Способ изготовления прямошовных труб

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 21 С 37 08, В 23 К 3 00 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ ЕТЕЛЬСТВУ Ь ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(22) 09.09.87 (46) 23,04.89. Бюл.15 (71) Московский трубный завод, Государственный научно-исследовательский, проектный и конструкторский институт сплавов и обработки цветных металлов и Всесоюзный научно-исследовательский, проектно- конструкторский и технологический институт кабельной промышленности (72) Ю. К. Дозорцев, Ф. Г. Свидовский, В. В. Седов, И. И, Добкин, Б. Н. Ефремов, А. Б. Ламин, Е. М. Кричевский, Г. Г. Поклонов, Ю. Г. Пеньков, В. И. Кононова и В. В. Зотов (53) 621.774,21 (088.8) (56) Осада Я, Е., Зинченко А. С., Крупман Ю. Г Ляховецкий Л. С., Лейбман И. Б. Современные трубные цехи, - М.: Металлургия, 1977, с. 140, рис. 52. ЯО 1473873 А 1(57) Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к трубоэлектросварочному производству, и может быть использовано при изготовлении прямошовных труб высокочастотной сваркой. Цель - повышение качества и точности геометрических размеров труб путем уменьшения величины грата и стабилизации его размеров при высокочастотной сварке. Ферритовый сердечник 4, выдвинутый за точку схождения В кромок трубной заготовки 1, устанавливают с увеличенным свыше 3 - 6 голщин стенки зазором между наружной его поверхностью и внутренней поверхностью трубной заготовки 1 в зоне расположения ее сходящихся кромок на части ее периметра, превышающей величину разъема кро мок. При этом величина превышения от каждой1473873 10 15 20 кромки трубной заготовки 1 до края зоны на наружной поверхности ферритового сердечника с увеличенным зазором на длине 2 - 5 толшин стенки трубной заготовки от точки В схождения кромок равна 0,5 - 0,75 а на остальной части ферритового сердечника 4 - 0,5 - 2 толщины стенки трубной 1Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к трубоэлектросварочному производству, и может быть использовано для изготовления прямошовных труб высокочастотной сваркой.Целью изобретения является повышение качества и точности геометрических размеров прямошовных труб путем уменьшения величины грата и стабилизации его размеров.На фиг. 1 представлена схема реализации процесса сварки; на фиг. 2 - сечение А - А на фиг. 1; на фиг. 3 - сечение Б - Б на фиг. 1.Трубную заготовку 1 формуют из исходной полосы в формовочных клетях (не показаны). Сформированная заготовка имеет по длине разъем Ьпеременной величины.В сварочном калибре, образованном валками 2, трубная заготовка доформовывается до соприкосновения кромок, сваривается и редуцируется, превращаясь в трубу 3.При вхождении непрерывно перемещаемой трубной заготовки в сварочный калибр с непрерывно врашаемыми валками 2 происходит сжатие кромок и схождение их в точке В, которая обычно находится на расстоянии, равном 3 - 5 толгцины (1) стенки трубной заготовки от линии 00, соединяющей центры сварочных валков 2. Для сварки сходящихся кромок используют их высокочастотный нагрев и специально изготовленный из колец ферритовый сердечник 4, который устанавливают с зазором б от внутренней поверхности трубной заготовки.Подготовку сердечника осу шествл яют следующим образом.Контур сужаюшейся щели ГВД по длине трубной заготовки с учетом превышения разъема от каждой кромки переносят на поверхность ферритного сердечника, причем начало контура, соответствующее точке В схождения кромок заготовки, удаляют от переднего торца сердечника на 3 - 5 мм. Затем на сердечнике по полученному контуру выполняют продольную канавку изменяю- шейся ширины от С в начале до С в конце сердечника и постоянной глубины которая должна обеспечить с учетом зазора о между заготовкой и сердечником заданный увеличенный зазор о=(3 - 6)1 между трубной заготовкой и сердечником на части заготовки. В сварочном калибре оплавленные кромки обжимаются, образуя сварной шов. Таким образом, оптимальные размеры шва достигаются за счет варьирования превышения ширины канавки на ферритовом сердечнике над шириной разъема сужаю- шихся кромок в заданных пределах, 3 ил. 2ее периметра протяженностью, превышаюшей разъем кромок.Нижний предел увеличенного зазора 6= =31 принимают при увеличенной толщине стенки и пониженной частоте сварочного тока (до 70 в 100 кГц), а верхний предел 61 - при меньшей толщине стенки и повышенной частоте тока.Сердечник с канавкой устанавливают внутри заготовки таким образом, чтобы его передний конец был выдвинут за точку схождения кромок на 3 - 5 мм в сторону оси сварочных валков, а контур канавки был симметричен контуру сходяшихся кромок заготовки,При этом величину превышения разъема С - Ь,2где С - ширина канавки в любом из сечений сердечника;8 - разъем кромок заготовки в любомиз сечений заготовки от каждойкромки заготовки на длине 1== (2 - 5)1, начиная с точки В схождения кромок в сторону формовки,принимают равной (0,5 - 0,75)1, а на остальной части - (0,5 - 2,0) 1, что соответствует изменяюшейся ширине канавки насердечнике по его длине от 2 (0,5 - 0,75)1до 2 (0,5 - 2,0)1+ Ьгде Ьсоответствуетнаибольшей величине разъема трубнойзаготовки. Длина 1, на которой величину е30 превышения разъема от каждой кромки принимают равной (0,5 - 0,75)1, выбирается взависимости от частоты сварочного тока итолщины трубной заготовки. С увеличениемтолщины стенки и понижением частоты сварочного тока принимают верхний предел35 длины 1, т. е. 1=5 1, а с уменьшениемтолщины стенки и повышением частоты тока - 1=21. После установки внутри трубнои заготовки подготовленного сердечникак индуктору 5 от генератора (не показан)40 высокой частоты (от 60 кГц и выше)подают напряжение, которое в заготовкенаводит токи, необходимые для оплавлениякромок. При этом ток концентрируетсяв кромках непосредственно у точки В ихсхождения и оплавляет их. В сварочйой45 калибре оплавленные кромки обжимаются, 1473873образуя сварной шов, оптимальные параметры которого (ширина, высота грата) достигаются за счет варьирования превышения ширины канавки на ферритовом сердечнике над шириной разъема сужающихся кромок в заданных пределах.Если же в линии трубосварочного стана предусмотрено снятие внутреннего грата, то в ферритовом сердечнике 4 может быть выполнено центральное отверстие для тяги гратоснимателя.Площадь сечения сердечника определяется необходимой величиной индуктивного сопротивления, создаваемого им для достижения достаточного КПД процесса. Поэтому при сварке труб диаметром 50 мм плошадь сечения сердечника может составлять 30 - 35 Я от сечения канала трубной заготовки. В этом случае ферритовый сердечник должен обязательно заполнить пространство, прилегающее к сужающимся кромкам.Пример. Полосу из стали 10 размерами 1,5 Х 120 мм формуют в трубную заготовку на трубоэлектросварочном агрегате 10 - 60 с разъемом между кромками, равным 4 мм. На выходе из сварочного калибра диаметр трубной заготовки равен 38 мм. В трубную заготовку в зону сварки вводят ферритовый сердечник диаметром 22 мм таким образом, чтобы передний торец его был выдвинут на 4 мм за точку В схождения кромок и канавка на сердечнике была симметрична контуру сходящихся кромок. Канавка на ферритовом сердечнике выполнена в соответствии с контуром сходящихся кромок заготовки, причем превышение контура канавки по ширине над контуром сходящихся кромок следующее: на участке длиной 7 мм от точки В схождения кромок превышение составляет е=1 мм по каждой кромке, на остальной длине сердечника превышение изменяется от 2 до 5 мм (в конце сердечника).Глубина канавки с учетом зазора б обеспечивает увеличенный. зазор о 1 между сердечником и трубной заготовкой, равный 6 мм, а по остальному периметру трубной заготовки этот зазор не превышает 2 мм. В результате выявлено, что высота внутреннего грата и ширина зоны термического влияния существенно уменьшаются и стабилизируются по длине сварной трубы.Кроме того, происходит снижение расхода электроэнергии в связи с тем, что объем оплавленного металла и ширина зоны термического влияния значительно уменьшаются.10Описываемый способ по сравнению сбазовым, в качестве которого принят способ изготовления прямошовных труб с использованием ферритового сердечника, позволяет повысить точность геометрических 15 размеров и качество поверхности труб, атакже стабильность процесса сварки, снизить расход электроэнергии без изменения скорости сварки.Формула изобретения20Способ изготовления прямошовных труб,включающий формовку из полосы трубной заготовки с разъемом между кромками, высокочастотный нагрев сходящихся кромок 25 с использованием ферритового сердечника,установленного с зазором по отношению к внутренней поверхности трубной заготовки и выдвинутого своим передним концом за точку схождения кромок, и последующую сварку нагретых кромок при их сжатии, 30 отличающийся тем, что, с целью повышениякачества и точности геометрических размеров труб путем уменьшения величины грата и стабилизации его размеров, увеличивают зазор между внутренней поверхностью трубы и наружной поверхностью 35 ферритового сердечника со стороны разъема кромок трубной заготовки, величину этого зазора сохраняют постоянной, составляющей не менее 3 - 6 толщины стенки заготовки, а величину превышения каждой из кромок 4 над зоной увеличенного зазора на длине2 - 5 толщин стенки заготовки от точки схождения ее кромок в сторону формовки принимают равной 0,5 - 0,75 и на остальной длине - 0,5 - 2 толщины стенки заготовки.Составитель Э. ВетроваРедактор С. Пекарь Техред И. Верес Корректор М. ВасильеваЗаказ 1740/8 Тираж 694 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5Производственно издательский комбинат Патент, г. Ужгород, ул. Гагарина, 101