Способ производства электросварных труб

 

!

П9) П1) СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

3@В В 21 С 37/08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 2971258/25-27 (22) 12.08.80 (46) 15.04.84. Бюл. Р 14 (72) В.В.Ериклинцев, E.N.Халамез, В.Б.Буксбаум, A.Ñ.Богомолова, A.M.Меньшиков, В.A.Кузнецов, A.Ã.Ìàëüöåâ и И.Т.Тоцкий (71) Уральский научно-исследовательский институт трубной промышленности (53) 621.774.21 (088ъ8) (56) 1.Матвеев Ю.М. и др. Калибровка инструмента трубных станов. М., "Металлургия", 1970, с. 401, 457.

2.Авторское свидетельство СССР

У 530713, кл. В 21 С 37/08, 1975 (прототип). (54) (57) СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА ЭЛЕКТРОСВАРНЫХ ТРУБ, включающий формовку трубной заготовки, поперечное сечение которой образовано дугами.раЗличной кривизны, нагрев кромок токами высокой частоты и их осадку, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью уменьшения высоты внутреннего грата за счет стабилизации и уменьшения величины осадки кромок, при формовке

r свариваемым кромкам по длине, равной

0,05-0,15 периметра заготовки, придают плоскую форму и располагают их под углом 87-100 к равнодействующей внешних усилий, прикладываемых при осадке.

Ф

1085653

Изобретение относится к производству электросварных труб и может быть использовано на станах высокочастотной, сварки давлением для уменьшения высоты внутреннего грата.

Известен способ производства элек- 5 тросварных труб, согласно которому периферийным участкам заготовки, включая и кромки, придают форму дуг окружностей. Затем заготовку подвергают нагреву в области кромок и 10 осадке в круглом или овальном сварочном калибре f1 $....

Недостаток данного способа состоит н том, что при обжатии в сварочном калибре заготовки, периферийные участки .которой имеют форму дуг окружностей, величина осадки кромок зависит от биения сварочных валков, колебаний периметра заготовки и ряда других параметров процесса. Нестабильность этих параметров приводит к нестабильности величины осадки кромок, результатом чего являются непровары (при уменьшении осадки) или черезмерная высота внутреннего грата (при увеличении осадки) для гарантированности провара.

Нестабильность величины осадки и связанные с ней явления в наибольшей степени проявляются при сварке труб в калибрах, образованных вертикаль- . ными валками.

Аналогичные явления имеют место и, при сварке в калибрах, образованных горизонтальными валками, в случае, 35 если периферийные (кромочные) участки заготовки и соответствующие им участки калибра имеют форму дуг окружностей.

Наиболее близким по технической QQ сущности и достигаемому эффекту к изобретению является способ. производства электросварных труб, включающий ФОрмОВку трубнОй заГОтОВкир пО перечное сечение которой образовано дугами различной кривизны, нагрев кромок токами высокой частоты и их осадку f23

Недостаток известного способа состоит в том, что он не обеспечивает стабилизации величины осадки кромок заготовки при сварке. Формовка периферийных (кромочных) участков заготовки в виде дуг окружности приводит к тому, что при осадке тангенциальные напряжения по длине упомянутых участков распределены неравномерно. Их нзаимное расположение и положение относительно внешнего усилия таково, что при изменении усилия осадки, размеров калибра или 60 заготовки меняется величина осадки кромок, т.е. последняя является нестабильной. Колебания величины осадки при существующем способе достигает 1,0 мм. Следовательно, колебания высоты грата составляют 1,0-1,5 мм, а его размеры достигают до 1,8 мм.

Целью изобретения является уменьшение внутреннего грата за счет стабилизации и уменьшения величины осадки KpoMQK при сварке.

Поставленная цель достигается тем, что с.,:ã:ëàñío способу производства электроснарных труб, включающему формовку трубной заготовки, поперечное сечение которой образовано дугами различной кривизны, нагрев кромок токами высокой частоты и их осадку, при формовке снариваемым кромкам по длине, равной (0,05-0,15) периметра заготовки, придают плоскую форму и располагают их под углом 87100 к равнодействующей внешних уси6 лий, прикладываемых при осадке.

Сущность предлагаемого способа состоит в следующем.

Если какие-либо участки заготовки имеют форму прямых линий, тангенциальные напряжения, возникающие при осадке заготовки, по длине этих участков не изменяются. При расположении этих участков под углом близО

I ким 90 к направлению равнодействующей внешнего усилия, тангенциальные напряжения на участках близки к нулю, Следовательно, если периферийные (кромочные) участки заготовки выполняют прямолинейными и располагают под углом, близким 90 к направлению (вектору) усилия, тангенциальные, напряжения на них, а значит и величина осадки практически не изменяются.

На фиг. 1 изображена схема сварки одношовной трубы, периферийные участки которой образуют выпуклую поверхность; на фиг. 2 — схема сварки двухшонной трубы с расположением швов в горизонтальной плоскости (периферийные участки образуют вогнутую поверхность).

Направление равнодействующей Й внешнего усилия определяется главным образом расположением осей сварочных валков, а на участке охвата трубы калибром данного валка равнодействующая обычно перпендикулярна оси вал- ка. Следовательно, если кромки заготовки сходятся в горизонтальной плоскости(шон сверху или снизу трубы) равнодействующую R внешнего усилия направляют вертикально, для чего оси валков располагают горизонтально (фиг. 1). При схождении кромок в вертикальной плоскости (шов сбоку) оси валков располагают вертикально (фиг. 2).

Величина угла между кромочными участками и относительно оси валка определяется из следующих соображе- . ний. С точки зрения стабилизации величины осадки оптимальным является

1085653

+crt.2 расположение кромочных участков в сварочном калибре под углом oL к оси валка, равным 2-10, и между участками 160-176, выпуклостью наружу.

Эта величина связана с величиной коэффициента трения в калибре. 5

Указанное расположение кромочных участков устанавливают только при ,наличии равномернбго разогрева тор"цов кромок в сечении (профилировка кромок, применение наружных концент- lO ратов тока и т.п.). В противном случае угол а между кромочными участками и осью валка устанавливают до

3 и угол между участками до 186 т.е.выпуклостью внутрь трубы. При 15 этом внутренние поверхности не перегреваются,а стабильность величины осадки остается достаточно высокой.

Таким образом, угол между плоскими участками кромок и равнодействующей внешних усилий, прикладываемых при осадке, лежит в пределах 87-100.

Способ осуществляют следующим образом.

Плоскую ленту (заготовку) с разматывателя с помощью подающих роликов задают в формовочный стан. В процессе формовки центральную часть заготовок изгибают, а периферийные участки на длина 0,05-0,15 периметра оставляют практически прямолинейными. В закрытых калибрах упомянутые участки располагают таким образом, чтобы обеспечить необходимый зазор между кромками. Кромки заготовки нагревают и задают в сварочный калибр, расположив периферийные участки под соответствующим углом, и обжимают до .получения сварного соединения.

Пример. Производство труб 40 ф 32 1,5 мм. Труба одношовная, шов сверху. Равномерный нагрев кромок по толщине достигается их профилировкой. Длину прямолинейных периферийных участков устанавливают равной 45

10,0 мм, угол между участками в процессе сварки 164, угол с между участками и осью валка 8 . Плоские периферийные участки с центральной частью заготовки сопрягают радиусом значительной кривизны.

Величину осадки устанавливают равной 0,5 мм за счет того, что прямолинейные участки в сварочном ка,либре выполняют равными 9,75 мм.

В сварочном калибре периферийные участки изгибают около соответствующих участков сопряжения. При этом начало осадки (встреча кромок) и ее окончание происходят в оптимальных условиях, периферийные участки прямолинейны и с направлением внешней силы при окончании деформации составляют угол 98, т.е. участки наклонеИ ны к оси валка под углом.8

Тем самым создаются условия, при которых величина осадки определяется только разностью длин прямолинейных участков заготовки и сварочного калибра. Ее стабильность зависит главным образом, от величины биения торцовой поверхности валка, которая не превышает 0,05 мм. Колебания периметра заготовки и периметра калибра не оказывают влияния на величину осадки и компенсируются на участках, расположенных под углом 90 с к шву.

При реализации -предлагаемого способа колебания размеров грата не превысят 0,2 мм, а его высота 0,5мм;

Способ был опробован в практических условиях. Замеры высоты грата показывают, что его колебания не превышают величины 0,2 мм.

Применение данного способа позволит довести величину осадки до 0,3мм и получить электросварные трубы с регламентированной высотой внутреннего грата до 0,3-0,5 мм. Такие трубы могут применяться в электротехнической промышленности для изготов-. ления трубчатых электронагревателей и оболочек проводов и кабелей. Их, также можно будет использовать дпя холодного передела без удаления внутреннего грата.

ВНИИПИ Заказ 2122/7

Тираж 790 . Подпйсное филиал ППП "Патент", г.Ужгород, ул.Проектная,4