Способ изготовления спиральношовных труб

 

1. СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СПИ .РАЛЬНОШОВНЫХ ТРУБ, при котором полосу подают параллельно оси намотки трубы, а затем подвергают многостадийной формовке, сформованные встык кромки разогревают токами высокой ча{:готы и сваривают путем их осадки, отли-чающийся тем, что, с целью улучше1шя качества -труб за счет стабгшизащш процесса формовки и сварки , в зависимости от геометрических пара-; метров полосы в процессе формовки изменяют взаимное положение полосы и оси трубы. 2.Способ по п. 1, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что изменяют расстояние между осью трубы и плоскостью полосы перемещением полосы или трубы в направлении, перпендикулярном плоскости полосы. 3.Способ по п. 1, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что изменяют расстояние между точкой сварки и началом участка формовки полосы перемещением полосы или трубы в i направлении оси трубы. (Л 4.Способ по п. 1, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что изменяют расстояние между осью трубы и кромкой полосы до ее изгиба перемещением полосы или трубы в направлении , перпендикулярном оси трубы. W.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СО@ЩЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

09) (11) gI5g В 21 С 37/12

:I

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCXOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPbITMA (21) 3664846/25-27 (22) 25.11.83 (46) 30.12.84. Бюл. IP 48 (72) В. А. Вердеревский, А. Г. Иванов, В. А. Иванов, М. М. Черемисинов, Н. П. Звонков, И. Г. Чеков и В. Н. Абраменков (71) Всесоюзный ардена Ленина научно-исследовательский и .проектно-конструкторский институт металлургического машиностроения (53) 621.774.21 (088.8) (56) 1. Патент ФРГ tP 1208276, кл. В 21 С 37/12, 1968.

2. Авторское свидетельство СССР Р 338282, кл. В 21 С 37/12, 1971.

3. Патент Франции NO 1371309, кл. В 21, 1964 (прототип) .

: (54) (57) 1. СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СПИ .РАЛЬНОШОВНЫХ ТРУБ, при котором полосу подают параллельно оси намотки трубы, а затем подвергают многостадийной формовке, сформованные встык кромки разогревают токами высокой частоты и сваривают путем их осадки, о т л и. ч а ю шийся тем, что, с целью улучшения качества. труб за счет стабилизации процесса формовки и сварки, в зависимости от геометрических пара- .

" метров полосы в процессе формовки изменяют взаимное положение полосы и оси трубь..

2. Способ по п, 1, о т л и ч а. ю щ и йс я тем, что изменяют расстояние между осью трубы и плоскостью полосы перемещением полосы или трубы в направлении, перпендикулярном плоскости полосы.

3. Способ по п. 1, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что изменяют расстояние между точкой сварки и началом участка формовки полосы перемещением полосы или трубы в С2 е направлении оси трубы.

4. Способ по и. 1, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что изменяют расстояние между осью трубы и кромкой полосы до ее изгиба перемещением полосы или трубы в направлении, перпендикулярном оси трубы.

1 11315

Изобретение относится к производству труб и наиболее эффективно может быть использо->. вано при изготовлении спиральношовных сварных труб со сваркой ТВЧ.

Известен способ изготовления спирально- 5 шовных труб, при котором полосу формуют в трубную заготовку по радиусу, меньшему номинального радиуса готовой трубы, а затем под действием упругих сил переформовывают до номинального радиуса, сформованные встык кромки разогревают ТВЧ и сваривают (1).l

Недостатком известного способа является низкое .качество изготавливаемых труб, что объясняется малым углом схождения кромок перед сваркой и сложностью поддержания требуемого сварочного давления на кромках.

Известен также способ изготовления спиральношовных труб, при котором полосу предварительно изгибают по поверхности конуса, с последующей переформовкой на диаметр готовой трубы, причем перед окончательной формовкой на участке треугольной формы. полосу дополнительно переформовывают, придавая ей вогнутую форму с кривизной, противоположной кривизне полосы на участке предварительной формовки, а затем сформованные встык кромки сваривают между собой (2) .

Известный способ хотя и позволяет несколько увеличить утол схождения кромок перед сваркой, однако он не обеспечивает постоянства сварочного давления на кромках, при пем создаются условия для наведения искусственной серповидности, Кроме того, кромки полосы перед их сваркой, в точке сварки, и за точкой. сварки, т,е. в зоне сварки вследствие сплошности полосы и дополнительному противоизгибу, находятся в условиях различной нагрузки и де>формации. Поэтому качест40 во труб, изготавливаемых по известному способу, низкое.

Наиболее близким к предлагаемому является способ изготовления спиральношовных труб, при котором полосу подают параллельно оси намотки трубы, а затем подвергают 4з трем стадиям изгиба с предварительным промежуточным и окончательным участками, кромки полосы разогревают ТВЧ и сваривают между собой встык путем их осадки (3).

Недостатком известного способа является низкое качество изготавливаемых труб, что объясняется колебанием параметров формуемой трубной заготовки и усилия осадки, т.е. давления на свариваемых кромках при отклонении геометрических параметров исход- Ы ной полосы (ее ширины, толщины, серповидности и тд.), а также при изменении сопротивления усилию формовки.

Кроме того, известный способ характеризуется нестабильностью процесса сварки труб из-за вынужденных остановок процесса за счет отсутствия регулирования параметров формовки трубной заготовки, так как появление, например, у полосы серповидности или изменение сварочного давления приводит как правило, либо к заклиниванию полосы в формовочной машине, либо к расформовке трубной заготовки и в обоих случаях приводит к нарушению процесса.

Цель изобретения — улучшение качества труб за счет стабилизации процесса формовки и сварки при изготовлении труб из полосы с непостоянными геометрическими параметрами.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу изготовления спиральношовных труб, при котором полосу подают параллельно оси намотки трубы, а затем подвергают мцогостадийной формовке, сформо- . ванные встык кромки разогревают токами высокой частоты и сваривают путем их осадки в зависимости от геометрических параметров полосы в процессе формовки изменяют взаимное положение полосы и оси трубы.

Сохраняя параллельность подачи полосы к оси намотки трубы, возможны следующие варианты.

Изменяют расстояние между осью трубы и плоскостью полосы перемещением полосы или трубы в направлении, перпендикулярном плоскости полосы.

Изменяют расстояние между точкой сварки и началом участка формовки перемещением полосы нли трубы в направлении оси трубы, Изменяют расстояние между осью трубы и кромкой полосы до ее изгиба перемещением полосы или трубы в направлении, перпендикулярном оси трубы.

Такое осуществление способа нзготовления спнральношовных труб позволяет улучшить качество труб при изготовлении их иэ полосы, имеющей отклонения по геометрическим параметрам.

Сущность изобретения состоит в том, что при отклонении геометрических параметров исходной пблосы от номинальных размеров, а также при изменении сопротивления усилию формовки, приводящих к изменению параметров формуемой трубной заготовки (изменению ее диаметра, утла схождения кромок, угла формовки и про них), осуществляют их регулирование до восстановления оптимальных значений путем перемещения либо исходной полосы, либо трубы в одной из трех взаимно перпендикулярных плоскостей, либо в любой комбинации иэ этих перемещений.

1131572 4

На фиг. 1 изображена схема процесса изготовления спиральношовных труб; на фиг. 2 — вид А на фиг. 1.

Пример. Изготовление спиральношовных труб ф 273 мм.

Исходную полосу 1 шириной 500 мм и толщиной 4,0 мм с прямолинейными параллельными кромками 2 и 3; задающей машиной 4 через проводку 5 подают в формовочную машину 6 в направлении, параллельном оси намотки, т,е. параллельно продольной оси 7 трубы 8, где ее подвергают трем стадиям изгиба. На первой стадии, предварительном участке 9 формовки, полосу 1 изгибают по цилиндрической поверхности радиуса R . Образующие предварительного цилиндра 9 наклонены относительно направления подачи полосы 1, причем угол с 1, образованный образующими участка 9 формовки с параллельными кромками 2 и 3, т.е. предварительный угол формовки меньше окончательного (номинального) угла формовки с „.

На второй стадии изгиба (промежуточном участке формовки 10) полосу 1 по ее ширине изгибйот на различные радиусы, причем кромку 2 формуют по меньшему радиусу, а кромку 3 по большему с плавным переходом от меньшего к большему. Предварительный угол формовки а1 плавно увеличиBRIQT до номинального угла формовки М„.

Таким образом, промежуточный участок формовки 10 имеет нецилиндрическую. поверхность. На третьей стадии изгиба (окончательном участке формовки 11) полосу 1 изгибают на номинальный радиус 8< готовой трубы 8, образующие которой параллельны направлению задачи исходной полосы 1 в формовочную машину 6.

Сформованные таким образом кромки 2 и 3 полосы 1, сходящиеся под утлом

М=З 30 (углом схождения кромок), разогревают токами высокой частоты (440 кГц) и сваривают в точке C путем их осадки.

Подвод тока к свариваемым кромкам 2 и 3 производят через сварочные контакты 12, расположенные на полосе 1 на некотором расстоянии перед точкой сварки С. Осадку кромок, т.е. сварочное усилие на кромках, создают путем торможения уже сваренного участка трубы при прохождении его во втулке с одной стороны и установкой упора 13 с другой стороны полосы. При изготовлении труб ф 273 х 4 из полосы шириной 500 мм приняты следующие значения: Н= 1„=136,5 мм;

В -" 220 мм; h = 1700 мм; Р„,=190 мм;

0 =25 . Такие параметры настройки стана обеспечивают номинальные параметры формовки трубной заготовки, наружный диаметр

45 трубы Дн = 273 мм; угол формовки

a H = 53 50, угол .схождения кромок ) = 3 30, и получение труб высокого качества.

Отклонение параметров исходной полосы от номинального значения (изменение ширины полосы, появление у нее серповидности и т.д.) вызовет изменение параметров формовки трубной заготовки, что потребует регулирования процесса.

Для восстановления оптимальных параметJ ров формовки и сварки предлагаемый способ предусматривает их регулирование за счет относительного перемещения пллосы и трубы в одной из трех нижеуказанных взаимно перпендикулярных плоскостей Х,Y, Z либо в любой комбинации укаэанных перемещений, при сохранении параллельности подачи полосы к оси намотки трубы; путем перемещеш я полосы или трубы в плоскости X т.е. за счет изменения расстояния L между точкой сварки С и началом участка формовки полосы (точкой "е"); путем перемещения полосы или трубы в плоскости Y т.е. за счет изменения расстояния 6 между осью намотки трубы 8 и кромкой 2. полосы 1 до начала ее изгиба без изменения положения плоскости полосы; путем перемещения полосы или трубы в плоскости Е, т.е. за счет изменения положения плоскости полосы относительно оси намотки труб, изменяют расстояние Н.

Ввиду того, что каждое из указанных выше относительных неремещений оказывает различное влияние на отдельные параметры формовки, а один и тот же возмущающий фактор, например серповндность полосы, оказывает одновременное влияние на несколько параметров формовки, то для расширения возможности регулирования становится целесообразным применять совместные комбинации предлагаемых перемещений, например одновременно изменять расстояния 5 и 1,,8 и 8, Н и 1, Влияние значений 11, В, Ь настройки стана на основные параметры формовки и сварки указаны в таблице.

Из таблицы видно, что при уменьшении, например, диаметра трубы необходимо либо увеличить расстояние L между точкой сварки и началом участка формовки полосы, либо уменыпить расстояние 0 между осью намотки трубы и кромкой полосы до начала ее изгиба без изменения положения плоскости полосы, либо уменьшить расстояние

Н между плоскостью подачи полосы и осью намотки трубы. При увеличении же диаметра необходимо либо уменьшить 1, либо увеличить g,ëèáî увеличить Н.

1131572

Так, при увеличении или уменьшении диаметра изготавливаемой трубы на 1,0 мм дпя восстановления его номинального значения предполагается три возможных способа регулирования: соответственно уменьшение или увеличение значения — расстояния между точкой сварки и началом участка формовки полосы на 0,8 мм; соответственно увеличения или уменьшения значения Н вЂ” расстояния

1 10 между плоскостью полосы и осью намотки трубы, на 3,0 мм; соответственно увеличения или уменьшения значения 8 — расстояния между осью намотки трубы и кромкой полосы до ее изгиба без изменения положения плоскости пелосы на 1,5 мм.

При увеличении (уменьшении) угла схожl дения кромок, например на 30, восстановление его номинального значения возможно либо за счет уменьшения (увеличения) рас20

Параметры формовки и сварки

Параметры настройки стана

Угол формовки

Шаг спирали

Угол схождения кромок

Сварочное давление

Диаметр трубы

Расстояние от Перемещение точки сварки точки сварки до сварочных контактов

1,б влево вправо вправо влево влево вправо

Фма.2

BHHHIIH Заказ 9686/5 Тираж 794 Подписное филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 где, — увеличение значения;

, — уменьшение значения. стояния 1, на 1,7 мм; либо за счет увеличения (уменьшения) расстояния Н на

4,0 мм; либо за счет увеличения (уменьшения) расстояния В на 2,5 мм, Возможно так же использование любой комбинации этих перемещений

Выполнение способа изготовления спиральношовных труб описанным выше образом позволяет улучшить качество изготавливаемых труб за счет повышения точности труб по диаметру и улучшения качества сварного шва благодаря стабилизации параметров формовки и сварки. На 20 — 30% сократится количество труб, требующих ремонта, кроме того, сократятся простои оборудования, связанные с вынужденными расформовками трубной заготовки и забуриванием полосы в формовочной машине и, тем самым на

0,8 — 1,0% повысится производительность.