Способ изготовления сварных труб

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 6164 Я)4 В 21(:370 СУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯ И ГКНТ СССР г ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ДЕТЕЛЬСТВ ТОРСКОМ подвергаются растя д волокна наружных (н ты, волокна вну)рнних жат 3, и наоборот. Знак )рмдиий мсиется на ию(5)/) И.(0 бр 3 ниотнО(.ит(.51 к рб)тксм(.Тд,1,1013 )11 В,1( н ис х и можс Т бь)1 ь 31 И 0,1 ь (ОВд)10 1 Р 3 1.1 ОО 5,с.1(и э.(.к РОСИРцх Г 1) 0на 33 нрс рцнн),х трубоэ,ктроВ;31 юцнцх сгдИзоор 3 н)Относит 51 к (Ор(бок;3(- тдллов лдвлсним и мя;( 3 ц)ь 310,31,.10- ва)10 на ннрсрц нных 3 ру б ., 1;,;31 нц нцх стан;х с В)Г 3 Вой 1 пн м1 ль и 1 нр с 33315В 3 1 РУО И СКОРО 13 СВ)(Р,): ,3 С (1 ХСН Ь3 (.1 1 51 ии 1 3 ) 1 1,1 1 1 1 Н51 1 1 333 К )1 И , н;3 ряжс ний.(ли(130 ть из(брети и 51 3)3 к3 ( В сле. ДУ 10 И 3 Х 1.Рулонь )итрипса стыкуют и ннрерывнуюнолку и полдкт в 333 р 3(Г)с 3(и формовочного стана. 11 рсл формовк 33 (нлосу подВергают зндкоеременному ил;)стицескому изг 1(бх В 3)ерИкд.1 ьнй И,10 кос)и с натяж(.- нием (растяжснием). Кдтяженис созлакт тянуиим устрйс(ио) и,и формовочным ста- НОМ ИЗГИ 6 ИО,НСЫ 0 уи(сГВ,)К 3 В ро,)И- коном усро;ст 3. 110 лосд пнлс:и)вдтльно Огисдст ролики, нри этом 3 ндльныиВилковой форчо)кой. 1(,)ь изобре(н,3 ;(Вц 331( 3313( 33 ( )В)3 )руб И Скор, ;,(;рки з(3 ( и т у м( 3 3 (нния в свар)3: ,30 Рс Г 531 и 31(Ои(33 х;11)ИР )ж 3 и й. ИеРед )нрх)ОВкОй В нс)ружнцх сзоях полОсь) созл)3 О р)3 т 51 Гиваки., а ВО Внхтренних сж и (д 0)и 3 та н ген ни альнце напряжения. из)исдя полосу в продольном направлении. ,1,я этого последний продольный изгиб осу)и ствляют выпуклостью на наружные слои полосы, имек)и(ей и заданнук) кривизну. И:, Идюнсее х 5 лидля последнего про,;,3) . с изгиба нрик,длцндк)т по обеим 11, кс ) 51)1 110,10 ц.:.) ГИМ дос ГИ)а 10 Т ТакОГО скгни сформовднной трубной заготовки, при когорох зазор нд входе в сварочную кль;(В)цматицески устраняется без прилок:и 33 л)ких-,)ибо внесиних сил Это хстра- Нс Няи,ЕНИГОрОЧИХ трЕ)ИИН В СВдрНОМ 333(и и позволяет увеличить скорость сварки. 13)зб Осуиествляют таким образом, чтобы 3 д последнем ролике выпуклость была в н;)нрдвлении наружных слоев полосы. Тогда нри выпрямлении полосы наружные слои в 3 ро,(ольном направлении сжимаются, а внутрн(ие -- растягиваются. Это достигается тем, что полоса огибает последний ролик снизу, т. е. контакт полосы с роликом происхолит по внутренней плоскости полосы. ,1 Оиолнитсльно устанавливают ролик, котор,й конгдк)ирует с нолосой по ес наружной плкккти, т . усилие продольного изгиба Ирсг),3.1.)Ва)ОТ ПО С)бС ИМ ПЛОСКОСтяМ ПОЛОСЫ.2 илг с(11 ) + (г ) Величину шкледнего продольного изгиба Определяют по формуле где К( кривизна продольного изгибапо,нкы; 1 - шприца полосы; а - зазор между кромками трубгюй заготовки в последнейфорыОВОИой к,1 сти; )г) коэффициент Пуассона; и коэффиццс цт пружинения, равный 0,001- - 0,01; иг -- коэффициент механических свойств пол(кы равный т=гг(1++), где (1относительное равномерное удлинение чатериала полосы.Коэффициент пружццения и зависит оттолщины и механических свойств заготов.ки. сем Меньше толпина и выше прочц(кть мат(риала полосы, теч больше и и наоборот,Вс,(одотине попречной деформа ици и с(ру жшге слон полос 1 в поперечном (тангеццпа,ьнм направлении растягиваются, ацнутрепццсжичаются. Такая эпюра дефорс)1 И ц ИО (Мож цс ТО.11 КО ц ТОМ С.Ч) Чс 1(, 1 ОГдс(с)1 О(ОЦКс 1 В ПОП(.Р(.ЧЦОЧ ССЧСЦ И И ПР ЦОбС 1 с 1(Ткрпьч 1(цу вцпуклосты ца наружные слои,т с цццз.11 ОСКОЛЬКу ПОЛОСа цаХОдцтСя В Нс)тяпвгом состоянии и с обсих плоскостей ее удержи)акт роликами, это препятствует ее изгибу и по.пни (ктается плоской. 1 ри -)томв 1 О, н сс созда кт напряжения, которыесчрсчятс ее изогнуть в поперечном цаправ.(ецци вцпук,)Остью вниз. Таким образом внаружных слоях полосы создают растягивакцц,1 во внутренних сжи(аюп 1 ис тацгеццца,гьньн напряжения.Расс чотрим Осу(иествлецне способа на1 рг(х(.р(. 11)О 1 зв;1,(тцс) трчбы )азмс 1)м О)(Х:1,0 чм из стали 10 Рулоны (цтрицса п)цРИЦОИ 18 ММ Р;1.1(с)тцгнс)К)т, СВс)РИЦаК)Т В ЦСпрорвни к полол и через накопитель подают ца форчовк. ерсд формовкой полосуподвергают знак(пгеремецночу пластцческо.чу цзгисд с цатяжеццеч в пятиролцковомгибочцо-натяж цочсч ройстве.Гротягцвацце полосы осуществляют формоночнцч стацоч с Отц(кительным цатяжециеч ца вцхоче полосы цз устройства 0,10,2 цречела текучести Материала пол(кьгГ 1 ернцй ролик полоса Огибает снизу,второй свсху, трений - снизу, четвертый - свсрх. 11 ятцй ц шестой роли(иустацавливант олин цад другим, т. с. гг(к, чгоих Оси лежат в одной вертикальной пл(ккости, перпендикулярной оси формовки ТаКЦЧ (К)РаЗОЧ. УСИЛИЕ Цс( ПЯТОМ (ПОСЛЕДЦЕМ)изгибе прикладывают к полосе с наружнойц внутренней плоскости.Пятых( ц шестым роликами полосу изгибакт вначале выпуклостью вниз, т. е. на наружную повер.(ность, а затем разгибают иплоской подают в формовочный стан. Г 1 ритаКОй С ХсЧС ИОЛОСа удЕржц ВаЕтгя От ра С 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 пружинивания (в данном случае изгибания) в продо,чьном направлении клетями формовочного стана, а от изгибания в поперечном направлении - пятым и шестым роликами гибочно-натяжного устройства, затем валками клетей с открытыми калибрами и разрезцыми шайбами валков закрытых калибровв.Величину изгиба на последнем ролике определяют по формуле (1). Коэффициент пружинения и для полосы толгциной 3,0 мм из стали 10 принимаем равным 0,004, коэффициент и равен 0,24; коэффициент Пуассона 0,4, зазор между кромками в последней формовочной клети 3,5 мм. При таких исходных данных полоса в продольном направлении должна быть изогнута радиусом около 50 чм, а значит диаметр пятого ролика устанавливают равным 100 мм. Другие ролики с целью унификации также выполняют диаметром 100 мм. При необходимости величина тянугцего усилия может быть Отрегулирована путем вертикального перемещения второго и четвертого роликов.Если бы полоса не удерживалась внешними усилиячи, она бы изогнулась в продольном направлении ца радиус примерно 600 мм.Поскольку изгиб в поперечном направлснии является следствием поперечной деформации От продольного изгиба, кривизна загоговкц в поперечном сечении определяется путем умножения продольной остаточной кривизны на коэффициент поперечной деформации для пластической деформации, равный 0- - 0 5 (здесь принят равным 0 4).Это значит, что тангенциальные напряжения, которые возникают в поперечном сечении заготовки, при снятии вцпней нагрузки изгибакт заготовку выпукгнктью вниз радиусом около 1500 мм.В формовочном стане заготовку изгибают валками. При этом напряженное состояние, которое было создано в поперечном сечении полосы от продольного изгиба, сохраняется, поскольку формовочные клети устанавливают так, что очаги деформировация перекрываются. Из последней формовочной клетир 1.(р(.зцоп пгаибои 3(го гонка выходит с зазором ,),5 мм, равным ширине разрезной гцайбц.1 а участке между последней формовочной клетью ц сварочной ксетыю внешние усилия к заготовке не приложены, ПоэтОЧу тацГЕццИаЛЬНцЕ НаиряжЕНИя, КОТО- рые ранее были наведены в полосе ее продольным изгибом, дополнительно изгибают заготовку. Величина дополнительного изгиба равна величине изгиба, на которую изогнулась бы плоская полоса после гибочнонатяжного устройства, если бы ее не удерживали внешние усилия.Эта величина может быть охарактеризована углом изгиба, который определяетсяФормула изобретения и=г(1+он),с.оста витель:3 Ветровд Редактор Н. Лазаренко Техред И. Верее Корректор М Вдсизь н; За каз 63228 Тираж 693 Подииснос ВНИ)1 П 1 Гостддрственного комитета ио изобретениям и откргинч нри 1 8111 ,1 113035, Москва, Ж - 35, Ра гислдн ндб., д 4 5 Производственно.изддтетьскй комбиндт т ит, г. Ужгород, . 1;рин;, 11делением ширины полосы (186 мм) на радиус (1500 мм) и равен примерно 7.Примерно такой же величине равен зазор между кромками заготовки, выходящей из последней формовочной клети. За счет дополнительного изгиба остаточными тангенциальными напряжениями кромки заготовки сходятся без внешнего воздействия (или с минимальным воздействием) со стороны сварочной клети. В сварочной клети осуществляют только осадку нагретых кромок, поэтому распружинивания заготовки-трубы на выходе не происходит.После сварки труба калибруется в калибровочном стане.Способ позволяет существенно уменьшить в шве растягивающие напряжения, возникающие вследствие распружинивания трубы после сварки. Следовательно, вероятность образования трещин существенно уменьшается и появляется возможность увеличить скорость сварки труб. Способ изготовления сварных труб, включающий подачу непрерывной полосы, ее знакопеременный пластический изгиб с растяжением, формовку трубной заготовки в формовочном стане, нагрев кромок заготовки, доформовку заготовки и сварку кромок в сварочной клети, калибровку трубы, отличающийся тем, что, с целью повышения качества труб и скорости сварки за счет уменьшения в сварном шве растягивающих напряжений, перед формовкой, изгибая полосу в продольном направлении, последний продольный изгиб осуществляют выпуклостью в сторону наружных слоев полосы и устанавливают равным брл(О+а)кривизна продольного изгиба полосы;ширина полосы;зазор между кромками трубной заготовки в последней формовочной клети;коэффициент Пуассона;0,001 - 0,01, коэфф и циент прх ж инения;коэффициент механических свойств полосы, равный 25 где 6 - относительное равномерное удлинение материала полосы,а изгибающее усилие для последнего продольного изгиба прикладывают ио обеим плоскостям полосы.