суханова Техред С.Мигунова Корректор.A. Гриценко

Эаказ 7615/18 Тираж 1160 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал IIIIII "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Формула изобретения

Способ изготовления прямошовных труб, при котором формуют трубную заготовку, придавая каждой кромке двоякую кривизну, сводят кромки под углом друг к другу, нагревают их током высокой частоты и ос;.живают до получения сварного соединения, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения качества сварного соединения и срока службы сварочного оборудования, точки перегиба кромок в процессе формовки располагают в зоне их нагрева, при этом расстояние от точки сварки до проекции точек перегиба кромок на ось сварного соединения определяют из выражения

4Ък, где Ь вЂ” наружный диаметр трубы;

К вЂ” числовой коэффициент, выбираемый в зависимости от диаметра свариваемых труб.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Глуханов H.Ï. и Богданов В.Н.

Сварка металлов при высокочастотном нагреве. M. — Ë., "Машгиз", 1962,.

10 с.121-123.

2. Жуковский Б.Д. и др. Расчет калибровки инструмента для изготовления тонкостенных электросварных труб. ЦНИИИнформации и технико 5 экономических исследований черной металлургии. Бюл. М 14(706), с.40-42.