Способ изготовления сварных замкнутых профилей

 

Изобретение относится к обработке металлов давлением листового материала в валках и предназначено для использования в черной металлургии, судостроении, автомобильной промышленности и строительстве. Цель изобретения - снижение энергозатрат, повышение производительности и качества профилей за счет повышения пластичности сварного шва. При изготовлении сварного замкнутого профиля с продольным швом в шовообжимном переходе к каждой боковой стенке 1 профиля прикладывают распределенное давление с эпюрой 2, максимальная ордината 3 которой равна максимальной ординате треугольной эпюры 4 в месте сопряжения 5 боковой стенки 1 с местом изгиба 6 у смыкающихся полок 7 при нулевой ординате в месте сопряжения 8 боковой стенки 1 с местом изгиба 9, сопряженным с нижней горизонтальной стенкой 10. При этом все остальные ординаты эпюр 2 давления на боковые стенки 1 не превышают ординаты треугольной эпюры 4. К смыкающимся полкам 7 профиля прикладывают нормальные усилия 11, воздействие которых на профиль в целом уравновешивают равномерно распределенной нагрузкой 12, приложенной к нижней горизонтальной стенке 10 профиля. По наружному контуру мест изгиба возможно приложение распределенной нагрузки, а в местах сопряжения смыкающихся полок с местом изгиба 6 возможно приложение нормальных усилий. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

Я0

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4432642/23-27 (22) 30. 03.88 (46) 15.05.90. Бюл. и 18 (71) Череповецкий металлургический комбинат им.50-летия СССР и Украинский научно-исследовательский институт металлов (72) В.Т.Рябинков, Г,Е.Барабанцев, А.И.Тюляпин, В.В.Клепанда, А.Н.Коновалов и А.П.Антипенко (53) 621.981.1 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 273029, кл. В 23 К 13/00, 11. 11.68. (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СВАРНЫХ

ЗАМКНУТЫХ ПРОФИЛЕЙ (57) Изобретение относится к обработке давлением листового материала в валках и предназначено для использования в черной металлургии, судостроении, автомобильной промышленности и строительстве. Цель изобретения снижение энергозатрат, повышение производительности и качества профилей за счет повышения пластичности сварного шва. При изготовлении сварного (51) 5 В 21 D 5/06 В 23 К 13/00 замкнутого профиля с продольным швом в шовообжимном переходе к каждой боковой стенке 1 профиля прикладывают распределенное давление с эпюрой 2, максимальная ордината 3 которой равна максимальной ординате треугольной эпюры 4 в месте сопряжения 5 боковой стенки 1 с местом изгиба 6 у смыл .ающихся полок 7 при нулевой ординате в месте сопряжения 8 боковой стенки

1 с местом изгиба 9, сопряженным с нижней горизонтальной стенкой 10.

При этом все остальные ординаты эпюр

2 давления на боковые стенки 1 не превышают ординаты треугольной эпюры

4. К смыкающимся полкам 7 профиля прикладывают нормальные усилия 11, воздействие которых на профиль в целом уравновешивают равномерно распределенной нагрузкой 12, приложенной к нижней горизонтальной стенке 10 профиля. По наружному контуру мест изгиба возможно приложение распределенной нагрузки, а в местах сопряжения смыкающихся полок с местом изгиба 6 возможно приложение нормальных усилий. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

1563804

Изобретение относится к меха:.в":-.с..— кой обработ "e давлением листового

Материала с помощью валков специальной формы и предназначено для использования B черной металлургии, тра:Ic. портном, тракторном H c:åëüñêîFFoçÿÿc гвенном маиыностроении, судостроении „ автомобильной промышленности и с.троительстве.

Целью изобретения является chFFFF;е1ние энергозатрат, повышение производительности и повышение качества профилей путем повышения пластичности металла сварного шва до пластичности металла нижней горизонтальной стенки профиля, Па фиг. 1 показана схема распределения усилий и шовообжимном переходе rro поперечному сечению профиля при его изготовлении по п. 1 спосо20 ба; на фиг. 2 — схема распределения усилий в шовообжимном переходе по поперечному сечению профиля при его изготовлении по пп, 1, 2, способа;

25 на фиг. 3 — схема распределения усилий в шовообжимном переходе по поперечному сечению профиля при его изготовлении по пп, 1, 3 способа.

При изготовлении сварного замкнутого профиля с продольным швом по п. 1 способа в шовообжимнам переходе к каждой боковой стенке i ïðîôèëÿ прикладывают распределенное давление с эпюрой 2, максимальная ордината 3 которой равна максимальной ординате треугольной эпюры 4 в месте

5 сопряжения боковой стенки 1 с местом 6 изгиба у смыкающихся полок 7 при нулевой ординате в месте 8 сопряжения боковой стенки 1 с местом 9 40 изгиба, сопряженным с нижней горизонтальной стенкой 10, При э" î» все остальные ординаты эпюр 2 давлений на боковь1е стенки 1 по крайней мере не превышают ординат треугольной эпюры 45

4. К смыкающимся полкам 7 профиля прикладывают нормальные усилия 11, воздействие которых на профиль в целом уравновешивают равномерно pic»pñделенной нагрузкой 12„ приложенной х нижней горизонтальной стенке 10 профиля.

IIpH H roToFFFFeHHH cLàpíîãо замкнугого профиля с продольным швом согласно по пг. 1, 2 способа в шовообжимном переходе одновременно прикладывают к каждой боковой стенке профиля расйределенное давление с эпюрой 2.„ максимальная ордината 3 которой равна максимальной ординате треугольной эпюры 4 в месте 5 сопряжеItHR боковой стенки 1 с местом 6 изгиба у смыкающихся полок 7 при нулеF3oH ординате в месте 8 сопряжения боковой стенки 1 с местом 9 изгиба, сопряженным с нижней горизонтальной стенкой 10, и равномерно распределенное давление 13 по наружному контуру

»ecr 6 изгиба у смыкающихся полок 7.

К смыкающимся полкам 7 профиля прикладывают нормальные усилия 11, воздействие которых на профиль в целом уравновешивают равномерно распределенной нагрузкой 12, приложенной к нижней горизонтальной стенке 10 профиля.

При изготовлении сварного замкнутого профиля с продольным швом по пп. 1, 3 способа в шовообжимном переходе одновременно прикладывают в кахоюй боковой стенке 1 профиля распределенное давление с эпюрой

), максимальная ордината 3 которой равча максимальной ординате треугольной эпюры 4 в месте 5 сопряжения боковой стенки 1 с местом 6 изгиба у смыкающихся полок 7 при нулевой орди:-гате в месте 8 сопряжения боковой стенки 1 с местом 9 изгиба, сопряжен:;ым с нижней горизонтальной стенкой

10, и нормальные усилия 14 к профилю в местах 15 сопряжения смыкающихся полок 7 с прилежащими к ним местами

6 изгиба профиля. К смыкающимся полка» 7 профиля прикладывают нормальные усилия 11, воздействие которых на профиль в целом уравновешивают равномерно распределенной нагрузкой 12, приложенной к нижней горизонтальной с.тенке 10 профиля.

Описанный способ может быть осуществлен с помощью устройства„ содержащего комплект горизонтальных приводных и вертикальных (верхних1 неприводных валков, и устройства вы сокочастотной сварки продольного шва.

Цля изготовления профилей согласно описанному способу по п. 1 комплект валков должен содержать конические боковые валки, для изготовления профилей согласно описанному способу по пп. 1, 2 комплект валков должен содержать конические и тороидальные боковые валки; для изготовления профилей согласно описанному способу по пп, 1, 3 комплект валков должен содержать конические боковые и цилиндрические с выступами верхние валки.

5 1563С

Так, например, при изготовлении квадратного сварного профиля 100»

«100«4 мм Н3 малауглеродистой стали

СтЗ согласно описанному способу по п. 1 в шавообжимнам переходе к каждой боковой стенке 1 профиля приложили распределенное по параболическому закону давление с эпюрой 2; при этом все ардинаты эпюры 2 па крайней мере !

О не превышали ординат треугольной эпюры 4, имеющей максимальную ординату

3 в месте 5 сопряжения боковой стенки

1 и месте 6 изгиба у слыкающихся полок 7. Равнодействующая прилаженного !

5 к боковой стенке 1 распределенчого . давления равнялась 5000 кГс (50 кН) .

Ординаты распределенного давления определяли по показаниям точечных месдоз; равнодействующую распределенного давления определяли графически.

Профиль изготавливали на промышленном профилегибочном агрегате 2...

8 «100 ... 600.

Стабильный процесс сварки наблюдался при скорости сварки vc>

42 м/мин;.относительное удлинение

8iо металла сварного шва составляло

27% (относительное удлине ие дю мео талла заготовки составляло 27-? Х, .относительное удлинение металла нижней горизонтальной стенки — 277), Качество профилей соответствовало требованиям ГОСТ 25577-83 "Профили стальные гнутые замкнутые сварные квадратные и прямоугольные . 35

Для сопоставления был изготовлен квадратный сварной профиль 100 х100»

»4 мм по способу-прототипу. Стабиль— ный процесс сварки наблюдался при скорости сварки, = 34 м/мин, от- 40 носительное удлинение д

Таким образом, согласно данным экспериментальной проверки на промышленном агрегате 2 ... 8 »100 ... 60С описанный способ изготовления гозволяет в сравнении с известным снизить энергоэатраты (например, при изготовлении квадратного замкнутого профиля

100 100<4 мм из стали Ст 3 снижение энергозатрат составило 4X); повысить производительность (например, при изготовлении квадратного замкнутого профиля 100 »100 4 мм из стали СтЗ скорость сварки при изготовлении согласно изобретению составила 42 м/мин, 04 6 а при изготовлении саглас»o извес". наму способу — 34 м/мин, т. е. повышение производительности сас-.à :.: "In

23,5Е); повысить качества профилей за счет повышения пластичности металла сварного шва до пластичности металла нижней горизонтальной стенки профиля например, относительное удлинение dip металла заготовки пр изг c,òîâëåíèH квадратного замкнутого профиля 100 "100»4 мм составляло 2728/, металла сварного шва при изготовлении профиля согласно изобретению — 277., металла сварного шва при изготовлении профиля согласно известному способу — 2 1-227) .

Фnoмvлаизабретени я

1. Способ изготовления сварных замкнутых профилей, содержащих боковые и горизонтальные с генки преимущественно с одним продольным швом, включающий профилирование пут",ì многопереходнай гибки паласовой зы отавки, высокочастотную сварку с при-, кладыванием распределеннага давления к боковым стенкам профиля и нормальных усилий к его смыкающимся полкам, правку и разрезание проф:ля на мерные длины, отличающийся тем, что, с целью снижения энергозатрат„ повышения производительности и качества профилей за счет повышения пластичности металла сварного шва, в шовообжимном переходе к каждой боковой стенке профиля распределенное давление прикладывают с вогнутой эпюрой, максимальная ардината которой распол жена в месте сопряжения Соковой стенки с местом изгиба у смыкающихся полок при нулевой ординате в месте сопряжения боковой стенки с местом изгиба у нижней горизонтальной стенки.

2, Способ по п. 1, о т л и ч а— ю шийся тем, чта в шовоабжимнам переходе одновременно с приложением к боковым станкам профиля распределенного давления, к профилю па наружному контуру мест изгиба у смыкающихся полок прикладывают равномерна распределенное давление, 3. Способ по и. 1, а т л и ч а ю— шийся тем, чта в шовообжимном переходе одновременна с приложением к боковым стенкам распределенного давления к профилю в местах сопряжения смыкающихся полок с местами изгиба прикладывают нормальные усилия.

1563804

Составитель Л,Самохвалова

Техред Л.Серд1окова Корректор С.Шевкун

Редактор А.Маковская

Заказ 1120

Тираж 607

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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