Линия для производства сварных труб

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ и АВТОРСХОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ п1 662188

Союз Советсиих

Социалистических

Республик (6I ) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 13.12,76 (21) 2429229/25-27 (51) М, Кл. 2

В 21 С 37/08 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет.—

Государственный комнтет

СССР по делам нзооретеннй и открытий

Опубликовано 15.05.79. Бюллетень № 18

Дата опубликования описания 25.05.79 (53) УДК621.774.21 (088.8) Л. П. Алехин, С. М. Бейзеров, М. 3. Локшин, А. П. Сиротинская, С. Л. Цукров, И. А. Щур, М. Б. Оводенко и А. А. Кучер (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) ЛИНИЯ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА СВАРНЫХ ТРУБ

Предлагаемая линия предназначена для использования в цехах металлургической промышленности по изготовлению электросварных прямошовных труб, преимущественно из алюминиевых термоупрочняемых спла вов.

Известна поточная линия для производст5 ва электросварных труб, которая содерхкит участок подготовки штрипса, трубоэлектросварочный стан, трубоправильную машину, дисковую пилу для резки труб и приемник готовой продукции (1).

10 †.. †.....Недостатком известной линии является получение в линии труб со значениями механических свойств, равными приблизительно механическим свойствам исходной заготовки — штрипса. Для получения .же труб из термоупрочняемых алюминиевых сплавов тру- 1 бы с данной линии транспортируют к отдельно стоящим закалочным печам, где производят их закалку, а затем правку и резку в меру.

При такой последовательности технологических операций резко снижается производительность, выход годного и повышается трудоемкость процесса.

Этот недостаток устранен в линии для производства электросварных труб, которая включает установленные по ходу технологического процесса участок подготовки штрипса, формовочный стан, сварочное устройство, устройство для нагрева и охлаждения, калибровочный стан и летучие ножницы (2).

Размещение установки для нагрева и охлаждения после сварочного устройства позволяет производить в линии с высокими скоростями сварки (например, радиочастотная сварка) такие виды термообработки, которые требуют кратковременного нагрева, т.е. нормализацию сварного шва или трубы. Для закалки сварных труб из алюминиевых термоупрочняемых сплавов при скоростях сварки 100 в 160 м/мин и времени нагрева и выдержки под закалку 5 — 9 мин, длина закалочного устройства в данной линии составит

500 — 900 м, что приводит к невозможности прмышленной реализации подобного закалочного устройства в линии, а следовательно, и самого процесса закалки труб в линии.

Используемая в линии холотнокатанная рулонная заготовка предварительно отжигается для обеспечения процесса формовки и

8 штрипсов с минусовой температурой, выполненный в виде проходной камеры !5 с двумя герметически закрывающимися отверстиями 16, 17 и снабженный механизмом 18 загрузки порезанных штрипсов, установленным с возможностью возвратно-поступательного движения, бесконечным транспортером

19, размещенным внутри аккумулятора 14, и механизмом 20 выгрузки штрипса из аккумулятора 14, также установленным с возможностью возвратно-поступательного движения, участок 21 подготовки штрипса, трубосварочный стан 22, летучие ножницы 23 для резки труб, участок 24 складирования труб в карманы и счетно-решающий блок 25, датчики 26 которого размещены в устройстве 7 для нагрева и охлаждения, аккумуляторе 14 штрипсов и на трубосварочном стане 22, обеспечивающем согласование скоростей движения ленты от разматывателя 2 до смотчика 13 штрипсов, движения штрипсов в аккумуляторе 14 и скорости сварки трубы.

При работе линии широкий холодно-катанный рулон из алюминиевых термоупрочняемых сплавов с разматывателя 2 участка 1 подготовки рулона проходит непрерывно через устройство 7 для нагрева и охлаждения, где нагревается до температуры закалки, выдерживается в течение некоторого времени, необходимого и достаточного для растворения упрочняющих элементов и фаз, и быстро охлаждается для фиксации пересыщенного твердого раствора на основе алюминия, т.е. получается материал в свежезакаленном состоянии. После закалки рулон правится растяжением в машине 8 для правки и на участке 9 продольной резки распускается на п-ое количество штрипсов шириной, требуемой для производства сварной трубы данного типоразмера. Количество штрипсов, на которое распускается рулон, определяется соотношением скоростей сварки трубы данного типоразмера (vugg ) и движения ленты в устройстве для нагрева и охлаждения (v„), поскольку последняя лимитирует скорость движения ленты от раз-. матывателя 2 до смотчика 13 штрипсов, а именно: п = — Эта зависимость определяет

Чн непрерывность работы всей линии. После разрезки штрипсы со смотчика 13 механизмом 18 загрузки транспортируются через входное отверстие 16 на бесконечный транспортер 19 проходной камеры 15 аккумулятора 14 штрипсов, где охлаждаются до минусовой температуры от — 12 до-25 камеры аккумулятора, благодаря чему сохраняется высокая пластичность свежезакаленного материала в течение длительного времени за счет резкого замедления скорости протека ния естественного старения алюминиевых сплавов. Транспортер 19 перемещает штрипсы к выходному отверстию 17. При помощи механизма 20 выгрузки очередной штрипс подается на разматыватель участка 21 подготовки штрипса, затем на трубосварочном стане 22 производится формовка заготовки

66218 сварки, Предшествующий закалке отжиг су" Шественно замедляет процессы растворения упрочняемых фаз в сплавах по сравнению с деформированным состоянием, и поэтому при последующем нагреве под закалку требуется более продолжительное время выдержки.

Увеличение же времени выдержки влечет за собой увеличение длины закалочного уст.-.:-ройства.

Целью изобретения является улучшение качества изготовляемых труб и снижение трудоемкости процесса.

Поставленная цель достигается тем, что предлагаемая линия для производства сварных труб, в которой по ходу технологического процесса установлены участок подготовки штрипса, трубосварочный стан, устройство для нагрева и охлаждения, летучие ножницы, участок складирования труб, снабжена участком подготовки рулона, включающим разматыватель, правильную машину, гильотинные ножницы, стыкосварочную машину и щ петлеобразователь, второй машиной для правки рулона, участком продольной резки на штрипсы и аккумулятором для выдержки штрипсов при минусовой температуре, размещенными перед участком подготовки штрипса, а устройство для нагрева и охлаждения размещено между линией подготовки рулона и машиной для его правки.

Аккумулятор для выдержки штрипсов при минусовой температуре выполнен в виде проходной герметичной камеры, снабженной механизмами загрузки и выгрузки, - штрипсов, установленными с возможностью возвратно-поступательного движения, и бесконечным транспортером, размещенным внутри аккумулятора.

Кроме того, с целью получения стабиль- з5 ных механических свойств изготавливаемых труб, линия снабжена счетно-решающим бло ком для обеспечения согласования скоростей движения рулона, штрипсов и трубы, дат-чики которого размещены в устройстве для

40 нагрева и охлаждения, в аккумуляторе, штрипсов и на трубосварочном стенде.

На фиг. 1 изображена предлагаемая линия для производства сварных труб, общий вид в плане; на фиг. 2 — участок подготовки рулона, устройство для нагрева и охлаждения, машина для правки рулона, участок продольной резки рулона на штрипсы, вид сбоку; на фиг. 3 — вид по стрелке А на фиг. 1.

Линия для производства сварных труб содержит участок 1 подготовки рулона, вклю. чающий разматыватель 2, правильную маши- ну 3, гильотинные ножницы 4, стыко-сварочную машину 5 и петлеобразователь 6. Далее по ходу линий установлены устройства 7 для нагрева и охлаждения, машина 8 для правки рулона, участок 9 продольной резки на штрипсы, включающий преобразователь

10, дисковые 11 и гильотинные 12 ножницы и смотчик 13 штрипсов, аккумулятор 14

662188 и сварка трубы, которая разрезается на мерные длины летучими ножницами 23 и складируется в карманы участка 24.

1О

Формула изобретения

1. Линия для производства сварных труб, преимущественно из алюминиевых термоупрочняемых сплавов, в которой по ходу тех15 нологического процесса чстановлены связанные транспортными средствами участок подготовки штрипса, трубосварочный стан, устройство для нагрева и охлаждения, летучие ножницы и участок складирования труб, отличающаяся тем, что, с целью улучшения качества изготавливаемых труб и снижения трудоемкости, линия снабжена участком подготовки рулона, включающим разматыватель, правильную машину, гильотинные ножницы, стыкосварочную машину и петлеобразователь, второй машиной для правки руло25 на, участком продольной резки на штрипсы и аккумулятором для выдержки штрипосов при минусовой температуре, размещенными перед участком подготовки штрипса, а устройство для нагрева и охлаждения размещено между участком подготовки рулона и машиной для его правки.

2. Линия по п. 1, отличающаяся тем, что аккумулятор для выдержки штрипсов при минусовой температуре выполнен в виде проходной герметичной камеры, снабженной механизмами загрузки и выгрузки штрипсов, установленными с возможностью возвратнопоступательного движения, и бесконечным транспортером, размещенным внутри аккумулятора.

3. Линия по пп. 1 и 2, отличающаяся

40 тем, что, с целью получения стабильных механических свойств изготавливаемых труб, она снабжена счетно-решающим блоком для обеспечения согласования скоростей движения рулона, штрипсов и трубы, датчики которого размещены в устройстве для нагрева и охлаждения, в аккумуляторе штрипсов и на трубосварочном стане.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

50 № 248538, кл. В 21 С 37/08, 1967.

2. Патент США № 2673276, кл. 219 — 8.5, ! 954.

Такое расположение участка подготовки рулона, устройства для нагрева и охлаждения, машины для правки, участка продольной резки на штрипсы и аккумулятора штрипсов перед участком подготовки штрипса улучшает качество изготавливаемых труб за счет повышения механических свойств материала ! готовых труб благодаря закалке холоднокатанного рулона и наложению на свежезакаленное состояние материала последующей холодной деформации — правки рулона растяжением, формовка трубной заготовки, редуцирование сваренной трубы. При последующем естественном старении пределы прочности и текучести материала готовых труб повыщаются на 15 — 200/р по сравнению с характеристиками материала труб, полученных по известной схеме. Кроме того, качество труб повышается за счет получения стабильных механических свойств их благодаря обеспечению одинакового времени пребывания ленты в свежезакаленном сбстоянии от момента ее закалки до сварки трубы, что достигается размещением в линии аккумулятора штрипсов с минусовой температурой и снабжением последнего транспортным устройством, выполненным в виде загрузочного механизма, осуществляющего передачу разрезанных штрипсов со смотчика в камеру аккумулятора, бесконечного транспортера, перемещающего штрипсы в камере, и механизма выгрузки, передающего штрипс из камеры аккумулятора на разматыватель участка подготовки штрипса.

Промышленная приемлемость предлагаемого процесса закалки в линии достигается тем, что закалке подвергается рулон шириной, в и раз превышающей требуемую ширину штрипса для производства сварной трубы данного типоразмера; поэтому скорость движения ленты при нагреве под закалку и выдержке может быть снижена по сравнению со скоростью сварки в п раз, а, следовательно, и длина закалочного устройства находится в пределах 40 — 70 м.

Предлагаемая линия для производства сварных труб позволит снизить трудоемкость их изготовления за счет ликвидации операций отжига рулона, закалки труб и правки закаленных труб. Кроме того, отсутсвие операции правки труб расширяет возможности линии, позволяя изготавливать трубы некруглой формы (квадратные, прямоугольные, овальные и др.), правка которых в известных линиях затруднена.

Снабжение линии счетно-решающим блоком, датчики которого размещены в устройстве для нагрева и охлаждения, аккумуляторе и трубосварочном стане, обеспечивает согласование скорости движения рулона при его закалке, штрипсов в аккумуляторе и скорости сварки трубы, благодаря чему время пребывания каждого штрипса в свежезакаленном состоянии остается постоянным, что, в конечном итоге, стабилизирует механические свойства материала готовых труб.

662188

Фс/е /

Фиа 2

Bud A

ФиаJ

Составитель Э. Ветрова

Техред О. Луговая Корректор В. Синицкая

Тираж 1033 Подписное

Редактор Л. Василькова

Заказ 2561/9

ЦH И И П И Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал П П П < Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4