Способ изготовления спиральношовных труб

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН 091 (11 15 ц В 21 С 37/1 ИЕ ИЭОБРЕТЕНИ ЕЛЬСТ У(21) (22) (46) (72) В. А. аиГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ АВТОРСХОМУ СВИДЕТ 664846/25-275.11.830,12,84, Бюл. Яф 48В. А. Вердеревский, А. Г. Иванов,Иванов, М. М. Черемисинов,Звонков, И. Г. Чеков и В, Н, Абраменков(71) Всесоюзный ардена Ленина научно-исследовательский и .проектно-конструкторскийинститут металлургического машиностроения(56) 1, Патент ФРГ Иф 1208276,кл. В 21 С 37/12, 1968,2. Авторское свидетельство СССР У 338282кл. В 21 С 37/12, 1971.3. Патент Франции У 1371309, кл. В 21,1964 (прототип).(54) (57) 1. СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СПИ.РАЛЬНОЮОВНЫХ ТРУБ, при котором полосуподают параллельно оси намотки трубы, а затем подвергают многостадийной формовке,сформованные встык кромки разогревают то. ками высокой частоты и сваривают путем их осадки, о т л и. ч а ю щ и й с я тем, что, с целью улучшения качества. труб за счет стабилизации процесса формовки и сварки, в зависимости от геометрических пара " метров полосы в процессе формовки изменяют взаимное положение полосы и оси трубь,.2, Способ по п, 1, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что изменяют расстояние между осью трубы и плоскостью полосы перемещением полосы или трубы в направлении, перпендикулярном плоскости полосы,3. Способ по п. 1, о т ли ч а ю щ и йс я тем, что изменяют расстояние между точкой сварки и началом участка формовки полосы перемещением полосы или трубы в Ре направлении оси трубы.4. Способ по и, 1, о т л и ч а ю щ и с я тем, что изменяют расстояние между осью трубы и кромкой полосы до ее изгиба перемещением полосы или трубы в направлении, перпендикулярном оси трубы.72 1 11315Изобретение относится к производству труби наиболее эффективно может быть использо-.вано при изготовлении спиральношовных свар.ных труб со сваркой ТВЧ,Известен способ изготовления спиральношовных труб, при котором полосу формуютв трубную заготовку по радиусу, меньшемуноминального радиуса готовойтрубы, а затемпод действием упругих сил переформовываютдо номинального радиуса, сформованныевстык кромки разогревают ТВЧ и сваривают 1.Недостатком известного способа являетсянизкое .качество изготавливаемых труб, чтообъясняется малым углом схождения кромок перед сваркой и сложностью поддержания требуемого сварочного давления на кромках.Известен также способ изготовления спираль.ношовных труб, при котором полосу предварительно изгибают по поверхности конуса, споследующей переформовкой на диаметр го.товой трубы, причем перед окончательнойформовкой на участке треугольной формы.полосу дополнительно переформовывают,придавая ей вогнутую форму с кривизной,противоположной кривизне полосы на участке предварительной формовки, а затем сформованные встык кромки сваривают междусобой 2 .Известный способ хотя и позволяет несколько увеличить утол схождения кромок передсваркой, однако он не обеспечивает постоянства сварочного давления на кромках, припем создаются условия для наведения искус.ственной серповидности, Кроме того, кромкиполосы перед их сваркой, в точке сварки,и за точкой. сварки, т,е. в зоне сварки вследствие сплошности полосы и дополнительномупротивоизгибу, находятся в условиях различной нагрузки и деформации, Поэтому качест 40во труб, изготавливаемых по известному спо.собу, низкое,Наиболее близким к предлагаемому является способ изготовления спиральношовныхтруб, при котором полосу подают параллель.но оси намотки трубы, а затем подвергают 45трем стадиям изгиба с предварительным промежуточным и окончательным участками,кромки полосы разогревают ТВЧ и сваривают между собой встык путем их осадки 3.Недостатком известного способа является 50низкое качество изготавливаемых труб, чтообъясняется колебанием параметров формуе.мой трубной заготовки и усилия осадки,т.е. давления на свариваемых кромках приотклонении геометрических параметров исходной полосы (ее ширины, толщины, серповидности и тд.), а также при изменении сопротивления усилию формовки. Кроме того, известный способ характеризуется нестабильностью процесса сварки трубиз-за вынужденных остановок процесса засчет отсутствия регулирования параметров формовки трубной заготовки, так как появление,например, у полосы серповидности или изменение сварочного давления приводит как правило, либо к заклиниванию полосы в формо.вочной машине, либо к расформовке трубной заготовки и в обоих случаях приводитк нарушению процесса.Цель изобретения - улучшение качестватруб за счет стабилизации процесса формовки и сварки при изготовлении труб из полосы с непостоянными геометрическими параметрами.Поставленная цель достигается тем, чтосогласно способу изготовления спиральношовных труб, при котором полосу подают параллельно оси намотки трубы, а затем подвергают мпогостадийной формовке, сформо- .ванные встык кромки разогревают токамивысокой частоты и сваривают путем их осадки в зависимости от геометрических параметров полосы в процессе формовки изменяютвзаимное положение полосы и оси трубы.Сохраняя параллельность подачи полосык оси намотки трубы, возможны следующиеварианты.Изменяют расстояние между осью трубыи плоскостью полосы перемещением полосыили трубы в направлении, перпендикулярном плоскости полосы,Изменяют расстояние между точкой свар.ки и началом участка формовки перемещением полосы нли трубы в направлении оситрубы,Изменяют расстояние между осью трубыи кромкой полосы до ее изгиба перемещением полосы или трубы в направлении, перпендикулярном оси трубы.Такое осуществление способа нзготовления спнральношовных труб позволяет улучшить качество труб при изготовлении их иэполосы, имеющей отклонения по геометрическим параметрам,Сущность изобретения состоит в том, чтопри отклонении геометрических параметровисходной полосы от номинальных размеров,а также при изменении сопротивления усилиюформовки, приводящих к изменению параметров формуемой трубной заготовки (изменениюее диаметра, утла схождения кромок, углаформовки и прочих), осуществляют их регулирование до восстановления оптимальныхзначений путем перемещения либо исходнойполосы, либо трубы в одной из трех взаимно перпендикулярных плоскостей, либо влюбой комбинации иэ этих перемещений,50 55 На фиг, 1 изображена схема процесса из.готовления спиральношовных труб; нафиг. 2 - вид А на фиг, 1.П р и м е р. Изготовление спиральношовных труб ф 273 мм.Исходную полосу 1 шириной 500 мм итолщиной 4,0 мм с прямолинейными парал.лельными кромками 2 и 3; задающей машиной 4 через проводку 5 подают в формовочную машину 6 в направлении, параллельном оси намотки, т,е. параллельно продольной оси 7 трубы 8, где ее подвергают тремстадиям изгиба. На первой стадии, предва.рительном участке 9 формовки, полосу 1изгибают по цилиндрической поверхности радиуса 0,Р, Образующие предварительного цилиндра 9 наклонены относительно направления подачи полосы 1, причем угол М 1, образованный образующими участка 9 формовкис параллельными кромками 2 и 3, т.е, предварительный угол формовки меньше окончательного (номинального) угла формовки оНа второй стадии изгиба (промежуточномучастке формовки 10) полосу 1 по ее ширине изгибает на различные радиусы, причемкромку 2 формуют по меньшему радиусу,а кромку 3 по большему с плавным переходом от меньшего к большему. Предварительный угол формовки а 1 плавно увеличивают до номинального угла формовки М,Таким образом, промежуточный участокформовки 10 имеет нецилиндрическую. поверхность. На третьей стадии изгиба (окончатель.ном участке формовки 11) полосу 1 изги.бают на номинальный радиус Йн готовойтрубы 8, образующие которой параллельнынаправлению задачи исходной полосы 1 вформовочную машину 6,Сформованные таким образом кромки 2 и 3 полосы 1, сходящиеся под утлом М=З 30 (углом схождения кромок), разогревают токами высокой частоты (440 кГц) и сваривают в точке С путем их осадки. Подвод тока к свариваемым кромкам 2 и 3 производят через сварочные контакты 12, расположенные на полосе 1 на некотором расстоянии перед точкой сварки С, Осадку кромок, т.е, сварочное усилие на кромках, создают путем торможения уже сваренного участка трубы при прохождении его во втулке с одной стороны и установкой упора 13 с другой стороны полосы, При изготовлении труб ф 273 х 4 из полосы шириной 500 мм приняты следующие значения: Н= 1=136,5 мм; В -" 220 мм; Ь: 1700 мм;Р,:190 мм;е =25. Такие параметры настройки стана обеспечивают номинальные параметры формов. ки трубной заготовки, наружный диаметр 5 10 15 20 25 ЗО 35 40 45 трубы Дн = 273 мм; угол формовкиМн = 5350, угол .схождения кромок ф:3 30,и получение труб высокого качества.Отклонение параметров исходной полосыот номинального значения (изменение ширины полосы, появление у нее серповидностии т,д.) вызовет изменение параметров формовки трубной заготовки, что потребует регулирования процесса,Для восстановления оптимальных параметров формовки и сварки предлагаемый способпредусматривает их регулирование за счетотносительного перемещения полосы и трубыв одной из трех нижеуказанных взаимно перпендикулярных плоскостей Х,т, 2 либо влюбой комбинации укаэанных перемещений,при сохранении параллельности подачи полосы к оси намотки трубы; путем перемещения полосы или трубы в плоскости Хт.е. за счет изменения расстояния 3. междуточкой сварки С и началом участка формовки полосы (точкой "е"); путем перемещения полосы или трубы в плоскости Ут.е. за счет изменения расстояния 6 междуосью намотки трубы 8 и кромкой 2 полосы 1 до начала ее изгиба без изменения положения плоскости полосы; путем перемещения полосы или трубы в плоскости Е, т.е,за счет изменения положения плоскости полосы относительно осн намотки труб, изменяютрасстояние Н,Ввиду того, что каждое из указанных выше относительных неремещений оказываетразличное влияние на отдельные параметрыформовки, а один и тот же возмущающийфактор, например серповндность полосы, оказывает одновременное влияние на несколькопараметров формовки, то для расширениявозможности регулирования становится целесообразным применять совместные комбинации предлагаемых перемещений, напримеродновременно изменять расстояния Ь и 3 Ви Н, Н иЬВлияние значений Н, В,Ь настройки станана основные параметры формовки и сваркиуказаны в таблице,Из таблицы видно, что при уменьшении,например, диаметра трубы необходимо либоувеличить расстояние Ь между точкой свар.кл и началом участка формовки полосы,либо уменьшить расстояние 0 между осьюнамотки трубы и кромкой полосы до начала ее изгиба без изменения положения плос.кости полосы, либо уменьшить расстояниеН между плоскостью подачи полосы и осьюнамотки трубы. При увеличении же диаметранеобходимо либо уменьшить Ь, либо уве.личить З,либо увеличить Н,1131572 Так, при увеличении или уменьшении диа. метра изготавливаемой трубы на 1,0 мм дпя восстановления его номинального значения предполагается три возможных способа регулирования: соответственно уменьшение или увеличение значения 1, - расстояния между точкой сварки и началом участка формовки полосы на 0,8 мм; соответственно увеличения или уменьшения значения Н - расстояния 1 10 между плоскостью полосы и осью намотки трубы, на 3,0 мм; соответственно увеличе.ния или уменьшения значения 8 - расстояния между осью намотки трубы и кромкой полосы до ее изгиба без изменения положения плоскости пелосы на 1,5 мм.При увеличении (уменьшении) угла схождения кромок, например на 30, восстановление его номинального значения возможно либо за счет уменьшения (увеличения) рас. 20 Параметры формовки и сварки Параметрынастройкистана Угол формовкиШаг спирали Угол схождения кромок Сварочное давление Диаметр трубыРасстояние от Перемещение точки сварки точки сварки до сварочных контактов 1вправо вправо Г влево влево вправо ИИП каз 9686/5 Тираж 79 сн Филиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул тн где , - увеличение значения;с, - уменьшение значения,стояния Ь на 1,7 мм; либо за счет увеличения (уменьшения) расстояния Н на 4,0 мм; либо за счет увеличения (уменьшения) расстояния В на 2,5 мм, Возможно так же использование любой комбинации этих перемещенийВыполнение способа изготовления спираль. ношовных труб описанным выше образом позволяет улучшить качество иэгОтавливаемых труб за счет повышения точности труб по диаметру и улучшения качества сварного шва благодаря стабилизации параметров фор. мовки и сварки, На 20 - 30% сократится количество труб, требующих ремонта, кроме того, сократятся простои оборудования, свя. занные с вынужденными расформовками трубной заготовки и забуриванием полосы в формовочной машине и, тем самым на 0,8 - 1,0% повысится производительность.