Способ изготовления сварных труб

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскикСоцкалистнческикРеспублик 1 ц 901304по делам изабретеиий и открытий(71) Заявитель 4) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СВАРНЫХ ТРУБ ое е заи а о з. Известе го соединелокальный тическую дОднако и чивая дробл талла шва и аниет ск Изобретение относится к металлур. гии в частности к производствусварных труб большого диаметра. Специфической особенностью электросвар ной трубы большого диаметра является .наличие сварного шва, расположенного по образующей трубы либо по спирали и представляющего местное утолщение, в 1,5-2 раза превышающее толщину используемой для производства труб заготовки. Электросварные трубы неоднородны по струк туре, основной металл имеет деформированную структуру, шов - литую. Ударная вязкость металла шва, как .правило, ниже основного металла. Наличие сварного шва на трубе приводит к неодинаковым условиям нагрева и охлаждеиия труб при их термической обработке и, следовательно, к получению неодинаковых свойств по сечению трубы, т.е. к снижению эффек та термического ее упрочнения.Известен способ повышения мех че их свойств металла шва за сч его дополнительного легирования хрмом, молибденом, ванадием, никелеми др, 13,Недостаток известного способа -снижение стоикости сварного соедния и образование трещин.Известен способ изготовлениясварных труб, в котором повышенивязких свойств сварных соединенитруб обеспечивается путем их лок0 .ной нормализации при нагреве ТВЧНедостаток известного способаключается в том, что при повышенизначений ударной вязкости металлшва после нормализации доля вязк.составляющей в изломе остается н1 кой.,Фспособ обработки сварноия трубы, включающий его агрев и последующую эласформацию 33 .эвестный способ, обеспеение литой структуры ме+ его раскатку до уровняосновного металла, т. е. устранениеструктурной и геометрической неоднародности между швом и основнымметаллом, не изменяет механическиесвойства основного металла труб.Наиболее близким по техническомурешению к предлагаемому являетсяспособ изготовления сварных труб,включающий формовку трубной заготовки, сварку труб и объемную термическую обработку 1,закалку с высокимотпуском) Я .Недостаток известного способа за, ключается в том, что он не обеспечивает получение одинаковых свойств основного металла и сварного шва, чтоснижает эксплуатационную надежностьтруб из-за недостаточного сопротивления хрупкому разрушению и овализации концов при объемной термической обработки труб,Цель изобретения в ,повышение эксплуатационной надежности за счетповышения сопротивления хрупкомуразрушению металла сварного соедине -ния и уменьшение овализации концовпри термоббработке.Поставленная цель достигаетсятем, что в способе изготовлениясварных труб, включающем Формовку,сварку,.трубных заготовок и объемнуютермическую обработку, перед термической обработкой сварное соединение подвергают нагреву выше А до тем 3пературы горячей деформации и деформируют шов со степенью деформации10-40 .Деформация сварного шва со степенями менее 10% не изменяет существенно литую структуру металла шва. Верхний предел степени деформации 40 .определяется условиями локальной 901304 4раскатки усиления шва, обеспечивающий плавный переход к основному металлу и достижение полного изменения структуры металла шва.Способ изготовления сварных трубосуществляется следующим образом,Выполнение основных технологическихопераций происходит в следующей последовательности: формовка трубной10 заготовки, сварка труб, ремонт иконтроль, локальный нагрев сварныхсоединений труб до температуры аустенизации, деформация усилений швовна 10-40 , охлаждение сварного соединения, предварительное экспандирование, объемная термическая обработка, экспандирование, отделка.Объемная термическая обработка трубс деформированными сварными соединениями осуществляется по различнымвариантам: нагрев трубы до температуры ниже А, нагрев трубы до температуры выше А , ускоренное охлаж 5дение трубы, последующий нагрев всейтрубы ниже АГ , нагрев трубы до межкритического интервала А 0 - Ас,л 3ускоренное охлаждение, последующийнагрев ниже А, нагрев трубы вышеАС, либо в интервале А -А и охлаж 3 06дение на воздухе.30Исследуют свойства металла сварныхсоединений труб из стали 16 Г 2 САФ1,0 =12,0 мм) после обработки по сле -дующим вариантам.оРежим 1. Закалка до 850 С отпускпри 680 О С.Режим 2, Нагрев до 950 С, прокат, ка усилений швов до уровня основногометалла 1 степень деформации 25 .),закалка от 920 С, отпуск при 680 С.40ударная вязкость стали послеобработок приведена в таблице.901304 Образцы для испытания на ударную вязкость Обработка Тип 1 Х ГОСТ, 6996-66температура испытания 20 С Типа У, ГОСТ 6996-66отемпература испытания 40 С количествовязкой составляющейв изломе, Х ударная вязкость,кгссм/смф ударная вязкость,кгс см/см количество вязкой составляющей в изломе Е 35 - 45 30 - 60 3,5 - 5,6 59,4 - 9,5 Режим 1 4,2 45 40 7,0 80 - 100 5,0 - 11,5 55 - 80 7,4 - 9,9 Режим 2 6,2 60 Пр и м е ч а н и е : В числителе приведены минимальные и максимальные значения по 12-15 образцам из металла четырех плавок, в знаменателе - средние значения,формула изобретения и д ур ВНИИПИ Заказ 12303/24 Тираж 586 Подписное Филиал Г 1 П "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Проводят локальную термомеханическую обработку опытной партиитруб (18 шт.) размером 1220 х 2,0 ммиз стали 17 Г 1 С,Процесс ведут в следующей после- ЗОдовательности: индукционный нагревосварного соединения труб до 1000 С,раскатка усилений швов труб в валках;сварных соединений труб проходит стабильно.Величина ударной вязкости металла шва в 977 случаев) превышает4,0 кгс см/см на образцах с круглым надрезом при температуре испытания 40 С.Использование предлагаемого способа позволяет получить сварное соединение с высоким сопротивлением 45хрупкому разрушению. Ударная вязкостьсварного соединения на 20-403 и величина доли вязкой составляющей визломе образцов в 1,5-2,0 раза выше,чем после закалки и отпуска, а раскатка усилений швов обеспечиваетотсутствие концентрации напряженийв околошовной зоне термически обработанных труб, Кроме того, раскаткаваликов усилен я швов о овня основного металла позволяет улучшитьусловия изоляции трубопроводов и,следовательно, уменьшить возможностькоррозионного разрушения. Способ изготовления сварных труб,включающий формовку, сварку трубныхзаготовок и объемную термическуюобработку труб, о т л и ч а ю щ и й -с я тем, что, с целью повьппенияэксплуатационной надежности за счетповышения сопротивления хрупкомуразрушению металла сварного соединения и уменьшения овализации концов при термообработке, сварное соединение перед термической обработкой подвергают нагреву до температуры горячей деформации и деформируютшов со степенью 10-407Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. "Автоматическая сварка", 1974,Ф 6, с. 58-62.2. Бюллетень ЦНИИ черной металлургии, 1974, 11 22, с.48-50.3. "Сварочное производство", 1974,В 124. Авторское свидетельство СССРУ 450839, кл. С 21 О 9/08, 1974.