Способ изготовления тройников

 

1. СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ТРОЙНИКОВ, включаюпщй сварку трубных заготовок, термообработку и формирование плавного перехода в месте сопряжения трубных заготовок, отличающийся тем, что, с целью повышения ресурса изделия после сварки, термообработку проводят термоциклированием зоны сварного шва, а формирование плавного перехода осуществляют пластическим деформированием термообработанной зоны. S х

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (1! ) ВСг(.() ". >" " и .,13

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ, (2 I ) 3764996/25-27 (22) 05.07.84 (46) 07.12.85. Бюл. )1- 45 (71) Уфимский ордена Ленина авиационный институт им. Серго Орджоникидзе (72) В.Н.Голубев, P.Â.Ñàôèóëëèí и С.И.Михайлов (53) 621.643,72(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

11) 625090, кл, F 16 Ь 41/02, 1978. (51)4 В 21 С 37/29, F 16 Ь 41/02 (54)(57) !. СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ

ТРОЙНИКОВ, включающий сварку трубных заготовок, термообработку H формирование плавного перехода в месте сопряжения трубных заготовок, отличающийся тем, что, с целью повышения ресурса изделия после сварки, термообработку проводят термоциклированием зоны сварного шва, а формирование плавного перехода осуществляют пластическим деформированием термообработанной зоны.

2. Способ по п. 1, о т л., и— ч а ю шийся тем, что в процессе пластического деформирования производят вытяжку патрубка, выводя сварной шов иэ эоны концентрации напряжений.

1!96062

3. Способ по п. 1, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью повы шения коррозионной стойкости, пластическое деформирование термообрабатываемой зоны проводят в режиме сверхпластичности сварного шва.

Изобретение относится к сварке и обработке металлов давлением и может быть использовано для изготов. ления тройников, в том числе и круп ногабаритных диаметром до 1420 мм, применяемых при строительстве нефте- и газопроводов.

Целью изобретения является повышение ресурсов сварных тройников.

Изготовление модельных тройников из сварной заготовки производилось в штамповом блоке íà гидравлическом прессе усилием 160 т.

На чертеже показана схема деформирования сварной заготовки (начальный и конечный момент) .

На схеме обозначены сварная трубная заготовка 1, пуансон 2 и формирующая вставка 3.

Термообработку проводят термоциклированием зоны сварки, а формирование плавного перехода осуществляют пластическим деформированием термообработанной зоны, кроме того, в процессе формирования плавного перехода сварной шов вьгводят из зоны концентратора напряжений путем вытягивания патрубка и с целью повышения коррозионной стойкости формирование плавного перехода проводят в режиме сверхпластичности металла шва.

Полученные данным способом тройники обладают свойствами бесшовных и равностенных, что достигается

35 путем сочетания локальной термоциклической обработки и горячей деформа— ции сварного соединения. При термоциклической обработке происходит подготовка структуры сварного соединения под горячую деформацию. Деформирование непосредственно после сварки осуществить невозможно иэ-за растрескивания сварного шва. После

l термоциклической обработки сварное соединение имеет повышенную пластич,ность, достаточную для получения плавного перехода в месте сопряжения трубных заготовок. В процессе горячей деформации сварное соединение становится однородным по структуре, причем для этого требуется тем меньшая степень деформации, чем лучше подготовлена структура в процессе термоциклирования. Максимально необходимая степень деформации составляет для сталей величину порядка 4060 (деформация осадкой), для сплавов титана — 30-507. Полученная в результате совместной обработки структура металла сварного шва идентична структуре основного металла, что приводит к росту прочностных свойств сварного соединения да уровня основного металла. Исправление структуры сварного шва осуществляется совместно с процессом окончательной формовки тройника.

По предлагаемому способу окончательную формовку сваренных трубных заготовок проводят в штамповом блоке. Выбором конструкции штампа можно получить плавный переход с обеих сторон сварной заготовки (с внешней и внутренней ) различного радиуса. Кроме. того, в данном способе возможно совместить процесс получения плавного перехода в месте сопряжения трубных заготовок с отбортовкой, что позволяет вывести сварной шов из зоны возникновения максимальньгх напряжений, По предлагаемому способу окончательное деформирование можно проводить в условиях сверхпластичности, при этом появляются возможности полного устранения сварочных остаточных напряжений, снижениА усилий деформироваСоставитель И.Ланская

Редактор А.Ворович Техред А.Ач Корректор И.Муска

Тираж 774 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 7884/7 филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 з 1 ния, повышения коррозионной стойкости. Данный способ наиболее эффективен для производства крупногабаритных и толстостенных тройников, которые невозможно отлить или отштамповать из-за больших сложностей, связанных с нагревом таких массивных заготовок. Эта проблема решается путем локализации нагрева при термоциклической обработке и горячей деформации в районе сопряжения трубных заготовок. Данный способ позволяет применять низколегированные, низкокачественные материалы, что снижает стоимость изготовления тройников.

По предлагаемому способу изготовлена опытная партия модельных тройников диаметром 150 130 при ,толщине стенки 5 мм из стали 09Г2С.

Сварку трубных заготовок производили электродами марки УОНИ-13/55 диаметром 3-4 мм. Термоциклическую обработку осуществляли по режиму

20 С 880 С 20 С, количество циклов

196062 4 было равным 3, в лабораторной печи СНОЛ.

Нагрев штамповой оснастки осуществлялся нихромовой спиралью диаметром 2 мм до Т=800+10 С. Термообработанную заготовку помещали в штамповый блок и производили деформирование в зоне сварки для полу чения плавного перехода в месте со1О пряжения двух трубных заготовок.

Полученный таким образом тройник обладает следующими механическими характеристиками: de

=57,1 кг/см q Ggz =44,8 см, 3 20Х у =77X. Сварной необработанный тройник имеет следующие механические х характеристики:Gq =50,5 кг/см, о =26,8 кг/см,8 20Х,(y =73X.

Кроме того, деформирование вели в режиме сверхпластичности при

Т=750 С, Я =3,3 10 с . В этом случае тройник обладает следующими ха рактеристиками: 6z =57,4 кг/см, д щ=42,2 zr/cM, =26X, < =SOX.