Способ сварки прямошовных труб дав-лением и устройство для его осуществ-ления

Союз Советскик Социалистических Респубпин(5 ЦМ. КЛ.Р с присоединением заявки йо В 21 С 37/08 Государствеииый комитет СССР ио делам изобретений и открытий(72) Авторы изобретения Уральский научно-исследовательский инс трубной промышленности(54) СПОСОБ СВАРКИ ПРЯМОШОВНЫХ ТРУБ ДАВЛЕНИЕМ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ иИзобретение относится к производству электросВарных труб и может быть использовано на трубоэлектросварочных станах для уменьшения высоты внутреннего грата в электросварных трубах.Известен способ сварки труб, при котором заготовку осаживают в валках с консольным закреплением осей со стороны, противоположной положению шва 1) .Недостаток данного способа состоит в том, что при изменении давления металла на валки из-за нежесткого крепления осей валков со стороны шва последние, в зависимости от того уменьшается давление или увеличивается, со стороны шва либо сходятся, либо расходятся. При этом изменяется степень осадки кромок в процессе сварки, что приводит к нестабильности качества шва и браку.Для предотвращения брака по непроварам величину осадки завышают, что в свою очередь приводит к завышению размеров внутреннего грата и ограничению областей применения электросварных труб.Известен способ, согласно которому преДварительно сформованную заготовку нагревают и подвергают осадке, причем обе половины периметра обжимают практически на постоянную величину за счет того, что оси валков закрепляют с обеих сторон Г 2.Двухопорное закрепление осей валков сварочной клети обеспечивает их незначительное практическое параллельное перемещение.Недостаток данного способа состоит в том, что при изменении периметра заготовки и практической стабильности периметра калибра изменяются с=епень осадки кромок и, следовательно, высота внутреннего грата и качество сварного шва,Цель изобретения - уменьшение высоты внутреннего грата за счЕт стабилизации и уменьшения величины осадки кромок. Поставленная цель достигаетсятем, что сформованную заготовку грата подают к источнику нагрева, нагревают и подвергают осадке, причем половину заготовки со сварным швом в середине подвергают осадке постоянной величины, а противоположную половину подвергают осадке пе- ременной величимы, зависящей от из 841 б 95менений размеров и механическихсвойств заготовки,Для осуществления этого способав устройстве, содержащем установленные на осях сварочные валки, концы этих валков со стороны свариваеьаюх кромокжестко закреплены, а противоположные концы установлены свозможностью перемещения концовосей в плоскости, перпендикулярнойоси свариваемой трубы.Сущность способа состоит в следующем. При изменении периметра, толщины и механических свойств заготовки изменяется усилие, с которымзаготовка воздействует на валки. Однако учитывая, что половину перимет"ра заготовки со щелью (швом) подЬергают осадке постоянной величины, степень осадки кромок будет неизменйой.Противоположную половину периметра,подвергают осадке переменной величины, причем, если усилие на валки возрастает, величину осадки уменьшают,в противном случае, увеличивают.Таким образом, необходимые измененияпериметра калибра производят засчет изменения периметра преимущественно той половины, где отсутствуетшов.На фиг, 1 показано положение сварочных валков при номинальных условиях", нй фиг. 2 - то же, при увеличении нагрузки на сварочные валки.Способ осуществляется следующимобразом.Сформованную заготовку подаютк источнику нагрева, где нагреваюткромки заготовки и задают заготовкув сварочную клеть с вертикальнымивалками. Постоянную величину осадкиполовины периметра заготовки со сварным швом в середине обеспечиваютдостаточно жестким закреплением осейи валков со стороны свариваемых кромок. Необходимое изменение периметракалибра при изменении параметровзаготовки обеспечивают нежестким закреплением осей с противоположнойстороны таким образом, чтобы данныйконец оси имел возможность перемещения в плоскости, перпендикулярнойоси трубы. Усилие, с которым ось.состороны, противоположной шву, удерживают в нормальном положении,должно быть близким к усилиям осадки кромок заготовки при номинальныхее параметрах. Таким образом, расстояние между точками закрепленияосей валков со стороны шва не изменяется при изменении нагрузки иравно А, а с противоположной стороныпри увеличении нагрузки межосевоерасстояние равно А + д А, при уменьшении нагрузки А - дА.,Рассмотрим на примере сварки трубы Ф 40 Х 1,5 мм осуществление данного способа при изменении толщины имеханических свойств заготовки. Шов расположен в верхней части трубы.При увеличении толщины кромки в пределах допуска на 5, т.е. на0,075 мм, примерно на 5 уменьшаетсяразогрев кромок, так как нагреваетсябольшой объем металла При темпера"туре сварки 1400-1450 С уменьшениеотемпературы составит примерно 70 С.Последнее приводит к увеличениюусилия осадки на 10-15 и аналогич 10 ному возрастанию усилия на валкисварочной клети . Так как оси валковсверху закреплены жестко, а снизу - .с возможностью перемещения валкивместе с осями поворачиваются такимобразом, что периметр верхней части15 калибра практически не изменяется(межосевое расстояние равно А), аувеличивается периметр нижней половины калибра (межосевое расстояниеравно А + д А), При этом величина .20 осадки кромок не изменяется, а величина осадки нижней части заготовкинесколько уменьшается. Аналогичнопрнувеличении прочностных свойствзаготовки.Стабильность величины осадки кромок позволяет установить эту величину равной 0,3 мм и получить внутренний грат не более 0,5 мм,Аналогичные изменения условийсварки по известному способу (отсутствие закрепления осей валков со стороны шва) приводят к колебаниям (вданном случае уменьшении) величиныосадки на 0,3-0,5 мм, что требуетее завышения и доведения до величины 1,0 мм. При такой осадке получают высоту грата до 1,0 мм и более.Рассмотрим явления., происходящиепри колебании ширины ленты, приводящей к колебаниям периметра заготовки.40 Точность порезки ленты составляетО, 3 мм. При увеличении периметра заготовки увеличивается как степеньосадки кромок, так и степень осадкинижней половины периметра заготовки,4 з увеличивается давление металла навалки, нижние концы осей расходятся,периметр калибра увеличивается эасчет расширения нижней части, чтокомпенсирует увеличение периметразаготовки. Величина осадки верхнейчасти периметра и в особенностикромок остается практически стабильной, заранее заданной величины,равной 0,3 мм, обеспечивающей стабильную величину грата не более55 0,5 мм. Осуществление сварки по известному способу вызывает завышение величины осадка на 0,3 мм при условии качественной порезки ленты (при износе ножей агрегата резки эта величинаможет быть и выше) . Завышение величины осадки приводит к увеличению высоты грата на 0,5 мм и получению грата высотой по 1,0 мм.841695 Формула изобретения фисНИИПИ Заказ 4936/4 Тираж 888 Подписное филиал ППП"Патентф,г.ужгород, ул.Проект Таким образом, осуществление предлагаемого способа позволит получать трубы с высотой внутреннего грата не более 0,5 мм, тогда как при использовании существующих способов. высота грата достигает величины 1,0 мм.Электросварные трубы с внутренним грагом не .более 0,5 мм найдут широкое применение, в частности, в качестве оболочек для электропроводок взамен водогазопроводных труб, толщина стенки которых в 1,5-2,0 ,раза выше, чем у электросварных и превышает требуемую по условиям эксплуатации электропроводок. 1. Способ сварки прямошовных трубдавлением, включающий нагрев кромоксформованной заготовки и осадку,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, сцелью уменьшения высоты внутреннего грата, половину заготовки со сварным швом в середине подвергают осадке постоянной величины, а вторую половину подвергают осадке переменнойвеличины, зависящей от измененийразмеров и механических свойств заготовки.2. Устройство для осуществленияспособа По п,1, содержащее установленные на осях сварочные валки, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что концыосей сварочных валков со сторонысвариваемых кромок жестко закреплены, а противоположные концы установлены с возможностью перемещения вплоскости, пернендйкулярной оси свариваемой трубы.Источники информации,принятые во вниманиепри экспертизе1. Шевакин Ю.ф., Глейберг А.З.Производство труб. М., "Металлург гия" 1968, с. 300.2. Авторское свидетельство СССРР 455767, кл. В 21 С 37/08, 1972.