Способ изготовления прямошовных сварных труб конечной длины

. - неточности установки листа относительно формующего инструмента центрирующими устройствами и смещения листа в момент начала формовки, когда лист уже освобожден от воздействия центрирующих 5 устройств, но еще не зафиксирован в формующем инструменте (см,фиг,1 а, смещение кромок А)- заготовки вследствие несимметричности приложения к ней усилий эаталкивания в трубоэлектросварочный стан и усилий сопротивления ее перемещению со сторойы инструмента трубоэлектросварочного стана (см.фиг,16, смещение кромок +А), Удовлетворительные способы или устройства, полностью устраняющиеуказанные причины пока не найдены, не решают эту проблему и применяющиеся на трубосварочных станах способы центрирования заготовок,Известные способы центрирования эа готовок перед входом в трубоэлектросварочный стан применяющиеся на станах дуговой сварки наружного шва трубоэлектросварочных агрегатов (ТЭСА 530-820 и ТЭСА 1220 Челябинского трубопрокатного 25 завода, а также ТЭСА 1020 Новомосковско.го трубного завода 1 предусматривают разворот заготовки подъемно-поворотными роликами кромками в верхнее положение, опускание трубы на рольганг и подачу ее по 30 рольгангу в стан (например цепным заталкивателем),таким образом, чтобы между кромками вошел направляющий нож, стационарно закрепленный перед входом в стан При дальнейшем движении заготовки она попадает в валки стана, под действием которых на участке до сварочной клети кромки постепенно сводятся встык.Недостатком этого способа является невозможность как-то повлиять на винтооб разное смещение кромок, полученное при формовке, т.к; заготовка остается свободной.вплоть до входа ее переднего конца в клети стана, Здесь неправильное положение заготовки фиксируется валками клетей 45 .стана и при дальнейшем ее продвижении винтообразное смещение кромок вызывает значительные отклонения стыка от оси сварки. При проектировании станов для обеспечения возможности наведения электродов 50 на стык в расчет принимают его смещение +50 мм, в обе стороны от центральной оси сварки. Сохраняется в этом случае и опасность дополнительного к полученному при формовке смещения кромок, вследствие 55 возникновения случайных несимметричных усилий сопротивления при входе заготовки в валки клетей, а также опасность задиров на торцевых поверхностях кромок при их трении о нож, что не позволяет получить стык требуемой плотности.Более близким по своей технической сущности предлагаемому, является способ, заключающийся в центрировании кромок перед входом в стан в двух точках, одной из которых является направляющий нож, аналогичный описанному выше, а второй - вращающийся дисковый нож. дополнительно размещенный между клетью стана и направляющим ножом, Этот способ, используемый на стане для сборки заготовок и сварки технологического шва в ТЭСЦ ГФ 2 на ТЭСА "1220-1420" Харцызского трубного завода, выбран нами в качестве прототипа. Краткие описания элементов этого способа имеются в технологической инструкции (см.; например, "Инструкция технологическая по производству электросварных труб в ТЭСЦ Харцызского трубного завода" 197 б г,) При этом способе заготовку удается частично "раскрутить" в обратную сторону, т.е. уменьшить примерно на 30-400 смещение кромок по винтовой линии, однако полностью устранить практически не удается (см.фиг.1 б). Это вызвано тем, что, как и в предыдущем случае, заготовка вплоть до входа ее переднего конца в валки клетей стана остается свободной и наличие двух ножей никак не исправляет винтообразность кромок, полученную при формовке. После входа переднего конца заготовки в валки клети стана положение заготовки оказывается зафиксированным (правая, см.фиг.1 б) кромка прижимается к ножам или к одному из них, появляются усилия раскручивания заготовки в сторону устранения винтообразности кромок, вследствие малого расстояния между ножами и клетью, а также жесткой фиксации переднего конца заготовки в валках стана, усилия прикатия кромок к ножам (или" к одному из них) резко возрастают, что сопровождается искривлением кромок и их задирами особенно при трении о неподвижный нож. Оба эти явления крайне нежелательны при дуговой сварке под флюсом и исключают полностью возможность сварки лазерным лучом, т.к, неплотности стыка (зазор между кромками) часто превышают диаметр луча.Целью изобретения является устранение винтообразного смещения кромок от образующей заготовки, их задиров и искривлений для получения плотноо стыка и возможности точного наведения лазерного луча на стык, что в комплексе позволит использовать при производстве тр,б большого диаметра высокоэффективный процесс лазерной сварки.5 10 15 20 з25 30 35 40 50 Поставленная цель достигается тем, чтов известном способе, включающем разворот заготовки кромками в верхнее положение, ее подачу в клети сварочного стана так,чтобы последовательно установленные перед клетями неподвижный направляющий ивращающийся дисковый ножи, стационарно выставленные в одной вертикальной плоскости с осью сварки, располагались взазоре между кромками, заготовку, после ееразворота кромками в верхнее положение иполного прохождения через направляющийнож, останавливают перед входом в клетистана, вводят в зазоры между кромками дваразнесенных по длине заготовки дисковыхножа, после чего эти ножи возвращают вфиксированное положение соосное с осьюсварки, к ним синхронно с двух сторон специальными роликами прижимают кромкитак, чтобы зазор между ними был минимальным и соответствовал толщине дисковогоножа и располагался симметрично относительно вертикальной плоскости, проходящейчерез ось сварки, и в таком заневоленномположении заготовку подают в тянущую, азатем и сварочную клети стана. При этомзаневоленное в двух центрирующих устройствах положение заготовки сохраняют допотех пор,пока не будет сварено около 150 ммстыка, после чего конец заготовки можетвыйти из зоны действия первого из них походу заготовки,В результате проведенных патентныхисследований технических решений, имеющих признаки, сходные с оптимальнымипризнаками формулы, не обнаружено, Поэтому полагаем, что предлокенный способсоответствует критерию существенные отличия.Предлагаемый способ, схема которогоприведена на рис.2,осуществляется следующим образом:Поступающую к стану заготовку(1) останавливают на последнем участке транспортного рольганга (2) с помощью подъемноповоротных роликов (3) поворачивают кромками в верхнее положение и опускают нарольганг (2). В конце рольганга (2) установле на станина, на которой закреплен направляющий нож (4), являющийся одновременноопорой для штанги, несущей внутреннюю оправку. Повернутую заготовку подают впередтак, чтобы направляющий нож (4) вошел взазор между кромками. После того как за дний конец заготовки (1) минует направляющий нож(4) заготовку(1) останавливают научастке центрирования выдвижным упором(на рис. не показан),который вслед за этимубирают. Учас;"ок центрирования оснащендвумя П-образными станинами. разнесенными по длине заготовки на расстояние не менее 0,6 ее длины, каждая из которых снабжена в верхней части дисковыми ножами (5) имеющими воэможность перемещаться по вертикали и по горизонтали (поперек оси заготовки)и двумя парами боковых роликов (6), имеющих возможность перемещаться по горизонтали (поперек оси заготовки) синхронно навстречу друг другу и наоборот, Дисковые ножи (5) используя их горизонтальное и вертикальное перемещение, вводят в зазор и возвращают в фиксированное положение в вертикальную плоскость, проходящую через ось свари, при необходимости дополнительно поворачивая заготовку, Вслед за этим синхронно сближая боковые ролики (б), воздействующие на заготовку(1), кромки прижимают с обеих сторон к дисковым ножам (5),фиксируя зазор между ними,равный толщине ножа не более 10 мм, При этом винтообразное смещение кромок устраняется, т.к. они располагаются строго по образующим цилиндра-заготовки, симметрично относительно вертикальной плоскости, проходящей через ось сварки (7). В таком заневоленном состоянии заготовку подают сначала в приводную тянущую клеть (8), а затем с помощью тянущей клети со скоростью сварки в сварочную клеть (9), где кромки сводятся в стык и свариваются,Процесс подачи заготовки(г) под сварку в заневоленном отцентрированном состоянии продолжается до тех пор,пока в сварочной клети (9) не окажется проваренным стык кромок длиной около 150 мм, после чего кромки заднего конца заготовки могутсойти с первого дискового ножа (5), так как упругий возврат заготовки к винтообразному смещению кромок, неизбежно сопровождающимся их смещением друг относительно друга в продольном направлении, уже невозможен. Учитывая, что заданное правильное положение переднего конца заготовки зафиксировано в варочной клети (9), а задний конец удерживается в требуемом положении вторым дисковым ножом (5),невозможны и какие-либо дополнительные смещения кромок от воздействия инструмента стана, Очевидно, что на участке центрирования заготовки все ролики, соприкасающиеся с заготовкой, должны обеспечивать ее свободное поворачивание, т,е. вращаться вокруг осей параллельно оси заготовки, а при подаче заготовки в стан в заневоленном состоянии, необходимо чтобы ролики вращались вокруг осей. лежащих в плоскости, перпендикулярной оси заготовки (1), В данном случае наиболее просто эта задача решается путем попеременного ввода в контакт с заготовкой роликов (10 и 11а также 6 и 12) соответствующего направления вращения,Из приведенного описания следует, чтопрактически все узлы, необходимые,для реализации предложенного способа, входят вчисло используемых в трубосварочном производстве, и хорошо зарекомендовали себя вэксплуатации. Потребуется лишь повышенная точность их изготовления и монтажа.Таким образом, применение предлагаемого способа.по сравнению с известным,позволяет устранить винтообразное смещение кромок от образующей и их повреждения (задиры и искривления), вследствие чегобудут созданы все необходимые условия дляиспользования высокопроизводительного йэффективного процесса лазерной сварки при. производстве сварных труб большого диаметра.Формула изобретенияСпособ изготовления прямошовныхсварных труб конечной длины, включающийподачу трубной заготовки с продольным стыком на сварку, ориентацию стыка вдоль оси сварки посредством стационарного и двух дисковых ножей, при которой заготовку поворачивают относительно продольной 5 оси и сближают кромки, прикладывая сжимающее усилие, в направлении. перпендикулярном плоскости ножей, и сварку стыка, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения качества труб и возможности 10 использования высокоэффективных процессов сварки, преимущественно лазерного, при производстве труб большего диаметра путем исключения дефектов винтообразного смещения кромок и эадиров на 15 их поверхности, перед сваркой заготовкуостанавливают, вводят в стык со стороны переднего и заднего концов дисковые ножи соосно с осью сварки, прикладывают сжимающее усилие с обеспечением контакта 20 кромок с боковыми поверхностями дисковых ножей, сваривают стык длиной 150 мм и последующую сварку проводят с ориентацией стыка одним дисковым ножом.Заказ 1695 Тираж . ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж-ЭБ, Раушская наб 4/5Производственно-издательский комбинат Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина, 10