Способ изготовления труб

(19) 11 А 1 В 23/00 150 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ЕТЕЛЬСТВУ К АВТОРСКОМУ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ТРУ ение относится к ов давлением и м при изготовлени(54) СПОСОБ (57) Изобре ботке метал брает бытьэлекспользовано ст стаия ева др. Технолог вочной прока ргия. 1975,Гуляев Г.И, и прерывной безопр труб. М.: Металл 236,ки.229 ия толщиныубчатой зауммарного от ависимост от отноше ическои т стенки цили готовки к е носительног диаметру,обжатия по метру за да в деотовки и содержания уормируемой стали. 2 ил ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(71) Днепропетровский металлургический институт им, Л.И. Брежнева и Всесоюзный научно-исследовательский иконструкторско-технологический институт трубной промышленности(56) Опперман В. Комбинированный процесс сварки и волочения труб.Вапйег-В 1 есЬе-йоЬге, 1977, У 9,с,412413. тросварных холоднодеформированныхтруб из низкоуглеродистых сталей лью изобретения является повы ние качества внутреннеи поверхно итруб из низкоуглеродистых мароклей путем предотвращения появленна ней микротрещин и повышение эксплуатационных характеристик труб.Сварную цилиндрическую заготовку после удаления грата прокатывают настане продольной прокатки. Послепрокатки производят промежуточныйотжиг и волочение. Суммарное обжатипо диаметру составляет 23-607., Соот.ношение обжатий между безоправочнойпрокаткой и волочением выбирается40 50 13199Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при изготовлении электросварньгх холоднодеформированных труб из низкоуглеродистых сталей. 5Цель изобретения - повышение ка.чества внутренней поверхности труб из низкоуглеродистых марок сталей путем предотвращения появления на ней микротрещин и повышение эксплуатаци- Ю онных характеристик труб,На Фиг, 1 приведена зависимость высоты (глубины) микротрещин на внутренпей поверхности готовых труб от соотношения обжатий по диаметру при 15 волочении и редуцировании, полученная при следующих параметрах процесса отношение толщины стенки заготовки к ее диаметру 0,05, материал заготовки - сталь 08 кп с содержанием 20 углерода О, 1%, суммарное относительное обжатие по диаметру заготовки 0,5, на Фиг. 2 - область оптимальных соотношений обжатий по диаметру заготовки (зависимость получена для тех же значений Т и с, что и на Фиг,1)Точками на Фиг. 1 и 2 показаны эмпирические данные.Предлагаемый способ изготовления труб осуществляется следующим обра- ЗО ДОИ. Холоднокатанную полосу разрезают на ленты, ширина которых определяется размерами сварной цилиндрической заготовки. После этого производят подготовку кромок ленты к последующей сварке (зачистка, строжка, химобработка и т,д.). Далее ленту подают в трубоформовочный стан,где производят формовку и сварку цилиндрической трубчатой заготовки," сварку преимущественно осуществляют постоянным (выпрямленным) током силой 18-20 кА, В процессе сварки внутрь трубы подают защитный газ (аргон, гелий), Возможно получение цилиндрической трубчатой заготовки и с использованием других способов сварки (например под слоем Флюса и др,). После сварки с цилиндрической трубча той заготовки удаляют наружный грат и охлаждают ее в специальной камере проточной водой или эмульсией, Охлажденную заготовку подвергают деформации по диаметру с целью получения трубы требуемого конечного размера. Общая деформация по диаметру (суммарное относительное обжатие по 51 2диаметру заготовки) определяется разностью между диаметром заготовки и диаметром готовой трубы (отношением разности диаметра заготовки и диаметра готовой трубы к диаметру заготовки). Общую деформацию по диаметру распределяют между редукционным и трубоволочильным станами в зависимости от соотношения толщины стенки заготовки и ее диаметра, суммарного относительного обжатия по диаметру заготовки и содержания углерода в демормируемой стали, из которой изготовлена заготовка. После безоправочной прокатки с обжатием по диаметру ЬР производят рекристаллизационГный отжиг труб при температуре на 10-15 С ниже точки А . Далее осуСуществляют волочение с деформацией трубы по диаметру 6 Р, после чего производят окончательную термическую обработку по режиму нормализационО ного отжига при температуре на 20 С выше точки А Трубы, полученные предлагаемым способом, не имеют на внутренней поверхности микротрещин в зоне термического влияния сварного шва. Это объясняется специфическим эффектом, являющимся следствием осуществления последовательной деформации исходной сварной заготовки способами безоправочной прокатки и волочения,Появление микротрещин на внутренней поверхности заготовки при ее обжатии по диаметру обусловлено взаимным поворотом и сдвигом зерен металла под действием главных напряжений, Различие в направлении максимальных и минимальных главных напряжений при безоправочной прокатке иволочении приводит к отсутствию микротрещин на внутренней поверхностипри определенном соотношении обжатийпо диаметру при волочении и прокаткеьП,:оПР= 1:(0,325+т) (620,5 (О,З- (а с + 0,25)Ягде дЬ, 6 Р - обжатие по диаметрупри волочении и прокатке, мм,- суммарное относительЕное обжатие по диаметру заготовки,Т Враг йзагс - содержание углерода в стали, 7, а - коэффициент приведения размерностей, 1/7, 3 13199Опытным путем определяют значения д Рьпри которых на внутренней по" д 0верхности труб нет микротрещин или глубина микротрещин на внутренней по верхности труб не превышает высоты микронеровностей на внутренней поверхности труб 0,8-1,6 мм (в этом случае практически можно принять д =0).Исследование выполняют, используя 10 методику построения эмпирических зависимостей по методу брик-функций, например в качестве исходно-базового используется эксперимент по определению оптимального соотношения 15 дП-- при деформации заготовки из стали 0,8 кп (с=0,1%) с показателем Т=0,05 и суммарным относительным обжатием Е = 0,5 (на фиг. 1 приведены 20 результаты).Исходную величину представляют уравнениемдЕ)в д 0 в Я(обозначения приведены на фиг. 1) и получают для рассматриваемого случая 301(- - в-) = 0,66651 0,0105. (2)РС целью выявления влияния Е над 12 в 35 соотношение (- в -) дополняют исходдП оптно-базовый эксперимент данными исследования, результаты которого приведены на фиг. 2. Получают после обработки результатов 40 51 4Использование предлагаемого способа при производстве труб 4,76 хх 0,8 и 15 х 1,5 мм на агрегате115 1 611Для трубы 4,76 х 0,8 мм используютзаготовку 10 х 0,7 мм из стали 0,8 кпс содержанием углерода с=005%. Всоответствии с формулой (1) маршрутдеформации по диаметру имеет вид:10 мм (заготовка) - 6,78 мм (послепрокатки) - 4,76 мм (после волочения).Для трубы 15 х 1,5 мм используютзаготовку 30 х 1,5 мм из стали 10 ссодержанием углерода с=0, 1%, Маршрутдеформации по диаметру имеет вид:30 мм (заготовка) - 21 мм (после прокатки) - 15 мм (после волочения).Трубы, произведенные по предлагаемому способу, не имеют микротрещин на внутренней поверхности (прииспользовании только безоправочнойпрокатки или только волочения навнутренней поверхности труб имеютсямикротрещины глубиной до 0,3 мм).Отсутствие микротрещин на трубахзначительно повышает эксплуатационные характеристики последних . Трубывыдерживают внутреннее давление, на12-35% превьппающее внутренее давление,которое выдерживают трубы с микротрещинами на внутренней поверхности, чтопозволяет снизить материалоемкостьтруб без снижения их прочностных характеристик,Таким образом, предлагаемый способ позволяет повысить качество холоднодеформированных сварных труб изнизкоуглеродистых сталей.( -- )оптР 45 0,375 4+0,5(0,3-0,35 Г )1 Далее проводят исследования для всей гаммы низкоуглеродистых сталей (с=0,04-0,25%) во всем диапазоне реальных значений показателя тонкостенности Т=0,015-0,085 с шагом 0,01. Обработка результатов дает уравнение, по которому определяется оптимальное соотношение общих деформаций по диаметру при волочении и безоправочной прокатке. Корреляционное отношение для уравнения равно 0,987, что свидетельствует о его адекватности эмпирическим данным. Формулаизобретения Способ изготовления труб, включающий холодную безоправочную прокатку сварной трубной заготовки, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения качества внутренней поверхности труб из низкоуглеродистых марок сталей путем предотвращения появления на ней микротрещин и повьппения эксплуатационных характеристик труб, после прокатки проводят волочение, а соотношение обжатий по диаметру при холодной прокатке и волочении устанавливают в зависимости от отношения толщины стенки заготовки к ее диаметру, суммарного относительного обжатия по диаметру заготов"1319951 ки, составляющего 23-607 и содержания углерода в деформируемой сталипо формуле ьЭ йП,=1: (0,325+Т) а 10,50,3- (а с +0,25) где йЭ ,й 0 - обжатие по диаметрупри ролочении и прокатке, мм,Т=Б /О суммарное относительное обжатие по диаметру заготовки; ности заготовки;толщина стенки заготовки мм,фО,л 625 ЬОщнОаВцО ОЬОпиц ОО 0 иоютРУ ФЬО.7Орц ООООчюа црВуццрОООняЛОО/м 4 в ОЯ О,О О,Ф О,Х щиОРцтетнОО ОЙООтцО пО Оцая Фцв гО,Е О,7 ОПОтОАю В. Юсуп Составител Техред В,К Редактор Л. ектор А. Зимокос овск Тираж 480 Государственного к лам изобретений и осква, Ж, Раушс каз 255 Подпмитета СССРткрытийая наб., д. 4/5 сно Н по 3035Производстве олиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул, Проектна Ф1 пр4 суммарное абсолютноеобжатие по диаметру заготовкидиаметры соответственно заготовки и готовойтрубы, мм;содержание углерода вдеформируемой стали,7козффициент приведенияразмерностей, 1/7.;показатель тонкостен