Способ изготовления сварных прямошовных труб

О П И С А Н"И"Е" ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советских Социалистических Республик(51)М. Кл,В 21 С 37/08 Государственный комитет СССР ио дедам изобретений и открытийЭлектростальский Филиал Московского ордена Трудового(71) Заявители Красного Знамени института стали и сплавов и Московский ордена Трудового Красного Зйамени институт стали и сплавов(54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СВАРНЬМ ПРЯМОЮОВНЫХ ТРУБПри данном способе траектория дви-, жения кромки перед формовочным калиб ром и после него представляет собой 1 кривую с выпуклостью в сторону от оси формовки, а в,формовочнсм калибре - кривую с выпуклостью к оси формовкиИзвестен также способ изготовления сварных прямошовных труб,.при котором исходную полосу формуют в трубную заготовку и сваривают ее продольные кромкй 2) . Изобретение относится к производству сварных труб, а точнее к способам непрерывной Формовки и сваркитруб, иможет использоваться при производстве полуцилиндров и гнутых проФилей.Известен способ изготовления свар-ных прямошовных труб в формовочныхкалибрах горизонтального и вертикального исполнения, при котором исходную полосу Формуют в трубную заготов-,ку й свариваыт ее 1),Недостатком такого способа являет-ся неравномерность деформации кромокполосы по длине очага сворачивания 15при этсм максимальная величина деформации значительно превышает упругие,что приводит к образованию гофров накромках трубной заготовь перед сваркой.20Известно, что величина продольнойдеформации крсыки трубной заготовкизависит от траектории движения кром-ки в очаге сворачивания. Конкретно,в первом приближении продольная от.носительная деформации подгибаемогоэлемента в данном случае кромки)пропорциональна производной функцииугла подгибки по длине очага сворачивания, 3( В известном способе осуществляютплавное изменение угла подгибки,близкое к линейному, при переходЕ отодного формующего калибра к другому,благодаря применению между ними дополнительного инструмента (направляющихили роликовых проводок),При формовке труб по этому способу происходит уменьшение максимальных деформаций растяжения и сжатия,однако эти величины в несколько раэпревышают упругие деформации ( с =0,4-0,6).Таким образом, недостатком этогоспособа является значительная неравномерность деформации кромок по длине оча га св орачив ания и, следов ательно, образование гофров на кромкахполосы,Уменьшение максимальных продольных деформаций на крсмках полосыобъясняется тем, что по Данному способу траектория движения кромки вовнеконтактной зоне деформации (передформовочным калибром) и зоне распружинив ания (эа формовочным калибром)имеет меньшую кривизну и более плавное по сравнению с предыдущим спосо,бом изменение производной угла подгибки во внеконтактной зоне. Но учас.ток плавного изменения угла не можетсохраняться вплоть до точки первоГоконтакта кромки полосы с валком, так 35как в этом случае в этой точке производные от угла подгибки слева исправа будут неравны, т,е. даннаяточка является точкой разрыва по про.дольной деформации, Так как зто физи-, 2 Очески невозможно, между формовочнымкалибром и роликовой проводкой располагается участок сопряжения, производная от угла подгибки на которомрезко меняется. Это и создает пик деформации рас т яже ни яНаиболее близок к предлагаемомуизобретению способ изготовления свар"-ных прямошовных труб, при которомисходную полосу формуют в трубнуюзаготовку в формовочных калибрах исваривают ее продольные кромки 3) .,Однако при формовке по данной схеме имеетс я значительная нерав нсмерность деформации кромок полосы подлине очага сворачивания и образованию гофров на кромках. ари данном способе формовки и. сварки во внеконтактной зоне деформации, т.е. перед Формовочным калибром, 4 О как и по известному способу 1) угол подгибки кромки интенсивно возрастает по мере приближения кромки к калибру. Это приводит к образованию пика деформации растяжения кромки, максимум которой соответствует первой точке контакта полосы с валком калибра, т,е. точке смены знака кривизны кромки. Максимальные деформации с жатия с оотв етс тв уют последней точке контакта полосы с валком на выходе из него перед зоной распружинивания.Цель изобретения - повышение качестна труб путем предотвращения гофрообразования на кромках. 55Это достигается тем, что переД каждым формовочным калибром и после него изменяют знак кривизны продольных кромок трубной заготовки путем ,эаформовки каждой кромки на угол, щ превьЩающий угол формовки в формовочнсм калибре не более, чем на 5,- Изготовление труб по предлагаемому способу позволяет получить относительные деформации растяженйя"и"сжатия во внеконтактной зоне и зоне распружинивания, не превышающие упругие,Это достигается эа счет того, чтопри данном способе продольная кромкане имеет участков, на которых происходило бы резкое изменение проиэводной данного угла, тем самым отсутствует резкое изменение или пик продольной деформации.Если при смене знака кривизныкрсмок угол формовки будет меньшеугла формовки кромок в формовочномкалибре, то в еличина деформаций растяжения превысит упругие, а увеличение угЛа подгибк и б олее чем на 5посравнению с углом подгибки в соответствующих формовочных калибрах приведет к пиковому возрастанию продольных деформаций сжатия перед калибрск --и продольных деформаций растяженияпосле калибра, величина которых превышает упругие деформации. Следовательно, указанные выше пределы отклонения угла формовки являются оптимальнымии.На чертеже даны кривые, показывающие изменение продольных кромоктрубной заготовки. "а - при изготовлении труб по известному способу: бпри изготовлении труб по предлагаемо"му способу,Способ осуществляется следующимобра зом.В Формовочном станке исходная полоса подвергается постепенному поперечному изгибу в формовочных калибрах с углом формовки по оси калибра дд, с окончательным углом формсвки, после прохождения калибрасСф,и окончательным углом формовки. в предыдущем калибре с , При этом, перед формующимися калибрами и псслених меняют знак кривизны продольнойкромки, создавая максимальный уголформовки каждой кромки во внеконтактной зоне и зоне распружиниванияоне более, чем на 5 превышающий уголФормовки в формовочном калибре.При формовке по предлагаемому способу в плоскости оси одного иэ открытыхкалибров угол формовки о равено180, а в одном из закрытых калибрс 320.Передкаждьм калибром и после него, т.е, во внеконтактной зоне и зоне распружинивания меняют знак крив из ны к ромк и, с сэда в ая д о в нек онтак тной зоне деформации и зоне распружинивания максимальный угол формовкис оотв етс тв енно для открытого к алиб - .ра, равный 180 30, а для закрытогокалибра - 320 30В тех же калибрах, меняя знак кривизны кромки, создают в указанныхзонах соответственно, угол подгибки,равный 185" и 325Испйтание предлагаемого способаформовки на лабораторном стенде и692653 лосу Формуют в трубную заготовку в формовочных калибрах и сваривают ее продольные кромки, о т л и ч а ющ ий с я тем, что, с целью повыше, ния качества труб путем предотвращения гофрообраэования на кромках, перед каждым Формовочным калибром и после него изменяют знак кривизны продольных кромок трубной заготовки путем заформовки каждой кромки на угол, превышающий угол формовки в формовочном калибре не более, чем на 5 лабораторном стане 20-102 при Формовке трубных заготовок диаметром 65 хх 0,5 мм и диаметром 102 х 1 мм сзамерсм тенэометрами продольных деформаций на кромках полосы показало,что при данном способе Формовки имеется качественный скачок в сторонууменьшения величины максимальных продольных деформаций на кромках полосы,их неравномерности при переходе через формующие калибры, 1 ОПредлагаемый способ позволяет вотличие от известных регулироватьпродольные деформации кромок с цельюполучения минимальных деформаций, значительно уменьшить их неравномерность 15по длине очага сворачивания при переходе через формующие калибры и между калибрами, устранить гофрообраэов ание.Это обеспечивает высокое качествосварных прямошовных труб на существующих станах без их реконструкции.Формула изобретенияСпособ изготовления сварных прямошовных труб, при котором исходную поУгол (ориобки, Ф Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Матвеев Ю.М. и др, Энергосиловые параметры непрерывных трубосварочных станков. - Южно-Уральское книжное издательство, 1967, с. 8. 2, Авторское свидетельство СССРР 313585, кл. В 21 С 37/06, 1963,3. Патент ФРГ М 864084,кл. 7 в 37/08, 1953 (прототип). тавитель СредН, Ковал аказ 63 Тираж 1034Государственногоелам изобретенийосква, 3-35 Раушс Подписно митета СССР открытий, я наб., д Н 13035,4/ П Патент, г, Ужгород, ул, Проектная Филиа Редактор Л. Гребенников Никулинаа К оррек тор В. Синицка