Совета Министоов СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 621.771.8 (088.8) (72) Авторы изобретения Ю. И. Блинов, В. А. Ткаченко, Я. Н. Липкин, В. А. Усов, Л. Д. Ронис, И. А. Грехов, В. Б. Славин и Ю. А. Поповцев (71) Заявители Уральский научно-исследовательский институт трубной промышленности и Синарский трубный завод

ФЯД 3,";. тт27Я (54) СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА ДВУХСЛОЙНЪ|Х ТРУ

ИЗ СТАЛЬНОЙ ЛЕНТЫ

Изобретение относится к производству стальных двухслойных свертных труб диаметром 3 вЂ” 15 мм из ленты для ряда потребителей (автомобильная и тракторная промышленность, производство холодильников и др.), где в условиях работы машин и механизмов требуется такое свойство труб, как высокая усталостная прочность при динамических нагрузках и вибрации.

Известны свертные паяные трубы, которые обладают высокими механическими и технологическими свойствами, имеют чистую поверхность без глубоких рисок, забоин, царапин и др. дефектов, во многих случаях выдерживают более жесткие испытания, чем бесшовные трубы. При этом свертные паяные трубы значительно дешевле бесшовных.

Наиболее распространенный известный способ производства двухслойных свертных труб состоит в следующем: стальную ленту из стали 08 КП гальваническим способом омедняют, формуют в двухслойную трубу (где лента дважды заворачивается вокруг себя) и затем подвергают термической обработке, во время которой осуществляется пайка расплавляемой медью в среде защитной атмосферы и медленное охлаждение для получения необходимых пластических свойств стали.

Недостатками этого способа являются необходимость высокотемпературной длительной термической обработки, приводящей к сложному технологическому процессу, к большим энергозатратам, большим габаритам пе5 чей и сложному печному оборудованию; ухудшение технологических свойств (качества) труб при термической обработке за счет диффузии меди, преимущественно по границам зерен; невозможность получения труб боль10 ших длин в бунтах, так как скорость формовки значительно превышает скорость термической обработки, что приводит к необходимости разрезки труб после формовки и проведению термической обработки уже разрезан15 ных труб (длиной, не превышающей 20вЂ”

30 м), Известен также способ производства многослойных труб, включающий нанесение на поверхность ленты связующей среды, состоя20 щей из железной пыли, хлорида аммония и бибората натрия, продольную формовку ленты в трубу и выдержку сформованной в трубу ленты под давлением при соприкосновении контактирующих поверхностей на период

25 протекания химической реакции между связующей средой и металлом.

Недостатками способа, принятого в качестве прототипа, являются трудности поддержания стабильного состава смеси железная пыль+ зз хлорид аммония+биборат натрия со связую3 щим глицерином (или силикатном натрия), что приводит к нестабильной прочности по длине труб; наличие между смежными участками металлической ленты двух проме>куточных слоев вЂ” окислов железа, получаемых в процессе химического взаимодействия связующей среды и металла ленты, и непрореагировавшей с поверхностью металла смеси ухудшает качество труб и ограничивает температурные условия их применения; для соединения слоев необходима длительная выдержка сформированной в трубу ленты под давлением (в течение более 1 мин), что ограничивает производительность технологической нитки; необходимо формовать ленту в трубу определенного размера без возможности деформации уже сформованной трубы на более мелкие размеры, что затрудняет производство труб диаметром 3 вЂ” 6 мм.

Целью изобретения является повышение производительности, улучшение качества и упрощение формовки ленты.

Это достигается тем, что сформованную в трубу ленту подвергают обжатию на одной или нескольких оправках при скорости подачи 0,2 вЂ” 1,0 м/сек с суммарной деформацией

-10 вЂ” 60 %.

При деформации трубы более 15% осуществляют последующую термическую обработку.

С целью ускорения процессов соединения слоев ленты очаг деформации нагревают до темпер атуры 80 вЂ” 250" С.

В качестве связующего вещества используют синтетический клей.

При деформациях трубы меньше 15 вЂ” 20 /О происходит соединение слоев ленты. 3а счет нагрева очага деформации и обжатия возрастает скорость полимеризации клея и прочность клеевого соединения. Возможное растрескивание клеевого соединения за счет остаточных напряжений незначительно сказывается на усилиях сдвига при разрушении двухслойной трубы (с двойным перекрытием внахлестку).

Соединение осуществляют с применением синтетических клеев известного состава.

При деформациях меньше 15 вЂ” 20", о после склеивания можно обойтись без термической обработки, если применять ленту с соответствующими механическими свойствами.

Этим способом можно получать свертные склеенные трубы диаметрами 12 вЂ” 15 мм.

При деформациях трубы больше 20 /о наряду со склеиванием происходит холодная сварка давлением. При этом клеевое покрытие между слоями теряет целостность и появляются участки, где соединение между слоями ленты сваривается, Таким образом, ро,ть клеевого слоя сводится к защите стальной ленты от окисления в процессе формовки труб и ее деформации до появления активных участков поверхности стали, по которым происходит сваривание.

При деформациях трубы больше 20О/о необ65 ной производственной нитке производитель556021

4 ходимо проводить термическую обработку с целью нормализации стали с нагревом до температур 600 вЂ 8 С. При этом клеевое соединение может видоизменяться за счет разложения и диффузии в металл, но не может окислять (без доступа воздуха), Разложение клеевого соединения не понижает прочности сварки, так как при нагреве параллельно происходит увеличение прочности

10 уже сваренных участков.

На чертеже изображена принципиальная схема процесса.

Лента из стали марки 08 КП толщиной

0,35 вЂ” 0,5 мм (без меднения) из рулона 1 че15 рез стыкосварочную машину 2 и валок 3 поступает на формовочный стан 4. На верхнюю поверхность ленты валком 3 наносится слой синтетического клея толщиной О,1 мм. B качестве синтетического клея может быть при20 менен любой клей, имеющий хорошую адгезию к стали (на основе фенолформальдегидных и эпоксидных смол, полиуретана, полиамида и др.), Предпочтительно применение полиэфирного клея с добавкой поверхностно25 активного вещества алкамона ОС-20 в количестве 0,2О/О для снижения внутренних папря>кений клеевого соединения, Сформованная в трубу лента поступает в деформирующий инструмент, например обоÇ> греваемое волочильное кольцо 5, где происходит об>катие трубы на оправке (плавающей или удерживаемой). В зависимости от заданной деформации труба может проходить последовательно несколько очагов деформации

35 с соответствующими оправками. В очаге деформации поддерживают постоянную температуру в пределах 80 вЂ” 250 С с помощью известного термостата.

При этих температурах слой клея успевает

40 в значительной мере полимеризоваться за время деформации. Окончание процессов полимеризации может происходит позднее (при термической обработке или на складе готовой продукции).

45 Тянущий барабан 6 выполняется сменным в случае деформаций менее 20О/о, когда не требуется дополнительной термической обработки. В этих случаях после намотки трубы барабан 6 направляется в склад, 50 В случае больших деформаций (более

20 /О), когда требуется термическая обработка, труба проходит печь 7, где нагревается до 700 вЂ” 820 С, и наматывается на сменный барабан 8. В этом случае барабан 6 является

55 промежуточным вЂ” на нем постоянно намотаны три витка трубы.

Предлагаемый способ позволяет осуществить непрерывное высокопроизводительное производство свертных труб в одну нитку в

6О бунтах (no 200 м и более труб).

За счет удешевления свертных труб, получаемых по предлагаемому способу, может быть получена значительная экономическая эффективность вЂ” более 400 тыс. руб. на од556021

Формула изобретения

0OO Лх3Т

Составитель B. Кулакова

Техред О. Тюрина

Редактор Н. Суханова

Корректор Л. Брахнина ака: 1110111 Изд. ЛЪ 413 Тирагк 1204 Подпи..но.

1;11ИИПИ Государственно"o комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

Типография, пр. Сапунова, 2

5 ностью 10 млн. пог. м труб в год. Эта экономия не учитывает возмо>кностей расширения областей применения свертных труб в народном хозяйстве.

1, Способ производства двухслойных труб из стальной ленты, включающий нанесение на поверхность ленты связующего вещества и продольную формовку ленты в трубу, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности, улучшения качества и упрощения формовки ленты, трубу подвер6 гают обхкатию при скорости подачи трубы

0,2 вЂ” 1 и/сск с суммарной деформацией 10вЂ”

su%

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, 5 что при деформации трубы более 15% последнюю после деформации подвергают термической обработке.

3. Способ по п, I, отличающийся тем, что, с целью ускорения процессов соединения слоев ленты, очаг деформации нагревают до температуры 80 вЂ” 250 С.

4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве связующего вещества берут синтетический клей.