Способ изготовления труб на непрерывных трубосварочных агрегатах

Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к производству сварных труб на непрерывных трубосварочных агрегатах. Способ включает сварку встык концов штрипсов отдельных рулонов в непрерывную полосу и ее деформацию с задним и передним натяжением, создаваемым с помощью соответственно натяжного и тянущего устройств. С помощью тянущего устройства полосу протягивают между тремя неприводными роликами гибочного устройства, преодолевая ее заднее натяжение и осуществляя ее деформацию в этих роликах. Зазор между крайними роликами гибочного устройства больше двух толщин полосы. Средний ролик, угол охвата которого полосой больше 180°, имеет диаметр меньше диаметра крайних роликов. Натяжение полосы прижимает средний ролик вместе с охватывающей его полосой к крайним роликам. Величину деформации полосы регулируют путем изменения величины ее заднего натяжения от нуля до 0,85 предела текучести материала полосы. Деформированную полосу формуют в трубную заготовку, сваривают ее кромки и калибруют или профилируют сваренную трубу в готовую трубу. Изобретение позволяет повысить точность труб по толщине стенки, снизить расход металла на единицу длины изготавливаемых труб, обеспечить относительное удлинение металла труб не ниже заданной нормы и уменьшить количество случаев разрыва стыков. 2 з.п. ф-лы, 1 табл., 1 ил.

 

Предлагаемое изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к производству сварных труб на непрерывных трубосварочных агрегатах.

Известен способ изготовления труб на непрерывных трубосварочных агрегатах, включающий сварку встык концов штрипсов отдельных рулонов в непрерывную полосу, деформацию полосы путем ее протягивания тянущим устройством между трех неприводных роликов гибочного устройства, в котором зазор между крайними роликами больше двух толщин полосы, диаметр среднего ролика меньше диаметра крайних роликов и средний ролик вместе с охватывающей его на угол больше 180° полосой прижимается к крайним роликам натяжением полосы, формовку деформированной полосы в трубную заготовку, сварку ее кромок и калибровку или профилирование сваренной трубы, например, способ по а.с. СССР №1500405 «Способ изготовления труб на непрерывных трубосварочных агрегатах».

Недостатком этого способа является отсутствие возможности регулирования величины деформации полосы.

Задачей заявляемого изобретения является обеспечение возможности регулирования величины деформации полосы с целью повышения точности труб по толщине стенки и снижения расхода металла на единицу длины изготавливаемых труб.

Технический результат достигается за счет того, что в способе изготовления труб на непрерывных трубосварочных агрегатах, включающем сварку встык концов штрипсов отдельных рулонов в непрерывную полосу, деформацию полосы путем ее протягивания тянущим устройством между трех неприводных роликов гибочного устройства, в котором зазор между крайними роликами больше двух толщин полосы, диаметр среднего ролика меньше диаметра крайних роликов и средний ролик вместе с охватывающей его на угол больше 180° полосой прижимается к крайним роликам натяжением полосы, формовку деформированной полосы в трубную заготовку, сварку ее кромок и калибровку или профилирование сваренной трубы, согласно предлагаемому изобретению перед гибочным устройством устанавливается натяжное устройство для создания заднего натяжения полосы, величина деформации полосы регулируется путем изменения ее заднего натяжения от нуля до предельного значения, соответствующего создаваемому тянущим устройством напряжению растяжения деформированной полосы 0,85 предела текучести ее металла, величина деформации полосы ограничивается на уровне, обеспечивающем относительное удлинение металла труб не ниже заданной нормы, и величина деформации участков полосы со стыком ограничивается на уровне, обеспечивающем вероятность разрыва стыков менее 1%.

На чертеже приведена схема осуществления предлагаемого способа.

Предлагаемый способ осуществляют следующим образом. С помощью стыкосварочной машины 1 концы штрипсов отдельных рулонов сваривают в непрерывную полосу 2. С помощью натяжного устройства 3 создают и регулируют заднее натяжение полосы 2. С помощью тянущего устройства 5, создающего переднее натяжение, полосу 2 протягивают между трех неприводных роликов гибочного устройства 4, преодолевая заднее натяжение полосы и осуществляя ее деформацию в этих роликах. За счет переднего и заднего натяжения полосы 2 средний ролик вместе с полосой 2 прижимают к крайним роликам. Величину деформации полосы 2 регулируют путем изменения величины ее заднего натяжения от нуля до предельного значения, соответствующего создаваемому тянущим устройством напряжению растяжения деформированной полосы 0,85 предела текучести ее металла, при котором исключается разрыв металла. Величину деформации полосы ограничивают на уровне, обеспечивающем относительное удлинение металла труб не ниже заданной нормы. Величину деформации участков полосы со стыком ограничивают на уровне, обеспечивающем вероятность разрыва стыков менее 1%. Деформированную полосу 2 формуют в трубную заготовку в формовочном стане 6, сваривают ее кромки в сварочной клети 7 и калибруют или профилируют сваренную трубу в калибровочно-профилировочном стане 8 в готовую трубу 9.

При протягивании полосы 2 с задним и передним натяжением между трех неприводных роликов гибочного устройства 4 происходит ее сдвиговая деформация в двух очагах деформации, расположенных в двух зонах изменения направления изгиба полосы 2. Переднее натяжение полосы преодолевает ее заднее натяжение и поэтому, чем больше заднее натяжение полосы, тем больше и переднее ее натяжение и тем больше величина деформации полосы, определяемая величиной ее вытяжки.

Результаты испытания деформации полосы шириной 495 мм и толщиной 4,4 мм из стали марки 10, имевшей до деформации временное сопротивление (σв) 410 Н/мм2, предел текучести (σт) 290 Н/мм2 и относительное удлинение (δ5) 43%, приведены в таблице.

Приведенные в таблице значения вытяжки полосы, минимальное, равное 1,008, и максимальное, равное 1,199, получены при ее заднем натяжении, равном нулю и предельному значению, соответственно. Предельное значение заднего натяжения полосы соответствует создаваемому тянущим устройством напряжению растяжения деформированной полосы 0,85 предела текучести ее металла.

Для обеспечения относительного удлинения металла труб не ниже заданной нормы ограничивают величину вытяжки полосы. Уровень ограничения величины вытяжки полосы зависит от марки стали и от величины соотношения толщины стенки труб к их диаметру. Чем больше величина этого соотношения, тем больше снижение относительного удлинения металла при формовке полосы в трубную заготовку и тем ниже должна быть величина ограничения вытяжки полосы. Чем выше углеродный эквивалент стали, тем ниже должна быть величина ограничения вытяжки полосы.

Результаты испытания показали, что для обеспечения относительного удлинения металла круглых труб диаметром 159 мм с толщиной стенки 4,5 мм не ниже заданной нормы величина вытяжки полосы должна быть не более:

- 1,12, при изготовлении труб из стали марки 10;

- 1,09, при изготовлении труб из стали марки 20.

Для снижения вероятности разрыва стыков до значения менее 1% ограничивают величину вытяжки участков полосы со стыком. Как показали испытания, при отсутствии термической обработки стыков максимально допустимая величина вытяжки участков полосы со стыком, зависящая от квалификации сварщика концов штрипсов, находится в диапазоне 1,008-1,020.

Для осуществления регулирования величины вытяжки полосы измеряют толщину полосы до деформации (на входе в гибочное устройство) и измеряют величину вытяжки полосы в гибочном устройстве. Рассчитывают требуемую величину вытяжки полосы как отношение измеряемой толщины полосы к заданной ей толщине после деформации. Регулируют заднее натяжение полосы таким образом, чтобы величина измеряемой вытяжки полосы была равна расчетной (требуемой) величине вытяжки за исключением трех случаев, когда ограничивают уровень этой величины. Один уровень соответствует минимально возможной величине вытяжки деформируемой полосы, когда отсутствует ее заднее натяжение. Другой уровень соответствует максимально допустимой величине вытяжки полосы, обеспечивающей относительное удлинение металла труб не ниже заданной нормы. Третий уровень соответствует максимально допустимой величине вытяжки участков полосы со стыком, обеспечивающей вероятность разрыва стыков не более 1%.

Рассмотрим осуществление способа на конкретном примере производства по ГОСТ 10705-80 трубы диаметром 159 мм с толщиной стенки 4,5 мм из стали марки 10 из штрипса шириной 495 мм и толщиной 4,4 мм поставки ОАО «Магнитогорский металлургический комбинат». Толщина этого штрипса, с вероятностью 0,95, укладывается в диапазон 4,10-4,70 мм. Толщина стенки указанных труб должна быть не менее 4,00 мм. Заданная толщина полосы после деформации равна 4,10 мм.

Участки полосы с толщиной до деформации в диапазоне от 4,10 до 4,13 мм деформируют с минимально возможной величиной вытяжки 1,008, которую обеспечивает гибочное устройство при отсутствии заднего натяжения полосы. Толщина этих участков полосы после их указанной деформации будет находиться в диапазоне от 4,07 до 4,10 мм, соответственно.

Участки полосы с толщиной до деформации в диапазоне от 4,13 до 4,59 мм деформируют до заданной толщины, равной 4,10 мм, с регулируемой величиной вытяжки в диапазоне от 1,008 до 1,12, соответственно. После указанной деформации толщина этих участков полосы будет равна 4,10 мм.

Участки полосы с толщиной до деформации в диапазоне от 4,60 до 4,70 мм деформируют с регулируемой величиной вытяжки на уровне 1,12. Толщина этих участков полосы после их указанной деформации будет находиться в диапазоне от 4,11 до 4,20 мм, соответственно, а относительное удлинение металла труб, изготовленных из этих участков полосы, будет не ниже нормы ГОСТ 10705-80 (не ниже 18%).

При средней квалификации сварщика концов штрипсов участки полосы со стыком деформируют с регулируемой величиной вытяжки на уровне 1,015, при котором вероятность разрыва стыков не превышает 1%.

Использование предлагаемого способа изготовления труб на непрерывных трубосварочных агрегатах позволит повысить точность изготовления труб по толщине стенки, снизить расход металла на единицу длины изготавливаемых труб, обеспечить относительное удлинение металла труб не ниже заданной нормы и уменьшить количество случаев разрыва стыков. Уменьшение количества случаев разрыва стыков позволит снизить простои непрерывных трубосварочных агрегатов и отходы металла, возникающие при порыве стыка.

1. Способ изготовления труб на непрерывных трубосварочных агрегатах, включающий сварку встык концов штрипсов отдельных рулонов в непрерывную полосу, деформацию полосы путем ее протягивания тянущим устройством между тремя неприводными роликами гибочного устройства, в котором зазор между крайними роликами больше двух толщин полосы, диаметр среднего ролика меньше диаметра крайних роликов, а средний ролик вместе с охватывающей его на угол больше 180° полосой прижат к крайним роликам натяжением полосы, формовку деформированной полосы в трубную заготовку, сварку ее кромок и калибровку или профилирование сваренной трубы, отличающийся тем, что перед гибочным устройством устанавливают натяжное устройство, создают заднее натяжение полосы и регулируют величину деформации полосы путем его изменения от нуля до предельного значения, соответствующего создаваемому тянущим устройством напряжению растяжения деформированной полосы 0,85 предела текучести ее металла.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что величину деформации полосы ограничивают на уровне, обеспечивающем относительное удлинение металла труб не ниже заданной нормы.

3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что величину деформации участков полосы со стыком ограничивают на уровне, обеспечивающем вероятность разрыва стыков менее 1%.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в судостроении, энергетике, нефтяной и газовой промышленности для изготовления изогнутых трубопроводов.

Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к инструменту трубоформовочных станов. .

Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к производству сварных труб на непрерывных трубосварочных агрегатах. .

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при изготовлении круглых сварных прямошовных труб различного назначения. .

Изобретение относится к обработке металлов давлением, а именно к производству электросварных труб, и может быть использовано для клетей с закрытыми калибрами трубоформовочных станов.
Изобретение относится к области изготовления труб из конструкционных среднеуглеродистых или низколегированных сталей, а именно к способу изготовления насосно-компрессорных труб (НКТ) и может найти применение в нефтяной и газовой промышленности.

Изобретение относится к трубосварочному производству, а точнее к производству труб большого диаметра из заготовок конечной длины. .

Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к изготовлению сварных прямошовных труб, оболочек и профилей из металлической полосы. .

Печь // 2317336
Изобретение относится к металлургии, конкретно к печам, в которых с помощью теплоносителей, подаваемых в пространство печи, расплавляют порошкообразные рудные концентраты для получения жидкого металла, очищенного от примесей.

Изобретение относится к области производства прямошовных электросварных труб. .

Изобретение относится к трубосварочному производству, а точнее к формовочным клетям трубопрофильного стана

Изобретение относится к области обработки металла давлением, а точнее, к трубоэлектросварочному производству и может быть использовано как при проектировании новых, так и при модернизации работающих конструкций четырехвалковых клетей формовочных и профильно-калибровочных станов

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при изготовлении, в частности котельных труб, методом прессования с последующим редуцированием

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано, в частности, на непрерывных трубосварочных агрегатах

Изобретение относится к области обработки металлов давлением, в частности для профилирования материала

Изобретение относится к способам герметизации труб для защиты их внутренней поверхности от воздействия атмосферы печи при нагреве, штамповке и термообработке в процессе изготовления крутоизогнутых отводов труб из высоколегированной стали

Изобретение предназначено для получения круглых в значительной степени труб (104) со стыковым швом с узким стыком, или зазором, (111) из металлических листов. Металлический лист подают на трубоформовочный пресс (1), в котором он, лежа на нижнем штампе (6), с помощью поднимаемого и опускаемого верхнего штампа (9) под действием усилия гибки поэтапно формуется в трубу (4; 104) со стыковым швом. Уменьшение вероятности искажения формы трубы обеспечивается за счет того, что вначале формуют трубу со стыковым швом некруглой черновой формы (13), для чего по меньшей мере на одном этапе гибки, действующей на внутреннюю сторону металлического листа (3), соответственно, слева и справа относительно середины, заданной продольной осью верхнего штампа (9), погружающегося в поступательно формируемый металлический лист (3), осуществляется меньшая формовка по сравнению с другими этапами гибки и что после этого под действием соответствующего усилия (F) закрытия, целенаправленно действующего снаружи на некруглую черновую форму (13) соответственно на ранее менее отформованных участках (12а, 12b) по обе стороны от середины, отформовывается готовая труба (104) со стыковым швом. Устройство имеет соответствующее оборудование. 2 н. и 5 з.п. ф-лы, 4 ил.
Изобретение относится к области обработки металлов давлением, в частности к технологии и оборудованию для производства прямошовных магистральных труб в трубоформовочных цехах металлургических предприятий. Способ включает формовку трубы из листовой заготовки с предварительной подгибкой продольных кромок и последующей U-образной или О-образной деформацией указанной заготовки, а также приварку технологических планок в зоне соединяемых при помощи сварки продольных боковых кромок листовой заготовки, обработку кромок указанных краев и их сварку с образованием продольного соединительного шва труб. Стабильный процесс сварки на всем протяжении продольного соединительного шва и повышение качества готовых магистральных труб обеспечиваются за счет того, что для каждой листовой заготовки технологические планки изготовляют из технологической обрези, полученной при производстве листовых заготовок той же плавки, что и заготовка, причем используют обрезь с толщиной, соответствующей толщине этой заготовки, а приварку планок к торцам листовой заготовки и обработку продольных кромок этой заготовки производят до ее формовки, осуществляя приварку таким образом, чтобы зазор между соседними планками после соединения краев заготовки перед сваркой продольного шва трубы не превышал 6 мм, после чего последовательно проводят сварку технологического, а также внутреннего и наружного соединительных швов, причем настройку сварочного инструмента и параметров процесса проводят на технологических планках с выходом на стабильный режим сварки непосредственно в зоне соединения краев трубной заготовки. 1 пр.

Изобретение относится к области производства сварных труб на непрерывных трубосварочных агрегатах. Способ включает использование штрипсов с шириной, имеющей запас на утяжку по ширине при деформации, сварку встык концов штрипсов в непрерывную полосу, ее деформацию путем знакопеременного пластического изгиба с натяжением неприводными роликами многороликового гибочно-натяжного устройства, протягивание через это устройство полосы тянущим устройством, формовку полосы в трубную заготовку, сварку ее кромок и калибровку или профилирование сваренной трубы. Определяют фактическую величину вытяжки полосы в гибочно-натяжном устройстве. Повышение степени деформации полосы и снижение расхода металла обеспечивается за счет того, что измеряют толщину полосы на входе в гибочно-натяжное устройство, рассчитывают величину вытяжки для участков полосы с толщиной более Hгран и величину вытяжки для ее участков с толщиной в диапазоне от hмин до Hгран и путем изменения суммарной величины углов всех изгибов полосы регулируют ее вытяжку таким образом, чтобы фактическая величина вытяжки равнялась ее расчетной величине. Указанные параметры регламентируются математическими зависимостями. 1 табл.

Изобретение относится к способу изготовления биметаллических насосно-компрессорных труб и может использоваться при получении трубной продукции или ремонте насосно-компрессорных труб (НКТ). Способ включает очистку наружной и внутренней поверхности насосно-компрессорной трубы (НКТ) от отложений и загрязнений, изготовление из углеродистой, низколегированной или нержавеющей стали тонкостенной электросварной трубы , нанесение на ее наружную поверхность клея-герметика, введение в канал НКТ тонкостенной электросварной трубы с нанесенным клеем. Затем осуществляют совместную деформацию путем раздачи НКТ и упомянутой электросварной трубы, нарезание резьбы , контроль качества полученной трубы и испытание гидравлическим давлением. Тонкостенную электросварную трубу изготавливают из стали с содержанием примесей серы и фосфора не более 0,01%. При совместной деформации НКТ и электросварной трубы путем раздачи обеспечивают увеличение диаметра электросварной трубы более 18% от исходного наружного ее диаметра. Технический результат заключается в повышении пластичности и деформируемости в холодном состоянии лейнера без разрушения сплошности основного металла и сварного соединения. 2 пр.

Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к производству сварных труб на непрерывных трубосварочных агрегатах

Наверх