Способ изготовления биметаллических ребристых труб

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (S9< В 21 Н 3/12 (0,5 †. 0,9) 6в. Р, 68 иг.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3532754/25-27 (22) 07.01.83 (46) 23. 12.85. Бюл. В 47 (7 1) Всесоюзный ордена Ленина научноисследовательский и проектно-конструкторский институт металлургического машиностроения (72) Ф.П. Кирпичников, Е.М. Панфилов, И.Ю. Долгополов, М.М. Гутенмахер, В.Н. Лялин, К.А. Варма и Э.Л. Вийк (53) 621.771.6(088.8) (56) Чепурко М.И. Биметаллические трубы. М.: Металлургия, 1974, с. 47-59.

Патент США Ф 3878593, кл.. 72-75, 1968.

„„SU„„99389 (54(57) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ БИМЕТАЛЛИЧЕСКИХ РЕБРИСТЫХ ТРУБ, при котором осуществляют скрепление концов наружной и внутренней труб и последующую поперечно-винтовую прокатку полученной биметаллической трубы, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения качества ребристык труб, перед скреплением концов труб наружную трубу сжимают с осевым усилием

Р, равным — предел прочности наружной .трубы; — площадь поперечного сечения наружной трубы.

20! 1199

Изобретение относится и обработ«е металлов давлением и наиболее эффективно может быть использовано в производстве поперечно-винтовой прокаткой биметаллических ребристых труб S для теплообменных аппаратов.

Цель изобретения — повыпение качества ребристых труб путем получения высоких и тонких поперечных ребер на всей длине трубы.

1О

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу изготовления биметаллических ребристых труб поперечно-винтовой прокаткой заготовки со скрепленными концами наружной и внутренней труб, скреплением концов производят после сжатия наружной трубы с осевым усилием Р„ равным (0,5 — 0,9) ов F, где Ьз — предел прочности наружной трубы;

F — площадь поперечного сечения наружной трубы. 25

На,фиг. 1 изображено предварительное сжатие наружной трубы; на фиг.2скрепление внутренней и наружной

Фруб; на фиг. 3 — поперечио-винтовая прокатка скрепленных труб. 30

Способ изготовления биметаллических ребристых труб осуществляется следующим образом.

Наружная труба 1 заготовки (фиг. 1) одевается на внутреннюю З трубу 2, после чего наружная труба нагру;кается осевым сжимающим усилием Рд . В сжатом состоянии передний и задний концы наружной трубы скрепляются с внутренней трубой (фиг. 2), 40 после чего усилие Р„ снимается. После снятия внешнего усилия Р„ . в заготовке сохраняются внутренние напряжения: в наружной трубе сжимающие, во внутренней — растягивающие. 45

Величина усилия сжатия Р определяется из следукщих соображений: экспериментально установлено, что при поперечно-винтовой прокатке реб- 0 ристых труб из заготовки, в которой напряжения сжатия прокатываемого слоя находятся в пределах (0,3-0,5)Ьз, осевой вытяжки эуотовки практически не происходит,.при этом высота ребер увеличивается на 30-40X по сравнению с прокаткой напряженной заготовки, шаг ребер уменьшается на 7 - 107, 389 2 что в.результате дает увеличение коэффициента оребрения в 1,4-1,6 раза.

Усилие предварительного сжатия .Р„„ должно создать в наружной трубе напряжения сжатия больше, чем (0,3-0,5) 68, так как после снятия усилия Р„ во внутренней трубе возникают растягивающие напряжения, она вместе с наружной трубой удлиняется, и напряжения сжатия в наружной трубе уменьшаются. Величина Р„ зависит от размеров механических характеристик труб и определяется формулой

1 „= (0,3-0,5) 6 F

1 1 где Е и Е, — модуль упругости соответственно наружной и внутренней трубы;

F и F, — площадь поперечного сечения наружной и внутренней трубы.

Для реальных материалов н размеров ребристых труб, применяемых для: аппаратов воздушного охлаждения

Рпр (0 5 0 9) ь F

Конкретная величина Р„„ рассчитывается по формуле (1), но принятая величина Р„ не должна превышать

0,9 Ь8 F так как в противном случае может произойти местное вспучивание наружной трубы, а при Р„ = 6 З F— ее разрушение. Величина P„< (0,54зР не обеспечивает необходимого эффекта и проводит к уменьшению коэффициента оребрения.

Пример . Изготовление биметаллических ребристых труб с коэффициентом оребрения 20. Наружная заготовка алюминиевая ф 37 х 5 3 мм, длиной

5800 мм одевается на внутреннюю трубу, сталь 10, ф 25 х 2 мм и сжимается усилием 3000 кгс. При этом в наружной трубе создается сжимающее напряжение 57 NIIa (5,7 кгс/мм ), что соответствует . 0,7 C .

В сжатом состоянии передний и задний концы наружной и внугренней труб скрепЛяются путем опрессовывания. После снятия осевого усилия заготовка растягивается (, 0,57), и остаточное напряжение сжатия составЛяет

0,46

Прокатку осуществляют на трехвапковом стане поперечно-винтовой прокатки (фиг. 3, показан один валок) Рпр г фиг. 2

/иг. 7

Составитель М.Гутенмахер

Техред С.Мигунова Корректор Л. Патай

Редактор О. Головач

Заказ 7760/10 Тираж 646 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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

3 1199389 4

r с углом разворота валков к оси за- щему плотную-посадку оребренной наготовки 1 10, частота вращения вал- ружной трубы на .внутреннюю. Размеры ков 700 об/мин. Валки состоят из оребренной трубы: наружйый диаметр комплекта дисков диаметром 116 — 57 мм, высота ребер 15,3 мм, шаг ре»

128 мм, толщиной 2,3 мм.. В выходной g бер 2,,4 мм„ осевая вытяжка трубы части валков установлено по одному 1,008, колебание по высЬте ребер диску толщиной 2,8 мм, осуществляю- 0,2 — 0,3 мм.