Способ изготовления из трубных заготовок полых соединительных элементов трубопроводов

 

Изобретение относится к энергомашиностроению , в частности, к технологии получения полых соединительных элементов из аустенитных сталей. работающих в условиях ползучести. Цель изобретения - повышение долговечности соединительных элементов трубопроводов при работе в контакте с коррозионной средой. В качестве заготовки используют трубу, предварительно деформированную в пределах 5 - 16%. После формирования гиба на радиус не менее 5 диаметров заготовки осуществляют его термообработку с температурой 950-1050 С в течение 30-60 мин с последующим охлаждением на воздухе. Режим обеспечивает полную рекристаллизацию изогнутого участка и позволяет сформировать структуру с размером зерен 3...6 баллов . (Л

СОЮЗ СО8ЕТСНИХ СООИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (5}) 4 В 21 П 9/00

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО.ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ,—, .

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4096612/31-27 (22) 25. 07. 86 (46) 15.12.88. Бюл. У 46 (71) Московский энергетический институт (72) В.Н.Чоловский, В.А.Кохненко и А.П.Синицин (53) 621.774 ° 63(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

11 1276391, кл, В 21 D 9/00, 1984, (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ИЗ ТРУБНЫХ

ЗАГОТОВОК ПОЛЫХ СОЕДИНИТЕЛЬНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ ТРУБОПРОВОДОВ (57) Изобретение относится к энерго" машиностроению, в частности, к технологии получения полых соединительных элементов из аустенитных сталей, „.Я0„„1444026 A1 работающих в условиях ползучести.

Цель изобретения — повышение долговечности соединительных элементов трубопроводов при работе в контакте с коррозионной средой. В качестве заготовки используют трубу, предварительно деформированную в пределах 516Х, После формирования гиба íà радиус не менее 5 диаметров заготовки осуществляют его термообработку с температурой 950-1050 С в течение

30-60 мин с последующим охлаждением на воздухе. Режим обеспечивает полную рекристаллизацию изогнутого участка и позволяет сформировать структуру с размером зерен 3...6 бал- 3 лов.

1444026

Изобретение относится к энергомашиностроению в частности, к технологии получения полых соединительных элементов трубопроводов, иэ аустенитных сталей, работающих в условиях ползучестн.

Цель изобретения — повышение долговечности соединительных элементов трубопроводов при работе в контакте с коррозионной средой.

В способе, заключающемся в гибке намоткой, в качестве заготовки используют трубу из аустенитной стали, предварительно деформированную в пределах 5 — 16 .. После гибки íà рад- ус не менее 5 диаметров заготовки осуществляют термообработку при 950—

Ь

1050 С в течение 30-60 мин с последующим охлаждением на воздухе.

Если температура нагрева менее о

950 С, а время выдержки менее 30 мин, в предварительно деформированном металле Ьтмечается только частичная рекристаллизация, о чем свидетельствовали повышенные прочностные и пониженные пластические свойства металла, а также формировалась нерекомендованная микроструктура с баллом более 6. Если время выдержки более .60 мин, а температура превышала

1050 С отмечается полная рекристаллизация.металла, однако балл зерен менее 3,, т.е. формируется нерекомендованная крупнозернистая микроструктура.

Следовательно, только с помощью указанного режима термообработки, заключающегося в нагреве до 950-1050 С с выдержкой в 30-60 мин и последующим охлаждением на воздухе, представляется возможным осуществить полную рекристаллизацию металла в зоне гиба и сформировать структуру с размером зерен 3-6 баллов при остаточном деформационном ресурсе б, что в конечном счете позволяет обеспечить повышение долговечности иэделий при работе в коррозионной среде. Полнота протекания процесса рекристаллизации зависит от температуры и времени выдержки.

Скорость охлаждения определяется выбором охлаждающей среды (воздух), что характерно для аустенизации.

II p и м е р 1. Берем трубу .р 32х6 из стали 12Х18Н12Т. С целью выноса зоны с критическими степенями деформации (8 5 ) эа пределы гиба подвер5 t0

ЗО

55 гают трубу предварительной деформации, равной 16 (например волочением) .

Закрепляют предварительно деформированную трубную заготовку в трубогибочном станке радиусом 5 П„/О „(Р„-, наружный диаметр трубы). Получают гиб с максимальными наклепами, созданными растяжением на наружной образующей, равной 26, а на внутренней5 . Проводят испытания на длительную прочность в контакте с теплоизоляционным покрытием, содержащим в своем составе иочы хлора (коррозионная среда). При экспериментальной проверке было установлено, что при напряжении, соответствующему пределу длительной прочности этой стали при

Т = 600 С; равном 11 кгс/мм, составляет 58700 ч. Предел длительной прочности снизился до 8 кгс/мм, а дефор2 мационная способность составляет 4 .

Наклепанная микроструктура 3-6 баллов.

Пример 2. Берем трубу 32 6 из стали 12X18H12Ò. Подвергают трубу предварительной деформации, равной

16 (например, волочением). Закрепляют предварительно деформированную трубную заготовку в трубогибочном станке и изгибают радиусом, равным

5D Получают гиб с максимальными наклепами, созданными растяжением на наружной образующей, равной 26, а на внутренней — 5 . Подвергают гиб теро мической обработке при 900 С в течение 45 мин с последующим охлаждением на воздухе. Проводят его испытание на длительную прочность в контакте с теплоизаляционным покрытием,содержащим в своем составе ионы хлора.

При экспериментальной проверке было установлено, что долговечность соединительного элемента при напряжении, соответствующем пределу длительной а прочности этой стали при Т. = 600 С, равном 11 кгс/мм, составляет

65000 ч. Предел длительной прочности повысился до 9 кгс/мм, а деформа", L ционная способность стали — до 5,5 .

Микроструктура — 8 баллов, Пример 3, Берут трубу ф 32" х 6 мм из стали 12Х18Н12Т. Подвергают трубу предварительной деформации, равной 16 (например, волочением). Закрепляют предварительно деформированную трубную заготовку в трубогибочном станке и иэгибают радиусом, равным 5 D„, Получают гиб с -макскчаль1

14440.? 6 ными наклепами, созданными растяжением на наружной образующей, равной

267, а на внутренней — 57. Подвергают гиб термической обработке при о

950 С в течение 45 мин с последующим охлаждением на воздухе. Проводят его испытание на длительную прочность в контакте с теплоизоляционным покрытием, содержащим в своем составе ионы хлора.

При экспериментальной проверке было установлено, что долговечность соединительного элемента при напряжении, соответствующем пределу длительо ной прочности этой стали при T=600 С, равном 11 кгс/мм, составляет 80000 ч.

Предел длительной прочности повысился до 9,5 кгс/мм, а деформационz ная способность — до 6,57.. Микрос трук тура — 6 баллов .

Пример 4. Берут трубу 32 6 из стали 12Х18Н1?T. Подвергают трубу предварительной деформации, равной

16Х (например, волочением) . Закрепляют предварительно деформированную трубную заготовку в трубогибочном станке и изгибают радиусом, равным

5 Р„. Получают гиб с максимальными наклепами, созданными растяжением на наружной образующей, равной 267, а на внутренней — 57.

Подвергают гиб термической обработке при 1000 С,в течение 45 мин с последующим охлаждением на воздухе.

Проводят его испытание на длительную прочность в контакте с теплоизоляционным покрытием, содержащим в своем составе ионы хлора.

При экспериментальной проверке было установлено, что долговечность соединительного элемента при напряжении, соответствующем пределу длительной прочности этой стали при Т =

= 600 С, равном ll кгс/мм, состав& 1. ляет 88000 ч. Предел длительной прочности повысился до 9,8 кгс/мм, а

2 деформационная способность — до 15Х.

Микроструктура — 4 балла.

Пример 5. Берут трубу 132 ммх 6 мм из стали 12Х18Н12Т. Подвергают трубу предварительной деформации, равной 16Х (например, волочением).

Закрепляют предварительно деформацион ную трубную заготовку в трубогибочном станке и изгибают радиусом, равным 5 D . Получаем гиб с максимальными наклепами, созданными растяжением на наружной образующей, равной

267:, а на внутренней — 57.

Подвергаем гиб термической обработке при 1050 С в течение 45 мин с последующим охлаждением на воздухе.

Проводят его испытание на длительную прочность в контакте с теплоизоляционным покрытием, содержащим в

10 своем составе ионы хлора, При экспериментальной проверке было установлено, что долговечность соединительного элемента при напряжении,. соответствующем пределу дли15 тельной прочности этой стали при Т =

=600 С, равному 11 кгс/мм, составd" 2 ляет 82000 ч. Предел длительной проч-. ности понизился до 9,5 кгс/мм, а Z деформационная способность — до 117.

20 Микроструктура — 3 балла, Пример 6. Берем трубу 4 32к6 из стали 12X18H12T, Подвергают трубу предварительной деформации, равной

16Х (например, волочением). Закрепляют предварительно деформированную трубную заготовку в трубогибочном станке и изгибают радиусом, равным

5 D . Получают гиб с максимальными к наклепами, созданными растяжением на

З0 наружной образующей, равной 267, а на внутренней — 57.. Подвергают гиб о термической обработке при 1100 С в течение 45 мин с последующим охлажде- нием на воздухе.

Проводят его испытание на длительную прочность, в контакте с покрытием,содержащим в своем составе ионы хлора.

40 При экспериментальной проверке было установлено, что долговечность соединительного элемента при напряжении, соответствующем пределу длительной прочности этой стали при Т = 5 = 600 С, равному ll кгс/мм, составй ляет 76000 ч.

Предел длительной прочности сни2 зился до 9,4 кгс/мм, а деформационная способность — до 5,87. Микроструктура — 2 балла.

Из анализа приведенных примеров следует, что последующая термообработка положительно сказывается на длительной прочности аустенитной ста"

55 ли при работе ее в контакте с коррозионной средой. Однако только в интервале температур 950-1050 С деформационная способность стали оказывается вьппе 67, что свидетельствует о

1444026 том, что данный температурный диапазон является оптимальным.

Составитель Л.Ткаченко

Редактор М.Товтин Техред Л.Сердюкова Корректор Л.Пилипенко

Заказ 6427/11 . Тираж 709 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r. ужгород, ул. Проектная, 4

Формула изобретения

Способ изготовления из трубных заготовок полых соединительных элементов трубопроводов из аустенитных сталей, включающий предварительное деформирование трубной заготовки в пределах 5 — 16Х и гибку намоткой на радиус не менее 5 диаметров трубной заготовки, о т л и ч а ю щ н и с я тем, что, с целью повышения долго" вечности соединительных элементов трубопроводов при работе в контакте с коррозионной средой, после гибки трубы осуществляют ее термообработку при 950-1050 С в течение 30

10 60 мин с последующим охлаждением на воздухе.