Способ изготовления сварной металлической трубы

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК 054 17 С 37/06; в гз к 31 Уог ОПИСАК ПАТЕНТУ ОБРЕТ рочно терми готов- вклюсвора и свар анием браба ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНВЕДОМСТВО СССР(56) Авторское свидетельство СССР М 112544, кл. В 21 С 37/06, 1951,(54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СВАРНОЙ МЕТАЛЛИЧЕСКОЙ ТРУБЫ(57) Использование: трубное производство, в частности изготовление сварных прямо- шовных металлических труб, Сущность изобретения; способ включает подготовку продольных кромок плоских полос подсварИзобретение относится к способам изготовления сварных прямошовных металлических труб и может быть применено при производстве плоскосворачиваемых сварных металлических труб, а также выдвижных упругих трансформируемых элементов для развертываемых пространственных конструкций.Известен способ изготовления плоскосворачиваемой сварной металлической трубы, включающий подготовку полос под сварку, сборку, сварку источником нагрева, сворачивание в рулон и формовку трубы, Недостатком известного способа является низкая прочность трубы вследствие того, что при сварке плавлением без использования дополнительных технологических приемов повышение полной тепловой ку, сварку плоских полос между собой по обеим продольным кромкам, сворачивание их в плоском виде в рулон, формовку сваренных плоских полос в трубу на месте уклади трубопровода, Полосу изготавливают шириной В = 1,33(Я/О) Рпр/3, а сварку ведут с тепловой мощностью источника цо, которую определяют в зависимости от вылета д кромок относительно теплоотводящ 5 их элементов цоРпрЬ рЧсв 0,2 д, где асовО,скорость сварки; и - теплосодержание;р - плотность материала; д - вылет кромок свариваемых полос относительно тепло- отводящих губок; Рпр- площадь проплавления; О - диаметр трубы; 3 - толщина полосы. 2 ил,мощности цо источника нагрева, необходимое для обеспечения требуемой величины площади проплавления Рпр, сопровождается расширением зоны термического влияния.Цель изобретения - повышение исти трубы за счет уменьшения зоныческого влияния.Цель достигается тем, что при излении сварной металлической трубычающем подготовку полос под ссборку, сварку источником нагрева,чивание в рулон, формовку трубы, прке плавлением по торчу с использовтеплоотводящих элементов полосу отывают на ширину0,05Вп = +1,332о Лгде 61 - толщина полосы, мм;О - диаметр трубы, мм.Сварка производится при тепловоймощности источника нагрева цо, которуюопределяют в зависимости от величины вылета кромок относительно теплоотводящихэлементов д в соответствии со следующимсоотношением,Чо = Гпр ЬсР Чсв/0,2 д ,0,5где В - припуск на ширину полосы, В == 1,33 -уЬ Гпр - площадь проплавления, Рпр =-- + сов Р Р- угол при основании шва (фиг. 2).Затем плоские полосы 1 и 2 с подготовленными под сварку кромками накладывают друг на друга, совмещают подготовленные кромки до совпадения торцовых плоскостей 3, 4 каждой пары сопря гающихся подготовленных кромок фиг.1 а) или до пересечения торцовых плоскостей по линии 6, располагающейся в плоскости 5 полокения плоских полос 1, 2 (фиг, 1 б). Необходимость в выполнении этого приема за ключается в предотвращении возможной несимметрии сварного соединения, которая резко ухудшает прочность шва на разрыв. Кроме того. снижается стабильность процесса сварки. Величину вылета д кромок 50 полос относительно теплоотводящих элементов 7 устанавливают таким образом, чтобы, с одной, стороны, обеспечить минимальную зону термического влияния, а с другой стороны, - необходиму 1 о величину 55 тепловой мощности источника нагрева цо, которую определяют в зависимости от величины вылета д из выраженияцо = Рпр тср Чсв/0,2 д.0,5 где Ьтс - теплосодержание, Дж/г;р - плотность материала, г/см;з,Чсв - скорость сварки, см/с.На фиг. 1 показана схема сборки плоских полос под сварку; на фиг.2 - поперечное сечение сварного соединения.Способ изготовления сварной металлической трубы заключается в следующем.Две плоские полосы 1 и 2 с исходными кромками подвергают обработке на ширйну Вп,определяемую из выражения Производят сварку плавления по торцу одновременно обеих пар сопрягающихся подготовленных кромок, Одновременность проведения сварки предотвращает образование серповидности в плоскости полос. Установка теплоотводящих элементов.на расстоянии д,относительно свариваемых кромок полос обеспечивает формирование сварного шва с минимальной величиной зоны термического влияния, что определяет максимальную прочность сварного соединения на разрыв и, следовательно, повышенную прочность трубы,Изобретение поясняется таблицей.П р и м е р, Изготавливаем плоскосвариваемую сварную трубу диаметром 70 мм иэ полос толщиной 0,35 мм из стали 12 Х 18 Н 10 Т. Сварку трубы производим по кромкам неплавящимся вольфрамовым электродом в среде аргона с погонной энергией процесса, которая соответствует формированию сварного шва с оптимальной высотой 0,56 мм (таблица). Припуск В на ширину полосы составляет 1,1 мм. Вылет д кромок свариваемых полос устанавливаем 1,3 мм, что обеспечивает минимальные размеры зоны термического влияния, При этом разрушающее,ставление достигает величины 3540 кг/см, что соответствует 60% от прочности бесшовной трубы,Таким образом, изобретение позволяет повысить прочность трубы, Способ упрощает операцию контроля герметичности сварного соединения, в отдельных случаях сводит ее к простому визуальному осмотру, позволяет легко выполнять ремонтные операции по устранению возмокных дефектов сварки, исключает операцию правки сваренных полос, сводит к минимуму вероятность образования такого явления, как прожег, улучшает условия защиты металла при сварке, повышает универсальность технологического оборудования как по диапазону свариваемых толщин полос, так и по материалам.В дополнение к положительному эффекту, связанному с сокращением капитальных затрат при прокладке трубопроводов с применением плоскосворачиваемых труб, изобретение позволяет на 4080% снизить металлоемкость одного метра трубопровода, а также изготавливать упруготрансформируемые плоскосворачиваемые трубчатые элементы для развертываемых пространственных конструкций,Формула изобретения Способ изготовления сварной металлической трубы,. включающий подготовку полос под сварку, сборку, сварку источникомнагрева, сворачивание в рулон и формовку трубы, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения прочности трубы из нержавеющей стали за счет уменьшения зоны термического влияния при сварке плавлением по торцу с использованием теплоотводящих элементов, полосу обрабатывают на шири- ., в-,зэ ОБ - -,где 3 - толщина полосы, мм;Едр - площадь проплавления, мкм;О - диаметр трубы, мм; а сварку осуществляют при тепловой мощности источника нагрева оо, которую определяют в зависимости от вылета кромок относительно теплоотводящих элементов 5 в соответствии со следующим соотношением:цоРпрЬ Р Чсв 0,2 д ,(Дж/см),10 где Ь - геплосодержание, Дж/г;р - плотность материала, кг/мз;Чсв - скорость сварки, м/с.1787054 оставитель А. Колодийхред М.Моргентал Корректор А. Мотыль еда ожков Зака оизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагар 262 Тираж ПодписноеИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5