Способ изготовления прямошовных труб

Союз Соаетскнх Социалистических ВесиуЕлии(22) Заявлено 91178 (21) 2689460/25-27с присоединением заявки Мо(51)М ( 3В 23 К 13/00 В 21 С 37/08 Государственный комитет СССР оо делам нзооретеинй н открытий(71) Заявитель 54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПРНМОИОБНЫХ ТРУБ Изобретение относится к области изготовления труб сваркой с индукционным нагревом токами высокой частоты и может быть использовано при производстве прямошовных труб на. 5 трубоэлектросварочных станах, а также при производстве металлических оболочек кабелей.Известны способы изготовления прямошовных труб высокочастотной сваркой, заключающиеся в том, что формуют заготовку, свариваемые кромки сводят под острым углом друг к другу с вершиной в точке сварки, а к разведенным концам кромок с помощью 15 индуктораили контактных систем подводят ток высокой частоты 1) .Ток протекает по кромкам и разогревает их до сварочной температуры, достигая максимальной плотности в точке их схождення.,Сварка осуществляется путем последовательного сближения и осадки кромок в сварочном калибре в направлении от вершины острого угла (точки 25 сварки) к разведенным концам кромок.Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является способ изготовления прямошовных труб, при .котором формуют трубную заготовку, 3 О придавая каждой кромке двоякую. кривизну, сводят кромки под углом друг к другу, нагревают их током высокой частоты и осаживают до получения сварного соединения 2).По известному способу участок кромок, непосредственно прилегающий к сварочному калибру и расположенный между точкой перегиба кромок и точкой сварки, на котором значения угла схождения кромок непрерывно уменьшаются по мере приближения к точке сварки, значительно больше зоны агрева кромок, т.е, участка кромок, расположенного между точкой приложения контактов, подводящих к очагу сварки ток высокой частоты, или торцом индуктора и точкой сварки. Так, например, при сварке трубы 4 219 к 7 мм длина участка между точкой перегиба и точкой сварки составляет 360 ьм, измеренная фактически на стане 203- 530 Выксунского металлургического завода - 400-420 мм, а длина зоны нагрева кромок составляет 250 мм.При такой подготовке кромок на участке кромок, непосредственно прилегающем к точке сварки, на котором происходит наиболее интенсивный их нагрев и оплавление, расстояниемежду кромками настолько мало, что между ними непрерывно происходят электрические пробои, сопровождающиеся обильным выбросом металла из оча.га сварки в виде искр, При этом точка сварки непрерывно меняет свое положение по длине этого участка, протяженность которого в зависимости от размера труб колеблется в пределах от 15 до 100 мм. Это приводит к снижению качества сварного соединения и дестабилизирует процесс сварки, а бурное искрообраэование уменьшает срок службы индукторов, особенно внутренних, располагаемых внутри трубной заготовки.Целью изобретения является повышение качества сварного соединения и срока службы сварочного оборудования.Указанная цель достигается за счет стабилизации положения точки сварки и исключения искрообразования, для чего в известном способе изготовления прямошовных труб точки. перегиба кромок в процессе Формовки располагают в зоне их нагрева, при этом расстояниеот точки сварки до проекции точек перегиба кромок на ось сварного соединения определяют из выражения(.КЬ,где 2 - наружный диаметр трубы;К - числовой коэффициент, выбираемый в зависимости от диаметрасвариваемых труб ( К = 0,3 для труб,Ъ ) 150 мм; К = 0,5 для труб 50 мм(( 50 мм),На чертеже показана трубная заготовка перед очагом сварки, вид сверху.Кромки 1 трубной заготовки 2 передточкой сварки в представляют собойлинии двоякой кривизны, которые научастке аб от начала очага деформации,а до точки перегиба б обращены другк другу выпуклостью наружу, а научастке бв от точки перегиба б доточки сварки в выпуклостью вовнутрь.Участок аб характеризуется возрастанием угла схождения кромок о, который достигает максимума в точкеперегиба б, а затем на участке бвпостепенно уменьшается. Длина Иучастка нагрева кромок 1 (от местаконтактов 3 или торца индуктора доточки сварки в) выбирается большедлИны (. участка бв стыка, Поэтомунагрев кромок на большей длине происходит при относительно большихзазорах между кромками 1, препятствующих возникновению пробоев междуними, И лишь на коротком участке бвпосле точки перегиба б кромки 1 имеют выпуклость вовнутрь и только непосредственно перед точкой сварки вна участке может наступать пробой,который в силу небольшой величины60 б 5 го способа в кабельной промышленности позволит также повысить электрические характеристики кабеля за счетотсутствия выплеска металла на изоляции кабеля под сварной металлическойоболочкой. напряжения на этом участке протекает вяло или чаще всего вообще ненаблюдается. Таким образом, точкасварки в стабилизируется по длинеи искрообразование из очага сваркиотсутствует, Указанное Формоизменениекромок может быть осуществлено засчет уменьшения угла сворачиваниятрубной заготовки в последней клетиформовочного стана, применения многовалковых (трех и более) сварочныхо калибров, применения на участкемежду формовочным станом и сварочным калибром направляющей клети идругих устройств, позволяющих изменять положение кромок в пространстве.15 Ток высокой. частоты, подведенныйк трубной заготовке 2 с помощью контактов 3 или индуктора (не показан),протекает вдоль кромок, вызывая ихинтенсивный нагрев на длине И . На2 О этом участке кромки расположены выпуклостью наружу, что исключает возникновение электрических пробоевмежду ними. На небольшом расстоянииот точки сварки в, определяемом извыражения . с КЭ, кромки претерпеваютперегиб и интенсивно сближаются,Малая протяженность этого участка исравнительно небольшое напряжениемежду ними препятствует возникновению пробоев и перемещению точки сварЗО ки, Далее следует осадка в сварочномкалибре 4.П р и м е р, При сварке труб4219 х 7 мм на трубоэлектросварочномстане 203-530 Выксунского металлургиЗ 5 ческого завода была опробована сварка с предлагаемым пространственнымрасположением кромок трубной заготовки, Точка перегиба б кромок 1 располагалась от точки сварки в нарасстоянии(. 30 мм. Сварка проводилась с помощью внутреннего индуктора с частотой тока 10 кГц или с по-мощью охватывающего индуктора с частотой тока 440 кГц. Длина нагреваемогоучастка кромок составляла в обоихслучаях 200-250 мм. Зазор между кромками, измеренный на расстоянии 200 ммот точки сварки, составлял 13 мм.При этом положение точки сварки было.стабильным и ее перемещение вдольтрубы не превышало 5 мм. Процесс сварки протекал без искрообразования.Качество сварного соединения хорошееи стабильное по длине,Ожидаемый экономический эффектот внедрения предлагаемого способана стане 203-530 составит 200 тыс.руб.в год за счет повышения качества труби повышения срока службы сварочногооборудования. Применение предлагаемоЭаказ 7615/18 Тираж 1160 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Формула изобретенияСпособ изготовления прямошовных труб, при котором формуют трубную заготовку, придавая каждой кромке двоякую кривизну, сводят кромки под углом друг к другу, нагревают их током высокой частоты и ос;.живают до получения сварного соединения, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения качества сварного соединения и срока службы сварочного оборудования, точки перегиба кромок в процессе формовки располагают в зоне их нагрева, при этом расстояниеот точки сварки до проекции точек перегиба кромок на ось сварного соединения определяют из выражения. (Ък,где Ь - наружный диаметр трубы;числовой коэффициент, выбираемый в зависимости от диаметра свариваемых труб,Источники информации,5 принятые во внимание при экспертизе1. Глуханов Н,П. и Богданов В.Н.Сварка металлов при высокочастотномнагреве. М.-Л., "Машгиз", 1962, 10 с.121-123.2. Жуковский Б.Д. и др. Расчеткалибровки инструмента для изготовления тонкостенных электросварныхтруб, ЦНИИИнформации и технико экономических исследований чернойметаллургии, Бюл. М 14(706), с.40-42.