Способ изготовления сварных прямошовных труб

(51)5 В 21 С 37 08 тЙ и ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СВАРНЫХ ПРЯМОШОВНЫХ ТРУБ(57) Изобретение относится к трубному про.изводству и может быть использовано привысокочастотной сварке прямошовных трубмалых и средних диаметров. Цель изобретения - повышение качества труб за счетсоздания стабильной формы и снижения высоты внутреннего грата при сварке труб вшироком диапазоне их размерного и марочИзобретение относится к изготовлению методом высокочастотной сварки прямошовных труб малых и средних диаметров с регламентированной величиной и стабильной, без выплесков, формой внутреннего грата.Целью изобретения является повышение качества труб за счет создания стабильной формы и снижения высоты внутреннего грата при сварке труб в широком диапазоне их размерного и марочного сортамента. На чертеже представлены траектории движения кромокв зоне сварки в горизонтальной (а) и вертикальной (б) плоскостях.Способ заключается в том, что кромки предварительно сформова иной заготовки ного сортамента. Способ изготовления сварных прямошовных труб включает формовку трубной заготовки, нагрев ее кромок, сведение кромок в точке, осадку кромок и сварку в клети. Равнодействующую усилия от технологического инструмента к верхней части периметра заготовки прикладывают вертикально и перемещают точку ее приложения в вертикальной плоскости, проходящей через ось трубы. При этом эту равнодействующую прикладывают перед точкой сведения кромок на расстоянии (1. - К), а равнодействующую от технологического инструмента, контактирующего с нижней частью периметра заготовки, за точкой сведения кромок на расстоянии К. Соотношение между этими величинами устанавливают равным --- -=210.КА-кРасстояние между точками приложения усилий от технологического инструмента 1. к верхней и нижней частям периметра заготовки устанавливают наибольшим при максимально допустимом обжатии заготовки. 1 з.п. ф-лы, 1 ил. нагревают методом ТВЧ с использованием индукционного или контактного подвода тока и сваривают в сварочной клети. Технологический инструмент сварочной клети, взаимодействующий с верхней частью периметра заготовки, состоит из валка с горизонтальной осью, которая (ось) смещена против движения трубы относительно плоскости, проходящей через ось (или оси) технологического инструмента, взаимодействующего (контактирующего) с нижней частью периметра заготовки. Величину смещения при этом выбирают такой, чтобы равнодействующая усилия от валка была приложена к заготовке перед точкой схождения кромок по ходу движения трубы.- ф - -=210. 45 50 3Стабильность формы грата (отсутствие выплесков) и стабильность величины осадки определяются технологическим инструментом, взаимодействующим с верхней частью периметра заготовки, т,е. с той частью, где расположен сварной шов, поэтому для обеспечения стабильности грата верхний технологический инструмент выполняют в виде одного валка с пазом в верхней части калибра и с осью, расположенной горизонтально.Технологический инструмент, контактирующий с нижней частью периметра заготовки, непосредственно на грат не влияет и может поэтому иметь различную форму и конструкцию в зависимости от конкретных условий производства: диаметра и толщины стенки трубы, марки стали, технических требований к готовой продукции и условий дальнейшего передела, конструкции стана и т.п,Например, нижний технологический инструмент может быть выполнен в виде одного валка с горизонтальной осью с калибром, образованным одним радиусом.Далее для простоты технологический инструмент, контактирующий с нижней частью периметра заготовки, называется нижним валком, а с верхней - верхним валком. Таким образом, верхний валок смещен относительно нижнего валка так, что точка приложения равнодействующей его усилия к заготовке находится перед точкой схождения кромок по ходу движения заготовки. Нижний валок контактирует с заготовкой в зоне приложения равнодействующей усилия к заготовке, которая (зона) расположена за плоскостью, проходящей через точку схождения кромек. На чертеже (траектория а) изображена зона контактной деформации, определяемая расстоянием 1. между точками приложения равнодействующих усилий от технологического инструмента (верхнего и нижнего валков). Верхний валок и частично нижний обеспечивают создание такой схемы деформации заготовки в зоне сварки, при которой (траектория б) кромки заготовки движутся по траектории,представляющей собой вогнутую и выпуклую части кривой линии. Выпуклая часть кривой линии расположена от точки сведения кромок до точки приложения равнодействующей усилия от технологического инструмента к нижней части периметра заготовки(расстояние К).Смещение верхнего валка относительно нижнего за точку схождения кромок позволяет независимо от изменения геометрических (толщина стенки заготовки, периметр заготовки) и деформациоиных (зависящих, в частности, от марки стали заготовки и калибровки технологического инструмента сварочной н формовочных клетей) параметров процесса сварки гарантированно осуществлять искусственное перемыкание кромок заготовки перед точкой естественного схождения кромок. Последнее позволяет стабилизиро 5 10 15 20 25 30 4вать образование внутреннего грата независимо от размерного и марочного сортамента труб, свариваемых с помощью одного и того же комплекта технологического инструмента.Кроме того, при движении сваренных кромок по выпуклой части траектории, являющейся зоной образования грата, на грат воздействуют центробежные силы, дополнительно стабилизирующие форму и снижающие высоту внутреннего грата. Последнее особенно важно для дальнейшей обработки труб или в случае прямого, без обработки, их использования в специальных областях техники.В зависимости от степени обжатия, например, при сварке труб одного и того же диаметра, которое определяется толщиной стенки заготовки, точка схождения кромок перемещается вдоль оси трубы. При этом при сварке наиболее толстостенных труб точка схождения перемещается на максимальное расстояние, в направлении, противоположном направлению движения трубы, поэтому именно при сварке наиболее толстостенных труб, когда в сварочной клети величина обжатия кромок и, следовательно, величина образующегося грата максимальна, устанавливают наибольшим расстояние 1 При этом и протяженность зоны образования грата увеличивается, что приводит к повышению эффективности стабилизирующего воздействия иа внутренний грат. Кроме того, при повышении обжатия кромок для устранения их перегрева необходимо уменьшать температуру, т,е. длину участка нагрева. Это достигается максимальным перемещением верхнего валка за точку схождения кромок в направлении, противоположном направлению движения трубы.Соотношение между величинами расстояний от точек приложения равнодействующих усилий от технологического инструмента к нижней и верхней частям периметра заготовки до точки схождения кромок устанавливают равным Пример. При изготовлении труб размером 83 К 2,0 мм из стали 1 О кромки предварительно сформованной заготовки нагревают токами высокой частоты. При этом протяженность зоны нагрева составляет 70 мм. Сварку заготовки осуществляют на скорости 80 м/мии в клети с двумя горизонтальными валками. Точка схождения кромок находится на расстоянии К:60 мм от точки приложения равнодействующей усилия к нижней части периметра трубной заготовки, поэтому для создания режима сварки кромок с искусственной перемычкой тока верхний валок смещают относительно нижнего на расстояние 1.=75 мм. При этом соответственно уменьшается длина зоны нагрева кромок заготовки и гарантированно перемыкаютсяТочка схаждеиия Составитель Л. ЗамятинаРедактор И. Горная Техред А. Кравчук Корректор И. МускаЗаказ 71 Тираж ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Моска а, Ж - 35, Раушская наб., д, 4/5Производственно-издательский комбинат Патент, г. Ужгород, ул. Гагарина, 1 О 1 кромки заготовки. Вследствие этого стабилизируется температура нагрева кромок, что обеспечивает возможность получения внутреннего грата стабильной формы без выплесков. Кроме того, движение сваренных кромок по выпуклой части криволинейной траектории обеспечивает дополнительное воздейс вие на внутренний трат, высота которого на готовых трубах не превышает 0,3 мм.При сварке труб того же диаметра, но с толщиной стенки, равной 3,1 мм, точка схождения кромок находится на расстоянии К 70 мм, поэтому для создания режима сварки с искусственной перемычкой верхний валок перемещают относительно нижнего валка на расстояние 1.=85 мм. Грат на полученных трубах имеет стабильную форму, без выплесков. Высота грата не превышает 0,3 мм. При сварке труб размером 83 Х 1,5 мм из стали 10 верхний валок перемещают относительно нижнего валка на расстояние 1.= =50 мм (К:40 мм).Качество сварного шва при сварке удовлетворяет существующим требованиям.Изобретение позволяет осуществлять высокочастотную сварку труб определенного диапазона размерного и марочного сортамента на одном комплекте технологического инструмента с гарантированным получением регламентированной величины и стабильной формы внутреннего грата. 1. Способ изготовления сварных прямошовных труб, включающий формовку трубной заготовки, нагрев ее кромок, сведение кромок в точке,их осадку (обжатие) и сварку в клети с вертикальным приложением равнодействующей усилия от технологического инструмента к верхней и нижней частям нери- метра заготовки и перемещением точки при ложения усилия в вертикальной плоскости,проходящей через ось трубы, отличающийся тем, что, с целью повышения качества труб за счет создания стабильной формы и снижения высоты внутреннего грата при сварке труб в широком диапазоне их размерного и марочного сортамента, равнодействующую усилия от технологического инструмента к нижней части периметра заготовки прикладывают за точкой сведения кромок на расстоянии К, а равнодействующую усилия от 20 технологического инструмента, контактирующего с верхней частью периметра заготовки, прикладывают перед точкой сведения кромок на расстоянии 1. - К, где 1. - расстояние между точками приложения равнодействующих усилий от технологического инструмента, при этом соотношение между этими величинами устанавливают равным К/1. - К= =210.2. Способ по п. 1, отличающийся тем, чторасстояние 1. устанавливают наибольшим 30 при максимально допустимом обжатии заготовки.