Способ изготовления сварных труб

 

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано на непрерывных трубоэлектросварочных агрегатах. Цель изобретения - повышение качества сварных труб и сокращение расхода металла на их изготовление за счет уменьшения серповидности и исключения "закусывания" полосы в гибочно-натяжном устройстве в процессе изготовления сварных труб. Отдельные рулоны штрипса сваривают в непрерывную полосу 3. Перед формовкой осуществляют натяжение полосы с одновременным знакопеременным изгибом в гибочно-натяжном устройстве 2. Затем формуют полосу 3 в трубную заготовку и сваривают ее кромки. Перед знакопеременным изгибом с натяжением полосу 3 скручивают вокруг ее короткой кромки на заданный угол. При этом обеспечивается постоянное прилегание обеих кромок полосы 3 к поверхности входного ролика 4 гибочно-натяжного устройства 2. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) 0!) (1) 4 В 21 С 37/08

8.ЕЫ3 >ч

1 " ",„,.1

ОПИСАНИЕ И3ОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСНОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4319892/22"27 (22) 26.10 ° 87 (46) 30.06.89. Бюл. В 24 (71) Уральский научно-исследовательский институт трубной промыпленности (72) Е.M. Халамез, Д.С. Фридман, И.А. Телицын, А.А. Столбов и и В.M. 1!1варц (53) 621 ° 774.21.002(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 703180, кл. В 21 D 1/02, 1975.

Авторское свидетельство СССР

Ъ 1301516, кл. В 21 С 37/08, 1985. (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СВАРНЫХ

ТРУБ (57) Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано на непрерывных трубоэлектросварочных агрегатах. Цель изобретения — повышение качества

2 сварных труб и сокращение расхода .металла на их изготовление за счет уменьшения серповидности и исключения

"закусывания" полосы в гибочно-натяжном устройстве в процессе изготовления сва1)ных труб. Отдельные рулоны штрипса сваривают в непрерывную полосу 3. Перед формовкой осуществляют натяжение полосы с одновременным знакопеременным изгибом в гибочно-натяжном устройстве 2. Затем формуют полосу 3 в трубную заготовку и сварнвают ее кромки. Перед знакопеременным изгибом с натяжением полосу 3 скручивают вокруг ее короткой кромки на заданный угол. При этом обеспечивается постоянное прилегание обеих кромок полосы 3 к поверхности входного ролика 4 гибочно-натяжного устройства 2. 2 ил.

1489870

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано на непрерывных трубоэлектросварочных агрегатах.

В качестве исходной заготовки для производства труб на непрерывных трубосварочных агрегатах используются смотанные в рулоны полосы (штрипсы), из которых сваривается встык непре- fQ рывная полоса, задаваемая в трубофор мовочный стан.

При изготовлении штрипса на прокатных станах зачастую возникают дефекты, обусловленные спецификой процесса 15 прокатки: неравномерность по толщине (поперечная и продольная разнотолщин-, ность), волнистость кромок, удлинение центральной части, ребровая кривизна (серповидность) и др . Кроме того, 2О возникающие в процессе холодной прокатки полосы остаточные напряжения в металле являются причиной появления серповидности при продольном разрезании широких полос на более узких, 2 используемые при изготовлении труб.

Дефекты исходной заготовки сказываются отрицательно на стабильности про1$BccoB pMoBKH H cBBpKH труб, прН водят к появлению брака, увеличению 30 расхода металла, ухудшению и неоднородности механических свойств трубы °

Цель изобретения — повышение качества сварных труб и сокращение расхода металла на их изготовление пу- р тем исправления серповндности и удлинения полосы.

На фиг. 1 изображен участок трубосвap.ç÷íîãî агрегата, где происходит скручивание серповидной полосы ф} перед ее знакопеременным пластическим изгибом с натяжением в гибочнонатяжнсм устройстве, на фиг. 2 — отрезок полосы, скручиваемый перед первым гибэчным роликом дополнительной д парой роликов.

Дополнительной парой роликов 1 перед знакопеременным изгибом в гибочно-натяжном устройстве 2 полосу 3 скручивают таким образом, чтобы ко-. роткая кромка сохраняла свое первоначальное положение, а длинная откло- нялась (фиг. 1), При осуществлении такой операции короткая кромка будет осью, вокруг которой производится скручивание. (вращение) длинной кромки. При таком вращении длинная кромка будет иметь вид винтовой линии, лежащей на поверхности цилиндра, осью которого является короткая кромка, высотой цилиндра — длина короткой кромки 1, а радиусом основания цилиндра будет ширина полосы д (фиг.2).

Формула, по которой определяют угол скручивания серповидности полосы, Поместим начало системы координат

Охая в точку контакта короткой кромки полосы с поверхностью первого по ходу 1 олика 4 гибочно-натяжного устройства 2 как показано на фиг. 2.

При этом ось Oz, направлена к дополнительной паре роликов 1 и совпадает с натянутой короткой кромкой полосы 3, а ось Ох параллельна оси первого гибочного ролика.

Параметрическое уравнение винтовой линии, где за параметр принят текущий угол скручивания (поворота поперечного сечения) полосы, имеет вид

x = Ь cost у = Ь.sint,,1

Е

Длина дуги винтовой линии или длина длинной кромки полосы выражается интегралом

Я дк а

+ (†)

Э откуда после подстановки производных ах . ау .

-- =- - Ъ sint -" Ь cost. и . э

as 1

3$ и интегрирования получаем выражение

После преобразований этого выражения относительно угла скручивания получаем

РГ : ь

v= — — — -- (-)

Ь Ъ 1 где L — длина длинной кромки полосы;

1 - длина короткой кромки полосы;

Ь - ширина полосы.

Если известна величина серповидности полосы в виде прогиба "а" на базовой длине А в горизонтальной плоскости, то радиус ребровой кривизны полосы в этой плоскости определяется по формуле (А/2) + а

2а а отношение длин длинной и короткой

1489870 6 менным изгибом с натяжением в гибочнонатяжном устройстве, подвергается скручиванию роликовой парой, отстоя5 щей от первого по ходу ролика гибочно-натяжного устройства на расстоянии

1 = 135 мм. При этом короткая кромка в указанном промежутке натянута и длина ее также составляет 135 мм.

10 Отношение длины длинной к длине короткой кромки составляет

T 2х20

1 + 312 15007+20 1,0055.

Угол, на который нужно будет скруf6 тить полосу, чтобы полоса плотно прилегала к входному ролику гибочно-натяжного устройства, равен

М= — — 1 0055 — 1

135 Г а

312 е При кол ебании величины серповидности изменяется отношение Ь/l,è, со ответственно, угол . При серповидМости обратного знака длинная и короткая кромки меняются местами, меняет знак и угол V . При отсутствии серповидности полосы длины ее кромок L равны между собой (- = 1), поэтому

20 ее скручивание не производят (Ч= О) .

Способ осуществляют следующим об разом.

Серповидная полоса 3, у которой приподнята длинная, например, правая кромка после выхода из накопителя поступает в устройство, например пару роликов 1, перемещающее по высоте длинную кромку. После этой пары роликов полоса поступает в гибочнонатяжное устройство 2 (фиг. 1), расстояние между парой скручивающих по лосу роликов и первым роликом гибочно-натяжного устройства 1. Короткая

r кромка натянута на этом промежутке и ее длина также равна 1. Длинная кромка под действием скручивающего устройства начинает вращаться вокруг короткой и отклоняется вниз .(или вверх, в зависимости от характера ох- вата полосой первого гибочного ролика), причем угол отклонения от положения, когда длины кромок равны, составляет Y (фиг. 2) .

Зятем полоса поступает в формовоч- 4б ный стан, где формуется в трубную за- . готовку, кромки которой свариваются в сварочном узле. В калибровочных клетях формуется диаметр готовой трубы.

Пример осуществления способа при изготовлении труб размером 102 х х 3,0 мм из штрипса 312 х 3,2 мм.

Полоса с величиной серповидности, выраженной в ниде прогиба а = 20 мм на базовой длине А = 3000 мм в гори55 зонтальной плоскости перед знакопере5 кромок полосы при ее ширине "Ъ" будет равно

L R b Ъ

1 .).

l R R

Учить1вая два последних выражения получаем формулу для отношения длин кромок полосы

L 2а пл "

= 0,0456 рад. или 2,6 .

Таким образом, скручивание роликовой парой, расположенной в 135 мм от первого гибочного ролика, полосы шириной 312 мм с вышеуказанной серповидностью на угол 2,6 позволяет исклюо чить излом длинной кромки на первом гибочном ролике и закусывание ее в последующих по ходу роликах гибочнонатяжного устройства при их плотном расположении.

Формула изобретения

Способ изготовления сварных труб, включающий сварку отдельных рулонов штрипса в непрерывную полосу, ее натяжение перед формовкой с одновременным знакопеременным пластическим изгибом, формовку полосы в трубную заготовку и сварку ее кромок, о т— л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения качества сварных труб и сокращения расхода металла на их изготовление путем исправления серповидности и удлинения полосы, перед знакопеременным пластическим изгибом с натяжением полосу скручивают вокруг ее короткой кромки на угол q определяемый из выражения

Ьа 1

Ъ

Э где L — длина длинной кромки полосы;

1 — длина короткой кромки полосы;

Ъ вЂ” ширина полосы.

Фие. 2

Составитель Э. Ветрова

Редактор В. Ковтун Техред А. Кравчук Корректор Т.Малец

Заказ 3614/15 Тираж 693 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

1.13035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101