Способ изготовления многогранных сварных труб

(51) 4 В 21 С 37/08 3 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬ(71) Всесоюзный ордена ТрудовогоКрасного Знамени научно-исследовательский и конструкторско-технологический институт трубной промышленности и Московский ордена нЗнак Почета" трубный завод(56) Трииевский И.С., Докторов М.Е.Теоретические основы процесса профилирования. - М.: Металлургия, 1980,с. 3, 7, 14,Рымов В.А., Полухин Л.И., Пота-.пов И.Н. Совершенствование производства сварных труб. - М.: Металлургия, 1983, с. 293,54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ МНОГОЫХ СВАРН 11 Х ТРУБ(57) Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частнос- ти к трубосварочному производству, и может быть использовано при изготовлении многогранных труб высокой точности. Целью изобретения является повышение точности размеров труб пу- тем уменьшения вогнутости граней и величины наружных радиусов их сопряжений, а также эффективности профили. рования за счет снижения числа проходов. Сваренная трубная заготовка подвергается профилированию с обеспе- чением выформовки углов, При этом заготовку одновременно подвергают изгибу в плоскости, проходящей через ее продольную ось. Величину прогиба определяют иэ заданного выражения. Величины параметров, входящих в это выражение, меняются в зависимости от материала заготовки, протяженности участка изгиба, определяемой конструкцией стана, и от коэффициента, . зависящего от условий контакта заготовки с профилировочными валками выформовывающего калибра, 2 ил.1 табл.1274790 8 =К,Е 1 1Изобретение относится к обработкеметаллов давлением, в частности ктрубосварочному производству, и может быть использовано для изготовления многогранных (например, квадратных, прямоугольных, шестигранных)труб высокой точности,".Цель изобретения - повышение точности размеров труб путем уменьшения вогнутости граней и величины наруяных радиусов их сопряжения, а также эффективности проФилирования засчет снижения числа проходов,На фиг, 1 представлена схема устройства для осуществления предлагаемого способа 1 на Фиг. 2 - разрезА"А на фиг, 1,Способ осуществляется следующимобразом.Исходную полосу формуют в цилиндрическую трубную заготовку (например, круглую), и производят сваркуее кромок с образованием продольногошва. После этого трубная свареннаязаготовка 1 подвергается профилированию в валковых профилировочных калибрах. При этом калибр, образованный валками 2, обеспечивает выформовку углов многогранной трубы 3 до окончательных (требуемых) размеров,При профилировании заготовки 1,в калибре, выформовывающем углы доокончательных размеров, ее подвергают одновременному изгибу в плоскости продольной оси заготовки, т,е, водной из плоскостей, в которых лежит ее ось 4. На фиг, 1 показан,например, изгиб в вертикальной плоскости оси заготовки.Изгиб может быть осущеетвлен,например, путем смещения центра 5калибра валков 2 относительно центров 6 и 7 соседних с ним валоков 8,образующих предыдущий калибр, и валков 9, образующих последующий калибр.В качестве предыдущего и последующего калибров можно использоватьлюбые калибры, установленные до и после калибра выформовывающего углы доокончательных размеров (например,калибры профилировочной клети, правильные калибры, установленные эапрофилировочным станом, сварочные игладильные калибры формовочно-свароч,ного стана)55Величину прогиба О заготовки трубы при изгибе определяют из выраже- ния где К - безразмерный коэффициент,зависящий от условий контакта профилируемой трубы с валкаки выформовывающего калиб-.ра, К е (О,С 25; 0060);О - предел текучести материалатруб, Н/мЯ - момент сопротивления изгибупоперечногс сечения многогранной трубы относительнооси изгиба, м2 - протяженность участка изгибаот центра выформовывающегокалибра до центров соседнихс ним предыдущего и последующего калибров, м;Е - модуль упругости материалатрубы, Н/м1 - момент инерции поперечногосечения многогранной трубыотносительно оси изгиба, мВеличины параметров, входящих в Формулу, меняются в зависимости от материала заготовки, протяженности участка изгиба, определяемой конструкцией выбранного стана, и от коэффициента, который зависит от условий контакта заготовки с профилироночными валками выформовывающего калибра, Интервал значений коэффициента К выбран в пределах 0,025-0,060. В этом интервале изготавливают многогранные трубы за один проход с вогнутостью граней не более 0,1 мм и с наружными радиусами сопряжения граней менее оДной толщины стенки,В таблице приведен результат изготовления квадратной трубы размером 2525 ф 3 мм из стали марки ст,10 при различных значениях прогиба (смещения). Как следует иэ таблицы, при значении коэффициента К менее 0,025 влияние изгиба крайне незначительно величина,вогнутости граней составляет 0,4-0,5 мм, наружный радиус сопряжения граней 13-1,5 толщины стенки. Это объясняется тем, что малое смещение 0 не создает изгибающий момент, достаточный для перевода участков углов в пластическое состояние. При величине коэффициента К более 0,060 также наблюдается значительная вогнуто ть граней внутрь, что объясняется бэлыпим значением изгибающего момента, который перево 1274790дит в пластическое состояние большуючасть поперечного сечения многогранной трубы,П р и м е р, По предлагаемому способу иЛтотавливают квадратные трубы 5размером 25 25 3 мм из стали маркист. 10, Стальная полоса шириной96 мм формируется в трубоэлектросварочном стане 10-76 в круглую трубнуюзаготовку, затем производится сварка 10кромок токами высокой частоты с об -разованием продольного шва. Профилирование круглой трубной заготовкиосуществляется в одной неприводнойчетырехвалковой клети, калибр которой выформовывает углы и грани заготовки до требуемых размеров трубы.Профилировочные валки, образующие выформовывающий калибр, имеют гладкуюбочку. В качестве предыдущего и последующего калибров использовали клети калибровочного стана, установленного в линии стана 10-76. Расстояниеот данных калибров до профилировочного калибра составляет 1 м. В ходе 25экспериментов заготовку при профилировании в калибре, выформовывающемуглы и грани до окончательных размеров, подвергают на длине 1 одновременному изгибу в различных плоскостях (в частности, вертикальной,горизонтальной и др.), при этом ре.зультаты для одной и той же величины прогиба 3 получаются практическио ин ковымид а35Величину прогиба (смещения) определяют из соотношения40Для трубы размером 25253 мм иззстали марки ст, 10 У=1,73 см , 1=4 н Н 6 Н=2,16 см, Е=2 ф 10 , С,.=2,0610 - .мифЗначения коэффициента К прини 45 мают от 0,020 до 0,070 (табл.). Оптимальными значениями из указанного интервала являются 0,025-0,060, так как в этом пределе повышается эффективность профилирования за счет сни 50 жения числа переходов про профилировании, а точность геометрических размеров труб превьппает требования действующих ГОСТов на профильные.трубы, 55Изготовление многогранных труб счислом граней, отличным от четырех ведется предлагаемым способом и подчиняется тем же закономерностям.Таким образом, применение предлагаемого способа повышает точность размеров многогранных труб (вогнутость граней не более 0,1 мм, а величина наружного радиуса сопряжения граней не превышает 0,7-0,8 толщины стенки трубы), а также повышает эфФективность процесса изготовления многогранных труб за счет уменьшения износа профилировочных валков и сокращения числа проходов при профилировании, что приводит к сокращению парка рабочего инструмента (валков) и времени на его настройку и перевалку, повышая тем самым производительность процесса изготовления.Формула изобретенияСпособ изготовления многогранных сварных труб, включающий формовку полосы в цилиндрическую трубную заготовку, сварку ее кромок и профилирование сваренной заготовки в валковых калибрах, один из которых выформовывает углы трубы до окончательных размеров, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности размеров труб путем уменьшения вогнутости граней и величины наружных радиусов их сопряжения, а также эфФективности профилирования за счет снижения числа проходов при профилировании, заготовку при профилировании в калибре, выформовывающем углы до окончательных размеров, подвергают одновременному изгибу в плоскости ее продольной оси,при этом величийу прогиба 3 в данном калибре определяют по следующей зависимостигде К - безразмерный коэффициент,зависящий от условий контакта профилируемой трубы с валками выформовывающего калибра, К б (0,025; 0,060);Ст - предел текучести материалатрубы, Н/мг,РЧ - момент сопротивления изгибупоперечного сечения многогранной трубы относительнооси изгиба, м1 - протяженность участка изгибаот центра выформовывающегокалибра дЬ центров соседних5 1274790с ним предыдущего и последующего калибров, м;Е - модуль упругости материалатруб, Н/м ) Богну- Радиус,мм ть,мм КоэфФици- Прогибент К В 0,000 4,5 О,б 1,6 0,4 4,0 2 р 5 0,1 Менее0,1 0,60 5,0 0,1 2,0 5,8 0,070 2,0 иг ставнтель Э,15 етровахред И.Верес Корректор А,Обр едактор И.Горная каз 6513/8 Подписноемитета СССРоткрытийая наб., д, 4/ К роизводственно-полиграФическое предприятие, г, Ужгород, ул, Проектная 0,000 0,020 0,025 О, 050 Тираж ВНИИПИ Госуд по делам 3035, Москва783рственног эобретени Ж, Ра 6Т - , момент инерции поперечногосечения многогранной трубыотносительно оси изгиба м