Гладильная клеть трубоэлектросварочного стана
ГЛАДИЛЬНАЯ КЛЕТЬ ТРУБОЭЛЕКТРОСВАРОЧНОГО СТАНА, содержащая валки , образующие калибр, ограниченный дугами, отличающаяся тем, что, с целью улучшения качества труб путем повышения ударной вязкости сварного соединения, профиль части калибра с центральным углом, равным 90°, вьтолнен тремя сопряженными дугами окружиостей, причем центральная дуга, угол которой составляет 14-20 , выполнена радиусом, равным 1,8-2,2, а боковые - радиусом , равным 0,7-1,0 радиуса остальной части калибра.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (51)4 В 21 С 37/06
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3672114/25-27 (22) 24.08.83 (46) 30.09.85. Бюл. Р 36 (72) В.Б.Фурманов, С.В.Щербаченко, П.Н.Калинушкин, В.К.Коломенский, И.З.Машинсон, Б.П.Мычко, h).È.Ðàé÷óê, В.M.ßíêîâñêèé, Л.И.Шайтан, А.Н.Фатеев, А.H Êóëè÷åíêî, В.К.Больбот, А.Ф.Гладченко, А.Г.Зосим, В.Н.Щербина, В.Я.Бондаренко, В.Н.Иванов, К.П.Филиппов и Г.В.Будкин (71) Всесоюзный орцена Трудового
Красного Знамени научно-исследовательский институт трубной промьппленности (53) 621.771.28(088.8) (56) Жуковский Б.Д. и др. Производство труб электросваркой методом сопротивления. М.: Металлургиздат, 1953, с. 444.
Там же, с. 447.
„„SU„„1181732 A (54) (57) ГЛАДИЛЬНАЯ КЛЕТЬ ТРУБОЭЛЕКТРОСВАРОЧНОГО СТАНА, содержащая валки, образующие калибр, ограниченный дугами, отличающаяся тем, что, с целью улучшения качества труб путем повышения ударной вязкости сварного соединения, профиль части калибра с центральным углом, о равным 90, выполнен тремя сопряженными дугами округ остей, причем центральная дуга, угол которой составляет 14-20, выполнена радиусом, равным 1,8-2,2, а боковые — радиусом, равным 0,7-1,0 радиуса остальной части калибра.
1181732
Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при изготовлении электросварных прямошовных труб, например, методом высокочастотной сварки.
Цель изобретения — улучшение качества труб путем повышения ударной вязкости сварного соединения.
Поставленная цель достигается тем, что форма калибра гладильной клети позволяет получать в поперечном сочетании трубы. одновременно изгиб и сжатие нагретого сварного соединения. Одновременное действие деформации изгиба и сжатия сварного соединения от редуцирования обеспечивает измельчение структуры металла сварного соединения и, следовательно повышает показатели ударной вязкости.
На фиг. 1 показано выходное сечение четырехвалкового калибра, на фиг.2 — то же, двухвалкового калибра; на фиг.3 — схема деформации участка трубы в зоне сварного соединения.
Калибр образован, например, четырьмя валками 1-4 (фиг.1). Часть о калибра с углом, равным 90 (верхний валок 1), ограничена тремя сопрягаю- ЗО щимися дугами: центральная дуга Ьс описана радиусом имеет угол охо вата а< в пределах 14-20, сопряженные с ней дуги qb u cd описаны радиусом Rz . Радиус R) составляет 1,8-2,2р5 а радиус Р 0,7-1,0 радиуса остальной части калибра, практически равного радиусу изготавливаемой трубы.
Дуга охвата радиусов R> и R< состоит из участков а Ь и cd, равных 4О между собой, и участка Ьс и в сумме о соответствует центральному углу 90
Остальная часть калибра (валки
2-4) имеет постоянный профиль поперечного сечения у ручья, описанный радиусом R, определяемым параметром трубы в этом калибре.
В случае использования двухвалкового калибра (фиг.2) профиль ручья 5О верхнего валка 1 ограничен пятью сопрягающимися дугами: центральной дуо гой Ъс с углом охвата 14-20, описанной радиусом R» равным 1,8.-2,2 радиуса готовой трубы, сопряженными с 55 ней дугами а Ь и се которые описаны радиусом Rz равным 0,7-1,0 радиуса готовой трубы, дугами Pd и dk> которые описаны радиусом R определяемым периметром трубы в этом калибре.
Профиль поперечного сечения ручья нижнего валка 2 однорадиусный и также описан радиусом
Изготовление труб с использованием предлагаемого калибра осуществляется следующим образом.
Заготовка постепенно формуется в валковых калибрах трубоформовочного стана, затем попадает в сварочный узел, где производится нагрев ее кромок и их сварка. Затем трубу с нагретым сварным соединением подают в калибр гладильной клети, при этом сварное соединение шириной 8 с радиусом
0г (фиг.3, поэ.1) подвергается воздействию сил Р и 5 . IIpH в поперечном сечении трубы происходят одновременно изгиб и сжатие нагретого сварного соединения. В результате этого верхняя часть трубы занимает положение 2 (фиг.3). Деформация изгиба с одновременным сжатием сварного соединения от редуцирования обеспечивает достаточное измельчение структуры металла сварного соединения и, следовательно, повышает показатели ударной вязкости.
При использовании предлагаемого калибра наружные волокна сварного соединения, т.е. волокна с наименьши,ми значениями ударной вязкости, подвергаются дополнительной деформации сжатия от прогиба, что совместно с деформацией от редуцирования обеспечивает более интенсивное измельчение зерна и, следовательно, повышение ударной вязкости сварного соединения, Кроме того, это позволяет уменьшить величину редуцирования, что в свою очередь снижает усилия на клеть. При этом предлагаемое выполнение части калибра обеспечивает суммарную тангенциальную деформацию наружной поверхности нагретого сварного соединения в пределах 1-127. В то же время указанная деформация .уменьшает полный периметр заготовки всего, примерно, на 0,3-1Х (установлено экс периментально).
Суммарная тангенцнальная деформация наружной поверхности нагретого сварного соединения менее 17, а следовательно, выходит эа пределы указанного участка калибра и является недостаточной для необходимого измельчения зерна, и, следовательно, 1181732 не обеспечит требуемую ударную вязкость, а суммарная деформация свыше
12Х, как показали эксперименты, приводя к незначительному дополнительному повышению качества сварного соединения, в то же время требует увеличения нагрузки на клеть и привод, что нежелательно.
С помощью предлагаемого и известного калибров были изготовлены методом высокочастотной сварки трубы размером 76 ° 2 мм из стали 10 на стане 20-76. Использовалась двухвалковая гладильная клеть, которая находилась достаточно близко к сварочному узлу, что позволило не применять цополнительный подогрев сварного соединения при деформации его в калибре.
Профиль ручья верхнего валка был описан тремя радиусами. Радиус центральной части ручья Ьс (фиг.2). был равен 80 мм, т.е. составлял
2,1 радиуса готовой трубы. Радиус
R дуг а b u cd был равен 30 мм, т.е. составлял 0,8 радиуса готовой трубы.
Радиус R дуг ед и о f был равен
38 мм. Радиус профиля нижнего валка был также равен 38 мм.
При изготовлении труб в известном калибре радиус профиля ручья по всему периметру гладильной клети был равен 38 мм.
Эксперименты с использованием предлагаемого и известного калибров обеспечивали величину полного редуцирования всей трубы по периметру, равную О,ЗХ. При этом величина обжатия нагретого сварного соединения от этого редуцирования составляла примерно 4Х..
Деформация наружной поверхности от изгиба сварного соединения в плоскости поперечного сечения трубы от радиуса 38 мм до радиуса 80 мм привела к дополнительной деформации сжатия-наружной поверхности, равной
2,8Х. Таким образом, наружная поверх15 ность в зоне сварного шва при изготовлении труб с использованием предлагаемого калибра была продеформирована в тангенциальном направлении на
4X+2,8Х=6,8Х, а с использованием из20 вестного калибра — на 4Х. . Среднее значение ударной вязкости сварного соединения на образцах,вырезанных из труб, изготовленных с использованием предлагаемого калибра, составляло 3,5 кгс м/см2, а на образцах, вырезанных из труб, изготовленных с применением известного калибра
2,7 кг/см при температуре испытания минус 40 С.
Таким образом, предлагаемый калибр в сравнении с известным обеспечивает улучшение качества сварного соединения, так как повышает его ударную . вязкость
))81732
Составитель К.Быковец
Редактор Т.Парфенова Техред Т.Фанта Корректор В.Гирняк
Заказ 5981/8 Тираж 774 Подписное
ВНИИПГ Государственного комитета СССР. по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5
Филиал ППП "Патент", r.Óærîðoä, ул.Проектная, 4
