Устройство для сварки прямошовных труб

 

..» ФЮ

1 я tзи н; ®мм

Ь Л -:И С"4, Н К Е

ИЗЬБРЕТЕН ИЯ моиза Советских

Социалистических

Республик

764765

«

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6l ) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 01.04.76 (21) 2341689/25-27 (5!) М.К с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет—

В 21 С 37/08

Ьвудврстваиимй комитет

СССР (53) УДК 62!.771.,28 (088.8) Опубликовано 23.09.80. Бюллетень № 35 ив делам изобретений и вткрмтий

Дата опубликования описания 27.09.80

Ю. Н. Скачко, В, В. Полухин, !О. Н. Кузьмин, Е. А. Пантелеймонов, А. Н. Медведев, Н. Л. Кокорев и М. А. Паникаров (72) Авторы изобретения

Ордена Ленина и Трудового Красного Знамени институт электросварки им. Е. О. Патона АН Украинской CCP (71) Заявитель (54) УСТРОЛСТВО ДЛЯ СВАРКИ ПРЯМОШОВНЫХ ТРУБ

Изобретение относится к трубоэлектросварочному производству и касается усовершенствования устройств для сварки прямошовных труб.

Известно устройство для сварки прямошовных труб, содержащее оправку с роликовой обоймой и сварочную клеть, при этом роликовая обойма установлена непосредственно за сварочной клетью и поддерживает свариваемые кромки трубы на участке осадки, уменьшая вероятность смещения кромок (1).

Однако известная конструкция не позволяет уменьшить давление осадки до требуемой по технология сварки величины.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для сварки прямошовных труб, содержащее внутреннюю оправку с разжимными валковыми калибрами и сварочную клеть с обжимными валками 12).

Недостаток известного устройства состоит в невозможности получения качественного сварного соединения из-за сжимающих усилий, возникающих при образовании требуемого угла схождения кромок и действую .щих на сварной шов, 2

Цель изобретения — повышение качества сварного шва путем разгрузки последнего от сжимающих усилий, возникающих при образовании угла схождения кромок.

Указанная цель достигается тем, что в устройстве для сварки прямощовных труб разжимные валковые калибры внутренней оправки смещены от вертикальной плоскости проходящей через ось обжимных валков сварочной клети, на расстояние равное 0,050,3 диаметра свариваемой трубы в направ1р ленин движения изделия.

На фиг. схематически изображено устройство для сварки прямошовных труб, общий вид; на фиг. 2 и 3 — примеры выполнения разжимного валкового калибра внутренией оправки.

Устройство содержит внутреннюю оправку 1 с опорными роликами 2 и углозадающими роликами 3, а также сварочную клеть, выполненную в виде индуктора 4 и обжимных валков 5.

На одном из концов оправки, размещенном за плоскостью сварочной клети на расстоянии 005 — 0,3 диаметра трубы, по ходу формовки установлен разжимной валковый калибр, выполненный в виде двух шарнирно

764765 п зо

Формула изобретения

3»

4»

3 соедийенных обойм 6 и 7 и валков 8. Между обоймами размещен механизм 9 (например, пневмогидравлический) для создания постоянного усилия прижатия валков 8 к трубе 10.

В случае постоянной величины осадки в процессе сварки раэжи мной валковый калибр может быть выполнен в виде цельной обоймы 1! и валков 8, выставленных на заданный размер (см. фиг, 2).

Максимум сжимающих усилий в шве (давление осадки) при высокочастотной сварке расположен за плоскостью сварочной клети. Расстояние от плоскости клети до сечения максимальных сжимающих усилий определяется диаметром и толщиной стенки трубы, механическими свойствами материала, углом схождения кромки и т. д. Указанный диапазон расположения разжимного валкового калибра обеспечивает его работоспособность в крайних случаях, например, при максимальном и минимальном соотношении диаметра и толщины стенки, применяющихся в практике. Приближение разжимного валкового калибра к плоскости клети за пределами указанного диапазона практически во всех случаях приводит к резкому снижению эффективности его работы и, кроме того, существенно увеличивает нагрузку на валки.

Установка разжимных валковых калибров далее чем 0,3 диаметра трубы от плоскости клети в любом случае выводит его из зоны сжимающих в зону растягиваюших уеилий в шве. В этом случае калибр оказывает вредное воздействие на шов, что может привести даже к его разрыву.

Как известно, лри стабильном процессе сварки угол. схождения кромок составляет не менее 4 — 5 . Переформовка участков заготовки, прилегающих к кромкам, при создании такого угла схождения, вызывает значительные усилия сжатия в шве непосредственно за плоскостью сварочной клети., Эти усилия на порядок выше требуемых технологией сварки. Например, при сварке труб 720 мм с толщиной стенки 9 мм (стан высокочастотной сварки «530 — 820» ЧТПЗ) усилия осадки составляют 25 — 30 т, в то время как для получения качественного сварного соединения из металла такой толщины (по результатам исследований ИЭС им. Е. О Патона АН УССР) необходимо .приложить усилия порядка 2,5 — 3 т.

Предлагаемая конструкция оправки позволяет производить изгиб кромок трубной заготовки при сварке, необходимой для создания требуемого угла схождения кромок, между тремя конструктивными элементами— углозадающими роликами 3, валками сва4 рочной клети 5 и валками 8 раэжимного калибра. При этих условиях доля сжимающих усилий, приходящихся на шов, зависит от соотношения периметров сварочной клети, и разжимного валкового калибра и может устанавливаться с помощью соответствую,щей выставки валков 8 разжимного калибра.

В процессе сварки может уменьшаться, например, степень нагрева кромок; при этом величина осадка уменьшается, увеличивается периметр трубы за сварочной клетью, и уменьшаеся давление валков 8 разжимного калибра на внутреннюю поверхность трубы, что приводит к увеличению давления осадки.

Если разжимной валковый калибр выполнен так, как показано на фиг. 3, то пневмогидравлический механизм 9, который обесts печивает практически постоянное давление на обоймы 6 и 7 лри ходе 3 — 4 мм, раздвигает их и увеличивает периметр разжимного валкового калибра, сохраняя заданное давление валков на трубу. Колебания усилия осадки в этом случае в значительной мере сглажены.

Сочетание относительно большого угла схождения кромок в 4 — 5 и требуемого давления осадки дает возможность выполнять швы весьма высокого качества. Повышение стабильности качества сварных швов по длине позволит в ближайшем будущем изготавливать с помощью высокочастотной сварки изделия отечественного назначения, например трубы большого диаметра для гаэонефтепроводов..Устройство для сварки прямошовных труб, содержащее внутреннюю оправку с разжимными валковыми калибрами и сварочную клеть с обжимными валками, отличающееся тем, что, с целью повышения качества сварного шва путем разгрузки последнего от сжимающих усилий, возникающих при образовании угла схождения кромок, разжимные валковые калибры внутренней оправки смещены от вертикальной плоскости, проходящей через ось обжимных валков сварочной клети, на расстояние равное 0,05 — 0,3. диаметра свариваемой трубы в направлении движения изделия.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

so 1. Авторское свидетельство СССР№ 356010, кл. В 21 с 37/08, 1969.

2, Авторское свидетельство СССР № 219045, кл. В 2! с 37/08, 1967 (прототип).

/о 8 б

Фиг. 2

Составитель С: Никулина

Редактор Л. Маковская Техред К. Шуфрич Корректор М. Шароши

Закаа 6866/3 Тир аж 986 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

I 13035, Москва, )К вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4