Способ удаления внутреннего грата в электросварных трубах

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИН 37 504 В КОМИТЕТ СССРНИЙ ИОТНРЫТИЙ ОСУДАРСТВЕННЫ О ДЕЛАМ ИЗОБРЕ Ч,;1 л НИЕ ИЗОБРЕТЕНИ АВТОРСИО у устроиством и тр текание этих окисл транство межд Исключаетсяна поверхнос вание на внубы сплошной о- РУ устроиства и обенней поверхност енки металла. 5 ил ВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Уральский научно-исследовательский институт трубной промышленности(56) Карзов П.С, и др. Удалениевнутреннего продольного грата вэлектросварных трубах малого и среднего диаметра с помощью кислороднойструи.-В сб,: Производство сварныхи бесшовных труб, вып, 8, М.: Металлургия, 1968, с.46-50.(54) СПОСОБ УДАЛЕНИЯ ВНУТРЕННЕГО ГРАТА В ЭЛЕКТРОСВАРНЫХ ТРУБАХ(57) Изобретение относится к трубному производству, а именно к способамдля удаления обдувкой газом внутреннего грата в сварных трубах в процессе их изготовления. Целью изобретения является исключение налипаниярасплавленного металла и обеспечение 801291230 полного удаления грата, Полное удаление грата достигается вращениемточки истечения обдувающего газа относительно оси трубы и перекрытиемзон воздействия струй на шов. Струюгаза направляют по ходу вращения ееточки истечения. При этом проекциявектора скорости струи на плоскость,проходящую через точку истечения икасательную к траектории вращенияточки истечения, а также проекцияэтого вектора на плоскость диаметрального сечения трубы, проходящуючерез точки истечения струи, составляют с продольной осью трубы острыйугол, Это позволяет воздействовать .на грат струей газа с максимальнымее КПД, При этом образующиеся пригорении грата окислы металла легкосрезаются струей и уносятся в прос91230 12Изобретение относится к трубному производству, а именно к способам для удаления внутреннего грата в сварных трубах в процессе их изготовления, например высокочастотной сваркой.Цель изобретения - исключение налипания расплавленного металла и обеспечение полного удаления грата.На фиг. 1 и 2 представлены схемы расположения устройства для удаления грата в трубе; на фиг. 3 разрез А-А на фиг,1; на фиг.4 разрез Б-Б на Фиг.1; на Фиг.5 - схема привода вращения штанги устройства.Обдувающий газ подается на грат 1 в зоне сварки кромок штрипса 2, Причем точка истечения струи газа иэ головки-сопла 3 перемещается по окружности в плоскости, перпендикулярной движению трубы, так что участок на шве, освобожденный от грата предыдущей струей, перекрывается частично воздействием последующей струи. При этом струя газа направлена по ходу вращения ее точки исте" чения и расположена таким образом, что проекция вектора скорости струи на плоскость Р (Фиг,3), проходящую через точку истечения и касательную к траектории вращения точки истечения, а также проекция этого вектора на плоскость 8 (Фиг.2) диаметрального сечения трубы, проходящую через точку истечения струи, составляют с продольной осью трубы острый угол. Условия частичного перекрытия участка шва, освобожденного от грата предыдущей струей, воздействием последующей струи может быть выполнено, если параметры процесса, связанные с кинематической, находятся между собой в строгой зависимости, выраженной ФормулойЧ 1 с, соз Ригде Ч - скорость сварки трубы,м/мин 1и - число оборотов сопловой головки, об/мин;Ы - количество сопл в сопловой головке, шт;- угол между проекцией вектора скорости струй и продольной осью трубы на плоскости, образованной этой осью н точкой истечения струи (угол наклона струи),град;5 Й, - диаметр сопла, м;коэффициент перекрытия;коэффициент учитывающийвеличину раскрытия струи в зависимости от профиля канала сопла.Такое перекрытие обеспечиваетполное удаление грата по всей длинесварного шваП р и м е р. Штангу-газопровод 4(фиг.5) и жестко связанную с нейголовку-сопла 3 помещают в трубнуюзаготовку 2. Через штангу-газопровод в головку и далее в зону сваркина грат 1 подают гаэ. При передачекрутящего момента с электродвигателя 5 через муфту 6 и передачу 7 наштангу-газопровод 4, находящуюся вподшипниковых опорах 8, точка истечения струи газа, вращаясь с головкой 3, перемещается по окружности вплоскости, перпендикулярной движениютрубы, так, что участок на шве, освобожденный от грата предыдущей струей,перекрывается частично воздействиемпоследующей струи, при этом струягаза не позволяет расплавленнымокислам металла налипать на устройство и обеспечивает полное удалениеграта по всей длине сварного шва.Ограничение углов К ив опреде 35 ленных пределах диктуется особенностями процесса удаления внутреннегограта.о1. При К = О имеет место продоль 40ная подача кислорода навстречу дви.ьжению трубы или по ходу движения трубы, при которой не было получено положительного результата,2. При м,= 90 имеет место попереч 5 ная подача, при которой также гратудаляется не полностью,3. При отклонении струи газа отоуглов= О и О(, = 90 имеет местотангенциальное движение расплавлен 50 ных частиц, которые с учетом большойскорости струи отклоняются от устройства при их падении: прим = 8589 процесс удаленияграта устойчив при ь, = 15 схема воздействия струи на грат приближается к случаю 1.оГраницы угла Ы, близкого к 0зависят от размеров устройства, размещенного в трубе, В случае, когда10 40 устройство состоит лишь из подводящего к кислородной головкекислородопровода в виде трубкималого диаметра (до 15 мм),угол о 6 может быть достаточно близоким к О , а именно порядка15 . Начиная с этого угла, струякислорода, воздействуя на грат, сжигает его, а, образующиеся при этомокислы металла срезаются струей,обеспечивая полное удаление грата свнутренней поверхности трубы.На основании указанного угол Ыограничен в пределах90 М15 15о4. При Р = 0 имеет место про,дольная подача кислорода навстречулибо по ходу движения трубы, параллельно ее продольной оси, В этомслучае струя не попадает на грат, 20т,е. процесс удаления грата невозможен.5. При углах, близких к 0воздействие струи на грат приближается к случаю 4.о6. При Р = + 90 кислород подается перпендикулярно сварному шву.В этом случае процесс также невозможен, так как струя кислорода прожигает шов.7. При углах , близких к +90воздействие струи на грат приближается к случаю 6.Граница угла, при которойпроцесс сварки и удаления грата стаобилен, лежит в пределах 1560В этом интервале струя кислорода,воздействуя на грат, сжигает его,обеспечивая полное удаление гратас внутренней поверхности трубы.1Оптимальными значениями углов,образованных проекциями вектораскорости на плоскостях Р и Б с продольной осью трубы, являются значения М. и , равные 45 , так как приподаче кислорода в направлении,встречном движению трубы в плоскости Р (фиг.З) при угле К ( 45 увеличивается вероятность попадания горячих окислов на устройство, приоугле К ) 45 уменьшается проекциядиаметра кислородного сопла на удаляемый грат, что приводит к увеличению числа оборотов кислородной головки, а это в свою очередь влияетна долговечность и работоспособностьустройства в плоскости 8 (фиг.4) приоуглес 45 интенсивность воздействия кислорода на кромки снижаетсяопри угле (45 снижается стабильность процесса сварки, возможны про-жоги и непровары,При подаче кислорода по ходу движения трубы в плоскости Р (фиг.З)опри угле к45 уменьшается проекция диаметра кислородного сопла наудаляемый грат, что ведет к снижению долговечности и работоспособоности устройства при угле с с 45место воздействия на грат удаляется,вследствие чего устройство должноотодвигаться из зоны сварки, а этоснижает интенсивность нагрева кромоктрубной заготовки, а значит снижаетпроизводительность стана, В плоскости Б (фиг.4) при угле) 45 зона воздействия кислорода на кромкисокращается, концентрация кислородак моменту схождения и сварки кромокуменьшается, что приводит к снижениюинтенсивности нагрева кромок, ухудшению условий удаления грата и ухудшению стабильности шва, при углео( 45 зона воздействия на гратудаляется, поэтому устройство должноотодвигаться из зоны сварки, чтоснижает интенсивность нагрева кромоктрубной заготовки, а значит производительность станаИспользование изобретения позволяет непосредственно воздействоватьструей на грат в любой момент времени с максимальным ее КПД, при этомструя кислорода почти полностью сжигает грат, а образующееся при егогорении небольшое количество окисловметалла легко срезается этой струейи уносится в пространство междуустройством и трубой, не давая имстекать на поверхность устройства иобразовывать на внутренней поверхности трубы сплошную пленку металла,что исключает налипание расплавленных окислов на поверхности трубы.Формула изобретенияСпособ удаления внутреннего грата в электросварных трубах, включающий подачу обдувающего газа на грат изнутри трубы, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью исключения налипания расплавленного металла и обеспечения полного удаления грата, точку истечения струи газа перемещают по окружности в плоскости, перпендикулярной движению трубы, учас 1291 ток на шве, освобожденный от грата предыдущей струей, частично перекрывают воздействием последующей струи, а струю газа направляют по ходу вращения точки ее истечения, при этом проекция вектора скорости струи на плоскость, проходящую через точку 1 230истечения и касательную к траекториивращения точки истечения, а также проекция этого вектора на плоскость диаметрального сечения трубы, проходящую через точку истечения струи, составляют с продольной осью трубы острый угол.1291230 Уиг оставитель З.Ветроваехред Л.Олейник Редактор Н.Тупи орректор М.П Заказ б 8 1 О 130 изводственно-полиграфическое предприятие, г,ужгород, ул.Проектная Тираж 733 НИИПИ Государственного по делам изобретений 5, Москва, Ж; Раушс