Способ изготовления трубопроводов

СОЮЗ СОВЕТСКИХ оциллистическихЕСГ)УЬЛИК 23 К 11/00 1)5 ЮЗНИ ими;,. ОТЕ гЫ ОБРЕТЕНИ ВТО МУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ТРУБОПРОВОДОВ(57) Использование: в сваростее при изготовлении сварн чном производых трубопровоИзобретение относится к сварочному производству и предназначено для использования преимущественно при изготовлении трубопроводов из чугунных труб,Целью изобретения является повышение качества трубопроводов иэ чугунных труб.Для достижения указанной цели при изготовлении трубопроводов из чугунных труб концевые участки на каждой трубе подвергают термоциклической обработке е течение 7-12 циклов при нагреве в каждом цикле до 800-860 С токами высокой частоты с последующим ускоренным охлаждением до 200-250 С. Дополнительно осуществляют термоциклическую обработку по меньшей мере одного участка в средней части каждой трубы. Нагрев в каждом цикле целесообразно осуществлять со скоростью 40- 80 С/с, а охлаждение - со скоростью 50-70 С/с.Экспериментально определено, что для хорошей сваривлемости чугунных труб и ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕВЕДОМСТВО СССР(ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИ А 2182569 угунных труб, Сущность изобретецевые участки на каждой трубе подтермоциклической обработке в 7-12 циклов. В каждом цикле трувают до 800-860 С токами высокой а затем ускоренно охлаждают до С. Также дополнительно подверга- " оциклической обработке по меньре один участо". в средней части трубы. Способ позволяет повысить ность чугунных труб в зоне сварки, ходимо для получения качественноого соединения. 2 з,п. ф-лы. дов иэ ния: кон еергаю течение бу нагре частоты 200-250 ют терм шей ме каждой пластич что необ го сеарн увеличения угла загиба необходимым условием является обеспечение пластических свойств свариваемых участков на уровне значений относительного удлинения 20 - 250, т.е. исходные значения пластических свойств свариваемых чугунных труб необходимо увеличить в 1,78-2,1 раза.Указанный экспериментально определенный режим термоциклической обработки приводит к уменьшению количества газов и микропустот, а также к коагуляции частиц в более округлые формы, что способствует увеличению плотности обрабатываемых участков чугунной трубы с 6,8 до 7.4 г/см, При этом пластические свойства чугуна - относительное удлинение и ударная вязкость - возрастают в 1,7-2,1 раза.Для повышения качества трубопроводов и предохранения труб от механических повреждений при монтаже и транспортировке дополнительно осуществляют термоциклическую обработку, по меньшей мере одного участка в средней части каждойтрубы, что позволяет еще больше увеличить угол загиба трубопровода без появления микротрещин,Выбор граничных параметров нагрева обрабатываемых участков труб до 800- 860 С и охлаждения до 200-250 С обусловлен тем, что в этом промежутке температур происходит изменение механических свойств материала труб, поскольку изменяется плотность материала, уменьшается количество газов и микропустот, происходит коагуляция частиц о более округлые формы, пооышаетсл плотность материала и при этом возрастают его пластические свойства.Термоциклическую обрабо; ку труб проводлт о течение 7-12 циклов, тдк как уменьшение числа циклов обработки меньше 7 приводит к ухудшению качества сварных соединений трубчатых изделий, увеличивается склонность к трещинообразовднию за счет изменения плотности материала труб, Количество циклов более 12 проводить экономически нецелесообразно,Необходимая скорость нагрева в 40 - 80 С/с обеспечивается путем нагрева токами высокой частоты, д необходимал скорость охлаждения о 50-70 С/с обеспечиваетсл за счет ускоренного охлаждения оодовоздушной смесью или оодой,Проведенный анализ заявляемого способа изготовления трубопроводов иэ чугунных труб свидетельствует, что положительный эффект при осуществлении иэобретенил будет получен благодаря тому, что происходит повышение пластических свойств чугунных труб вследствие того, что изменяется плотность материала обрдбдтывдемых поверхностей зд счет уменьшения количества газов и микропустот, а также за счет коагуляции частиц в более округлые формы.Нд основании анализа значительного числа экспериментальных данных было установлено, что для того, чтобы исключить поломки при изготоолении трубопроводов достаточно обеспечить угол загиба труб не менее 10, что всегда обеспечивается в стальных трубах. Длл этого по длине чугунной трубы необходимо дополнительно выполнить участки с повышенной плдстичностью. С этой целью трубы после сварки подвергают дополнительной термоциклической обработке. обрабд 1 ыодл по меньшей мере один участок в средней части каждой трубы,Целесообрдзо, тобы длина концевых участков труб и длина участков о средней части трубы, псдоергдемых тсрмоциклированио. состэолллд 0,007-0,026 от длины трубы, Тдк, например, при изготовлении трубопрооодоо трубы размером 112 хб мм и длиной 7000 мм из оысокопрочого чугуна 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 марки ВЧ 42-12 после центробежной отливки и отжига при исходном относительном удлинении, равном 127 ь, поступают на участок термоциклической обработки, Концеоые участки труб длиной 119 мм, что составляет 0,017 от общей длины трубы, нагревают в кольцевом индукторе до 850 С со скоростью 60 С/с. Нагрев ведут от генератора ТПЧ.После нагрева указанные участки с помощью спрейерного устройства охлаждаются водой до -220 С со скоростью 60 С/с. Затем производят повторный нагрев и охлаждение участков в первоначальном режиме. Количество циклов обработки устанавливают равным 10. После обработки относительное удлинение материала указанных участков составляло 23, что в 1,9 раза выше исходных значений,Затем свариваемые трубы зажимаются в стыкосварочной машине и после приложения начального давления включается сварочный ток, нагревающий торцы труб до образования сварного соединения под действием усилия осадки,Полученное сварное соединоние обладает высокими механическими свойствами и не имеет участков с потерей сплошности материала, Изготовленный таким образом трубопровод характеризуется высоким качеством, Оношение площади трещин к площади поперечного сечения сварного шва составляет 0,5 , угол загиба трубопровода равен 11,В способе дополнительно осуществляют термоциклическую обработку по меньшей мере одного участка шириной 100 мм в средней части каждой трубы. Режим термоциклической обработки в этом случае такой же, как и при обработке конусов труб перед стыкооой сваркой, При этом происходит дальнейшее повышение качества трубопровода за счет повышения угла загиба до 12-13 О.После термоциклирования относительное удлинение чугуна увеличилось с 12 до 25 ,На основании проведенных экспериментов можно сделать вывод о том, что заявляемый способ в сравнении с прототипом обладает следующими преимуществами;повышается качество трубопровода, сваренного из чугунных труб, - отношение площади трещин к площади поперечного сечения сварного шва уменьшается с 78,8 до 0,4-2%, угол загиба точбопровода увеличивдетсл с 3 до 8-12;пооышается надежность трубопровода в эксплуатации, сокращаются затраты на ремонтные работы.1825691 Составитель В, ВетерТехред М. Моргентал Корректор Л. Пилипенко Редактор С, Кулакова Заказ 2300 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, К-З 5, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина. 101 Заявляемое изобретение представляет значительный интерес для народного хозяйства, так как позволяет повысить надежность трубопроводов, сваренных иэ чугунных труб, в эксплуатации и сократить затраты на ремонтные работы.формула изобретения 1. Способ изготовления трубопроводов из отдельных труб, включающий стыковую сваркутруб, отличаю щийсятем,что, с целью повышения качества трубопроводов из чугунных труб, перед сваркой концевые участки каждой трубы подвергают термоциклической обработке в течение 1- 12 циклов, в каждом цикле осуществляют нагрев до 800 - 860 С токами высокой частоты и ускоренное охлаждение до 200-250 С.5 2. Способпоп,1,отличающийсятем, что дополнительно осуществляют термоциклическую обработку по меньшей мере одного участка в средней части каждой трубы.10 3. Способ по пп, 1 и 2, отл и чаю щивй с я тем, что термоциклической обработке подвергают участки, длина которых составляет 0,007-0,026 длины трубы,