Сварочный узел стана для изготовления сварных прямошовных труб

 

< п7О7643

Союз Советских

Социалистических

Республик

4r

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 270477 (21) 2479688/25-27 (я)М. Кл.2

В 21 С 37/08 с присоединением заявки М—

Государственный комитет

СССР по делам изобретений н открытий (23) Приоритет (53) УДК 621. 791.77 (088. B) Опубликовано 05.0180 Бюллетень М 1

Дата опубликования описания 050180 (72) Авторы изобретения

И.Н. Потапов, В.В. Горбунов, Г.И.Осинский,, В.A. Рымбв, В.T. Корольков, Н.М. Алиев, П.М.Гаврилин и Е.М.Кричевский

Электростальский филиал Московского ордена Трудового

Красного Знамени института стали и сплавов и Московский ордена Трудового. Красного Знамени институт стали и сплавов (71) Заявители (54) СВАРОЧНЫЙ УЗЕЛ СТАНА ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ

СВАРНЫХ ПРЯМО!ЯОВНЫХ ТРУБ

Изобретение относится к области производства сварных прямошовных труб, а точнее к устройствам для сварки труб. 5

Изобретение может быть использовано при производстве труб любого сортамента, но наиболее эффективно при производстве труб из легированных и нержавеющих сталей, тонкостенных труб и труб малого диаметра с толщиной стенки мен ее 1 мм.

Известен ca/,:o÷íûé узел стана для изготовления сварных прямошовных труб, содержащий шовообжимные валки и пару горизонтальных валков с круглой калибровкой (1).

Недостатком известного устройства является отсутствие за шовообжимными валками вертикальных валков для регулирования натяжения кромок.

Другой недостаток устройства в том, что нет указания на необходимое расстояние от шовообжимных валкой до горизонтальных °

При расположении пары горизонтальных валков на участке. после образовавшегося жесткого конца сваренной трубной заротовки они н е могут регулировать точное совмещение кромок и их устойчивое положение в зоне сварки, Регулирование точного совмещения кромок и их устойчивого положения в зоне сварки необходимо в непрерывном процессе производства труб из-эа изменения серповидности, геометрических размеров ленты, что существенно влияет на качество тонкостенных труб, труб малого диаметра с толщиной стенки менее 1 мм и является одной иэ причин спирального скручивания свариваемой трубы.

Другим недостатком сварочного узла является то, что в нем нельзя устранить распружинивания свариваемой трубы и раскрытия шва. Особенно явно это выражено при аргонно-дуговой сварке нержавеющих труб.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является сварочный узел стана для изготовления сварных прямошовных труб, содержащий шовонаправляющие и шовообжимные валки, а также cTабилизирующие валки, установленные эа шовообжимными валками с возможностью перемещения в плоскости, перпендикулярной оси трубы (2), 70764 3

Недостаток устройства заключается в том, что стабилизирующие валки выполнены с той же калибровкой, что и шовообжимные валки.

Вследствие этого устройство не .позволяет регулировать точное совме- 5 щение кромок и их устойчивое положени е""в зоне" сварки, Другим недостатком этой конструкции является то, что она не устраня"ет спиральное скручивание сваренной круглой трубной заготовки.

Кроме, того, в указанном устройстве не определен важнейший параметр—

" расстояние между шовообжимными и первой парой ст абилизйРующи х валков .

При малом расстоянии между ними стабилизирующие валки частично уменьшают распружинивание трубной заготовки, но- полностью устрайить- его не могут.

Если это расстояние слишком велико, то происходит раскрытие шва вследствие Распружинивания.

Целью изобретения является повыИенйе качества труб путем регулиро". ванин положения кромок в зоне сварки.

Указанная цель достигается тем,. что первая гара стабилизирующих валков установлена за шовообжнмнЫМи валками на расстоянии, равном 2-10 диаметра трубы, а средние части калибрующей поверхности стабилизирую- ЗО щих -валков выполйены с радиусом", равным 1,1-2,5 радиуса калибрующей пбверхнОсти шовообжимного валка.

Такое констрУктивное выполнение сварочного узла позволяет регулировать 5 в процессе работы точное совмещение кромок и их устойчивое (без гофрообразования) положение в эбне сварки.

Это достигается регулированием натяжения кромок в зоне сваРки (за счет 4() изменения траектории их движения) и поддерживанием оптимального натяжения, обеспечивающего качественную сварку труб без опасных остаточных напряжений в сварном шве. - 45

Получение указанного эффекта возможно только при изменении обжатия с боков стабилизирувщими валками еще не образовавшегося или только что обраэовавмегося жесткого конца сваренной трубной, заготовки. обжатие

" "" "на -данном участке вызывает дополни =;: тельное натяжение не только в свар-

" ном шве, но и некоторое натяжение кромок в зоне сварки, а изменение, обжатия с боков трубной заготовки

Й"а стфбгО определенном и постоянном расстоянии позволяет Регулировать йатяМеиие- крбмок для точного их сов"Мещения и устойчивото положения.

Расстояние между сварочными и стаби- Ц) лиэируЮщими валками выбирается так, чтобы эона -внеконтактной деформации трубной заготовки, ббразуемая стабит иэирующими валками-, распространялась на зону сварки. Это расстояние, 65

4 по опытным данным, н аходит ся в пределах 2-10 диаметров трубы.

Е сли в кон стру кции ст àí а преду смотрена гладильная клеть, то стабилизирующие валки находятся между шовообжимными валками и гладильной клетью, Конкретно данное расстояние определяется опытным путем в зависимости от физико-механических свойств материала трубы, скорости и метода сварки, условий охлаждения сварочного шва и сортамента получаемых труб.

Для обеспечения воэможности регулирования обжатия трубы средние части калибрующей поверхности стабилизирующих валков выполнены с радиусом, равным 1, 1-2, 5 радиуса кали брующей поверхности шовообжимного валка. При отношении, меньшем 1, 1, невозможно выполнение поставленной задачи; при значении, большем 2, 5, возможно большое обжатие и образование в сварном шве опасных остаточных напряжений. данное отношение радиусов зависит от расстояния шовообжимных валков до стабилизирующих, т.е. с увеличением этого расстояния отношение радиусов

Ф 1 стремится к большему значению, а с уменьшением — к меньшему.

Воз можност ь изменения обжати я трубной заготовки валками на отмеченном расстоянии позволяет предотвратить спиральное скРУчивание трубной заготовки, которое начинает реэКо расти после образования жестко го конца .

При производстве обычных стальных труб для выполнения поставленной цели достаточно применение однойдвух пар стабилизирующих валков. При производстве труб иэ легированных и нержавеющих сталей возможно применение 2-4 пар стабилизирующих валков. Ha фиг. 1 изображен сварочный узел, общий вид; на фиг. 2 .— разрез А А; на фиг. 3 — разрез Б-,Б.

Сварочный узел стана содержит шовонаправляющие валки 1 для направле ния сформованной трубной заготовки под сварку, шовообжимные валки 2 для сжатия расплавленных кромок, калибрующие поверхности которых выполнены с радиусом R<, и несколько пар стабилизирующих валков 3, средние части калибрующей поверхности которых выполнены с радиусом R равным 1, 12,5 радиуса В,(, Первая пара стабилизирующих валков устайовлена на расстоянии L=2-10 диаметров трубы от шовообжимных валков, а последующие пары вЂ, на мини мально возможном расстоянии друг от дру га.

Так, при сварке токами вы=окой. чабтоты малоуглеродистых труб диаметром 16-18 мм расстояние от оси обжимных валков до сси стабилизирующи:: валков следует выбирать до 10 диа5 707643 6 метров трубы; для труб диаметром 30- 8 мм. Далее на расстоянии 20 мм (2 Ь

35 мм из того же материала и при том трубы) от сварочных валков сваренная же методе сварки расстояние равно трубная заготовка .обжимается верти5-8 диаметрам трубы в зависимости от кальными стабилизирующими валками с относительной тонкостенности (при радиусом в средней части валка, рав увеличении относительной тонкостен- 5 ным 9 мм, ности следует стремиться к меньшему При производстве труб 10х0,6 мм пределу) труб; при сварке аргонно- сформованная трубная заготовка свадуговым методом нержавеющих труб ривается в сварочных, валках, имеющих диаметром 20-102 расстояние выбирает-:..радиус в средней части Валка, равный .ся минимально возможным до 2 диамет- 0 8 мм, на расстояйии 100 мм (10 D ров трубы. трубы) от сварочных валков расположеВ описанных примерах данное рас- ны стабилизирующие валки с радиусом стояние определяется из того условия, в средней части валка, равным 20 мм. что сварной шов имеет достаточную Сварочный узел позволяет регулипрочность и не разрушается при сжатии ровать точное совмещение кромок и с боков трубы, т.е. это расстояние устойчивое их положение, устраняет зависит от скорости охлаждения свар- спиральное скручивание и распружиного шва. При уменьшении cKopocTH " нивание (раскрытие шва) свариваемой охлаждения следует стремиться к боль- трубы. шему пределу, а при увеличении — к Сварочный узел обеспечивает камеи ьшему . чественную сварку тонкостенных труб

Шовонаправляющие и шовообжимные и труб обычного сортамента, дает возвалки могут быть выполнены не только можность значительно повысить качестс вертикальными осям, но и в другом во сварных труб малого диаметра с конструктивном исполнении. толщиной стенки менее 1 мм, легироПри значительном обжатии трубной 25 ванных и нержавеющих труб. заготовки стабилизирующими валкамч возможно применение горизонтального ролика (не показан) с вырезом посе- Форьц ла изобретения . редине для прохода сварного шва беэ закатки, который сохраняет по необ- 3Q Сварочный узел стана для изготов-. ходимости радиус трубной. заготовки ления сварных прямошовных труб, сов зоне сварного шва.. держащий шовонаправляющие и шовообустройство работает следующим жимные валки, а также стабилизирующие образом. валки, установленные за шовообжимными шовонаправляющие валки 1 направ- 3 валками с возможностью перемещения ляют сформованную трубную заготовку в плоскости, перпендикулярной оси в шовообжимные валки 2, где кромки . трубы, О т л и ч а ю щ H и с я тем, трубной заготовки свариваются. Стаби-. что, с целью повышения качества труб лизирующие валки 3 с укаэанйой ка- путем регулирования положения кромок .либровкой сдвигают и раздвигают от- 4О в зоне сварки, первая пара стабилиносительно трубы в процессе работы, зирующих валков установлена за шоно" чем изменяют обжатие сваренной труб-. обжимными валками на расстоянии, Равной заготовки с боков на расстоЯНии ном 2-10 диаметрам трубы, а среДние от шовообжимных валков. это позво- части калибрующей поверхности стабилиляет регулировать точное схождение „ зирующих.валков выполнены с радиусом, кромок и их устойчивое положение в равным 1,1-2,5 радиуса калибрующей зоне сварки, устранить спиральное поверхности шовообжимного валка. скручивание и распружинивание (рас- Источники информации, крытие шва) свариваемой трубной за- - принятые во внимание при экспертизе готовки. 1. Патент CtQA Р 2992318, При производстве труб 10х0,6 мм 5О кл. 219- 59, 1962. сформованная трубная эаготовка сва- 2. Авторское, свидетельство СССР ривается в обжимных валках, имеющих Р 542367, кл. В 21 С 37/08, 1974— радиус в средней части валка, равный (прототиц}. (им ение отрубы

70 764 3

Аг.?

Фиг. 3

Составитель С, Никулина

Техред О.Андрейко . Корректор в.ьутяг.-.

Редактор Н.Ахмедова

Филиал ППП Патент, r.Óæãoðîä, ул.Проектная,4

Заказ 8395/6 Тираж 986 Подписное

ЦНИИПР Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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