Способ производства сварных труб большого диаметра

 

Использование: обработка металлов давлением и может быть использовано при изготовлении электросварных труб большого диаметра для магистральных трубопроводов . Сущность изобретения: при производстве сварных труб большого диаметра производят формовку трубной заготовки , дуговую сварку продольного шва. Зону сварного соединения нагревают до температуры горячей деформации. Прокатывают усиление сварного шва. Затем осуществляют охлаждение трубы и экспандирование. При прокатке сварного шва изнутри к стенкам трубы в диаметральной плоскости, перпендикулярной плоскости шва, прикладывают дополнительное растягивающее усилие. При этом отношение указанного усилия к усилию прокатки выбирают в пределах 0,07-0,4. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛ ИСТИЧ Е СКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4800410/08 (22) 30.01,90 (46) 30.07..92. Бюл. ¹ 28 (71) Московский институт стали и сплавов (72) С,В. Самусев, И.Н. Потапов, В.Г. Фурса, В.В. Рымов, В.В. Горбунов, Г.Ф, Стома, И,З, Машинсон, Л.И. Шайтан, А.Г. Высокосов, В.Л. Смирнова и И.И. Бронфен (56) Авторское свидетельство СССР

N 1371832, кл. В 23 К 31/06, 1986.

Авторское свидетельство СССР

N 1224035, кл. В 21 С 37/08, 1984. (54) СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА СВАРНЫХ

ТРУБ БОЛЪШОГО ДИАМЕТРА (57) Использование: обработка металлов давлением и может быть использовано при

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при изготовлении электросварных труб большого диаметра для магистральных трубопроводов.

Известен способ производства сварных труб большого диаметра, включающий формовку, дуговую сварку труб под флюсом, нагрев зоны сварного соединения до температуры горячей деформации, горячую деформацию усиления шва сварного соединения с последующим охлаждением и экспандирование трубы.

Однако способ отличается повышенными усилиями прокатки, что вызывает упругие деформации валкового инструмента; а значит, и ухудшение геометрии зоны сварного соединения, Наиболее близким к предлагаемому является способ производства сварных труб.. Ж 1750902 А1 (я>5 В 23 К 31/02, В 21 С 37/08 //

// В 23 К 101:06 изготовлении электросварных труб большого диаметра для магистральных трубопроводов. Сущность изобретения; при производстве сварных труб большого диаметра производят формовку трубной заготовки, дуговую сварку продольного шва, Зону сварного соединения нагревают до температуры горячей деформации. Прокатывают усиление сварного шва, Затем осуществляют охлаждение трубы и экспанди рова ние. При прокатке сварного шва изнутри к стенкам трубы в диаметральной плоскости, перпендикулярной плоскости шва, прикладывают дополнительное растягивающее усилие. При этом отношение указанного усилия к усилию прокатки выбирают в пределах 0,07 — 0,4. 2 ил, большого диаметра, включающий подготовку продольных кромок с утолщением металла в прикромочной зоне, формовку листов в трубные заготовки, их сборку и дуговую сварку, локальный нагрев зоны сварных соединений и их раскатку до уровня толщины основного металла труб.

Однако реализация этого способа требует приложения еще больших усилий прокатки, что как и в предыдущем случае ухудшает геометрию сварного соединения.

Целью изобретения является упрощение применяемого оборудования путем снижения усилия прокатки.

Поставленная цель достигается тем, что в способе производства сварных труб большого диаметра, при котором производят формовку трубной заготовки, дуговую сварку продольного шва, нагрев зоны сварного соединения до температуры горячей дефор1750902 мации, прокатку сварного шва, его охлаждение и экспандирование трубы, одновременно с прокаткой сварного шва, изнутри к стенкам трубы в диаметральной плоскости, перпендикулярной плоскости шва, прикладывают дополнительное растягивающее усилие, при этом отношение указанного усллия к усилию прокатки шва назначают в пределах 0,07 — 0,4.

На фиг.1 показана труба, поперечное сечение, в зоне сварного соединения с утолщениями стенки; на фиг,2 — то же, перед вводом в раскатную клеть.

На фигурах приняты следующие обозначения. 1 — валки, образующие раскатной калибр, 2 — опорные валки; 3 — труба, Способ осуществляют следующим образом.

Производят формовку и дуговую сварку труб под слоем флюса, Сварку осуществляют низкоуглерод|лстой проволокой, легированной марганцем. Производят локальный нагрев на установке, состоящей из двух плоских индукторов и двух источников питания

ТПЧ-630, до температуры горячей деформации 900-1050 С. Затем трубу задают в клеть продольной -прокатки; где происходйт раскатка зоны сварного соединения. Одновременно с прокаткой сварного шва, изнутри к стенкам трубы в диаметральной плоскости, перпендикулярной плоскости шва, прикладывают дополнительное растягивающее усилие, при этом отношение указанного усйлия к Усилию прокатки шва не должно выходить за рамки диапазона 0,07-0,4.

Дополнительное растягивающее усилие прикладывается за счет раздающих подпружиненных валков, оси которых расположены в диаметральной плоскости трубы. Валки закреплены на штанге.

Возможны и другие варианты приложения дополнительного растягивающего усилия

После прокатки трубу охлаждают coi скоростью 1,5-2,5 С в интервале температур 800 — 400 С.

Конечная форма и размеры поперечного сечения зоны сварного соединения определяются формой и размерами калибра, образованного деформирующйм инстру« ментом. Однако большое усилие прокатки приводит к упругой деформации инструмента, вследствие чего после горячей деформации усиления шва сварного соединения в зоне шва остаются утолщения стенки (см.фиг.1) величиной 0,5-1,25 мм. В принципе зти утолщения устранимы, например, за счет увеличения усилия прокатки. Однако усилие должно возрасти при этом в нескольvo раз, для чего необходимо увеличивать мощность установки.

20 происходит проскальзывание валков, поэтому требуется приложение дополнительного тянущего усилия, т.е. увеличения энергоемкости процесса и усложнения оборудования.

Приложить растягивающее усилие можно, воздействуя на трубу изнутри, например локальной раздачей трубы в диаметральной плоскости, перпендикулярной плоскости шва. Но поскольку размер а трубы

30 (см.фиг.2), равный номинальному диаметру трубы, изменяться не может, так как этому препятствуют валки, то прй раздаче фактически изменяется только размеров Ь.

35 Пример. Трубу диаметром 1020 мм и толщиной стенки 14 мм из стали 17Г1С (os = 50 Н/мм ; 0Ь = 784 Н/мм2 при температуре 960-1000 С) подвергали локальному нагреву до температуры 950 С, 40 после чего зону сварного соединения раскатывали в клетй продольной прокатки. Высота валиков усиления составляла 2,5 мм, зазор между валками. образующими калибр продольной прокатки 14 мм. Ширина верх45 него и нижнего валиков усиления шва 40мм. . Прокатка производилась на экспериментальной установке, Усилие прокатки измерялось месдозами, помещенными под нажимные винты раскатной клети. Допол50 нительное растягивающее усилие измерялось месдозами, помещенными под подушки инструмента, посредством которого обеспечивалось приложение растягивающего усилия.

55 Формула изобретен ия

Способ производства сварных труб большого диаметра, при котором производят формовку трубной заготовки, дуговую сварку продольного шва, нагрев зоны сварСогласно предлагаемому способу при продольной раскатке усиления шва сварного соединения к стенкам трубы изнутри прикладывается дополнительное

5 растягивающееусилие, прй этом значительно снижается усилие прокатки. Отношение растягивающего усилия к усилию прокатки должно лежать в диапазоне 0,07-0,4. Отношение получено для сталей с пределом

10 прочности 52 — 60 кгс/мм, используемых

2 для изготовления сварных труб для магистральных трубопроводов. При отношении меньше 0,07 не достигается необходимого эффекта, т.е. раскатки усиления до уровня.

15 толщины основного металла. При этом утолщения стенки в зоне шва, особенно в середине трубы, выходят за пределы допуска.

При отношении больше 0,4 группа тянущих клетей не справляется со своей функцией, .1750902

8uz Я

Составитель В, Рымов

Редактор С. Лисина Техред М.Моргентал . Корректор И, Муска

Заказ 2650 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101 ного соединения до температуры горячей деформации, прокатку сварного шва, его охлаждение и экспандиравание трубы, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью упрощения применяемого оборудования путем снижения усилия прокатки, одновременно с прокаткой сварного шва изнутри к стенкам трубы в диаметральной плоскости, перпендикулярной плоскости шва, прикладывают дополнительное растягивающее усилие ве5 личиной, равной 0,07-0,4 усилия прокатки шва.