Способ изготовления многослойных обечаек

,/ АВТОРСН СВИДЕТЕЛЬСТВУ во СС971 идетел 51/2ЗГОТОВЛЕНИЯпутем рулониротором в процессевитками полосы ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(54) 57) 1. СПОСОБ ИМНОГОСЛОЙНЫХ ОБЕЧАЕКвания полосы, при конамотки рулона между,ЯО 10856 навивают дополнительные элементызаданного профиля с приложениемусилия к поверхности витков, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, сцелью повышения прочности, надежности и качества изделий, перед образованием витков полосу и дополнительные элементы нагревают до температурлежащих на противоположных границахтемпературного интервала горячейобработки металла давлением,1085 бб 2 2. Способ по п, 1, о т л и ч а ющ и и с я тем, что в процессе намотки зоны нагрева полосы и дополнительных элементов. обрабатывают жидким флюсом.3, Способ по и. 1, о т л и ч а ющ и и с я тем, что при изготовлении дополнительных элементов в виде лент на поверхности полосы или ленты выполняют рифли, при этом элемент с рифленой поверхностью нагревают до температуры, лежащей на нижней границе температурного интервала горячей обработки металла давлением,Изобретение относится к способам изготовления многослойных рулонированных изделий и может быть использовано при производстве труб., колонн синтеза и другого оборудования в 5 многослойном рулонйрованном исполнении для нефтеперерабатывающей и химической промышленности.Известен способ изготовления многослойных обечаек путем рулонирования полосы, при котором в процессе намотки рулона между витками полосы навивают дополнительные элементы заданного профиля с приложением усилия к поверхности витков 113.Недостатками известного способа изготовления многослойных резервуаров являются необходимость приме.нять полосу бочкообразного сечения и лент клинообразного и другого сечения; сложность процесса намотки 20 указанных полос и лент; неизбежность образования зазоров между поверхностями смежных витков и лент, что не исключает возникновение трещин, под-. резов, непроварбв и других дефектов в наплавочном металле кольцевого шва,Цель изобретения - повышение проч ности, надежности и качества многослойного изделия.Поставленная цель достигается тем, что согласно способу изготовления многослойных обечаек путем рулонирования полосы, при котором в процессе намотки рулона между витками 35 полосы навивают дополнительные эле- менты заданного профиля с приложением усилия к поверхности витков, перер образованием витков полосу и дополнительные элементы нагревают до тем ператур,лежащих на противоположных границах температурного интервала горячей обработки металла давлением,.В процессе намотки зоны нагрева полосы и,дополнительных элементов 45 обрабатывают жидким флюсом. а элемент с гладкой поверхностью -до температуры, лежащей на верхнейгранице этого интервала. 4, Способ по и. 1, о т л и ч а ющ н И с я тем, что при изготовлении дополнительных элементов в виде проволоки или сетки дополнительные элементы нагревают до температуры, лежащей на нижней границе интервала горячей обработки металла давлением, а полосу - до температуры, лежащей на верхней границе этого интервала,2При изготовлении дополнительных элементов в виде лент на поверхности полосы или ленты выполняют рифли, при этом элемент с рифленой поверхностью нагревают до температуры, лежащей на нижней границе температурного интервала горячей обработки металла давлением, а элемент с гладкой поверхностью - до температуры, лежащей на верхней границе этого интервала.При изготовлении дополнительных элементов в виде проволоки или сетки. дополнительные элементы нагревают до температуры, лежащей на нижней границе интервала горячей обработки металла давлением, а полосу в ,до температуры, лежащей на верхней границе этого интервала.На фиг, 1 изображена схема изготовления многослойной обечайки предлагаемым способом; на фиг. 2 - многослойная стенка(разрез А-А на фиг.1), с лентами, навитыми между смежными витками. полосы; йа фиг. 3 - то же, с лентами,навитыми между рифлеными поверхностями смежных витков полосы; на фиг, 4 - то же, с рифлеными лентами, навитыми между смежными витками полосы; на фиг. 5 - то же, с нитями проволоки, навитыми между смежными витками полосы.Предлагаемым способом изготавливают многослойные обечайки из высоко- прочной стали 12 ХГНМФ толщиной 4 мм, диаметром 1420 мм, и толщиной многослойной стенки 20 мм(5 слоев по 4 мм) с последующей сборкой и соединением многослойных обечаек между собой сварными кольцевыми швами до образования многослойной трубы большого диаметра конечной длины.Многослойную обечайку изготавливают следующим образом.С разматывателя подающими валками через правильное устройство и т.д. полосу 1 подают в намоточную машину.между прокатными валками 2 и веду- "щими валками 3 и одновременно в процессе намотки полосы 1 по краям,ее дополнительные элементы 4 (ленту,проволоку, сетку и т.д.) шириной100-150 мм, и толщиной 0,5-1,0 ммиз стали. 12 НГНМФ,При этом, перед намоткой рулонаустройством 5 производят зачисткуповерхностей по краям полосы 1 наждачным кругом на ширину 100-150 ммдо металлического блеска и индукторами ТВЧ б производят нагрев поверх- .ностей полосы 1 и элементов 4 дотемператур, лежащих на противоположных границах температурного интервала горячей обработки металла давлением (800-850 ди 1100-1150 С), ипосредством устройства 7 зону нагрева обрабатывают жидким флюсомМ 200, 201 с интервалом активности 20800-1150 С.После чего, в процессе намоткирулона между прокатными валками 2,путем приложения усилия к поверхности витков 8 полосы осуществляют совместную пластическую деформацию на,гретых до разных температур примыкаю-.щих поверхностей витков 8 полосы илент 4 между ними, до полного прилегания поверхностей смежных витков 8полосы и возникновения прочного соединения 9 между поверхностями смежныхвитков 8 полосы и поверхностями элементов 4 (лент, проволоки, сетки и т.д) Полосу 1 и элементы 4(ленты, про=волоку, сетку и т.д.) наматываюти совместно деформируют до тех пор,пока толщина стенки обечайки 10 не достигнет заданной величины.Послеизготовления многослойной 40обечайки 10 концы первого и последнего витков приваривают продольными сварочными швами к нижележащим слоям , электродами УОНИ 13/55 диаметром 4 ммпри силе арочного тока 180-200 А. .45указанные технологические примерыв способе дают возможность очиститьот окислов поверхности по краям полос 1 и элементов 4 путем нагреваих индуктором ТВЧ б и обработки 50зоны нагрева жидким флюсом; образовать прочные металлические связисоединения 9 при малой степени обжатия поверхностей витКов 8 полосыи элементов 4, равной 5-15 от ихтолщины, за счет совместной пластической деформации нагретых и очищенных от окислов примыкающих поверхностей витков 8 полосы и элементов4 между ними; применять элементы 4(ленту, проволоку, сетку) малой толщины, равной 0,3-1,0 юс, за счетмалой степени обжатия витков 8 илент 4 (проволоку, сетку) междуними, равной 5-15% от их толщины,и при этом дает возможность образо 5 вать прочные металлические связисоединения 9 между деформированнымипримыкающими поверхностями витков8 полосы и элементов 4 между ними;деформировать элементы 4 (ленту,проволоку, сетку) между витками 8полосы со степенью обжатия, в 3-5раз превышающей степень обжатиявитков 8 полосы, за счет того, чтоэлементы 4 (ленту, проволоку, сетку) нагревают до температуры 11001150 С, лежащвй в области верхней границы температурного интервалагорячей обработки металла давлением, они обладают высокой пластичностьюи пониженным сопротивлением деформированию, а витки 8 полосы обладают меньшей пластичностью и повышенным сопротивлением деформированию, так как их нагревают до температуры 800-850 ОС, лежащей в области нижней границы температурного интервала горячей обработки металла давлением. Данные технологические приемы в способе также дают возможность исключить вытяжку поверхностей витков 8 полосы в процессе прокатки, а незначительную степень обжатия витков8 полосы, равную 3-5 от. толщины их, компенсируют уширением витков 8 по их краям, в процессе распределения деформируемой массы элементов 4 между ними, за счет пониженной пластичности и повышенным сопротивлением деформированию витков 8 полосы и высокой пластичности элементов 4, обладающих пониженным сопротивлением деформированию; обеспечить сохранение геометрических Форм обечайки 10 и рабочих размеров сечения многослойной стенки за счет исключения .вытяжки поверхностей витков 8 полосы.Температурный интервал горячейобработки металла давлением, равный 800-1150 С и применяемый в способе, позволяет избежать пережога, возникновения трещин и других дефектов взамоноличенных торцах обечайки 10,В зависимости от материала, применяемого для изготовления многослойв- ной обечайки 10, изменяют температурный интервал горячей обработки металла давлением.При изготовлении обечайки 10 предлагаемым способом наибольший эффект достигают при выполнении на поверхности полосы 1 рифлей, например, прокаткой. В этом случае в качестве элементов 4 берут ленты. Деформирование рифленых поверхностей витков 8 полосы ведут при температуре нагрева 800-850 С, лежащей в области нижней границы температурного интервала горячей обработки металла давлением, а деформацию лент между ними ведут при температуре нагрева 1100-1150 С, лежащей в области верхней границы температурногоинтервала, при этом толщину лент 4 подбирают такой, чтобы.в процессе деформации между витками 8 поносы разогретой массы ленты, было доста-точно для заполнения рифлей на поверхности витков 8 полосы (фиг.З),Кроме того, в этом случае способ позволяет применять ленты (элементы 4) с рифлеными поверхностями, в данном случае пластическую деформацию витков 8 ведут при температуре нагрева 1100-1 й 50 С, лежащей в области верхней границы температурноГо интервала горячей обработки ,давлением, а деформацию лент между ними ведут при температуре нагрева 800-850 С, лежащей в области верхней границы температурного интервала горячей обработки давлением (фиг.4).В обоих случаях рифленые поверхности витков 8 и лент обладают пониженной пластичностью и повышенной прочностью, т.е, певышенным сопротив. лением деформированию, по сравнению с прилегающими к ним поверхностями, а следовательно, в процессе совместной пластической деформации более прочные рифли вдавливаются в поверхности с пониженным сопротивлением деформированию, что позволяет снизить усилия прокатных валков в процессе деформации и повысить качество металлических связей-соединений 9 между поверхностями витков 8 и лент (элементов 4).Рифли на поверхности полосы 1 и лент могут быть выполнены как под углом к линии намотки полосы 1, так и параллельно ей.Кроме того, применение нитей проволоки, сетки и т.д. вместо лент в качестве элементов 4 позволяет расширить возможности предлагаемого способа при изготовлении многослойной обечайки 10.В процессе намотки рулона проволоку (сетку) навивают между витками 8 на всю ширину полосы 1 и путем, приложения усилия прокатными валкамми 2 осуществляют совместную палстическую деформацию примыкающих поверхностей витков 8 и проволоки сеткй), при этом в зависимости от поставленной цели между деформированными поверхностями витков 8 ипроволоки не образуют металлическихсвязей или образуют металлическиесвязи-соединения 9,В первом случае (фиг.2) это достигается путем деформирования витков8 при 1100-1150 С и деформированияпроволоки (сетки) между ними безо нагрева, при этом зоны нагрева витков 8 флюсом не обрабатывают, вовтором (фиг.5) для образования металлических связей-соединений 9 междувитками 8 и поверхностью проволокидеформирования витков 8 ведут притемпературе нагрева 1100-1150 ОС,лежащей в области верхней границытемпературного интервала горячейобработки металла давлением, а деформирование проволоки ведут при20 гтемпературе нагрева 800-850 С, ле)кащей в области нижней границы температурного интервала.Навивка проволокии совместнаяее деформация между витками 825 указанными методами повышает прочг.костные характеристики и степеньжесткости многослойной стенки обе-чайки 10,Для уменьшения степени деформиЗО рования рифленых поверхностей витков 8 и рифленых лент элементов 4(проволоки, сетки и т.д.) деформирование их поверхностей ведут притемпературе на 1 рева ниже 800 С, т.е.лежащей ниже нижней границы температурного интервала горячей обработки металла давлением, что снижаетпластичность и повышает сопротивление деформироваиию, а следовательно, повышает прочность рифленыхповерхностей витков 8 и элементов4 (лент, проволоки, сетки и т,д.)но при этом образуются малопрочныеметаллические связи между совместнодеформированными поверхностями.45Предлагаемый, способ позволяетизготовить многослойную обечайку смонолитными кольцами на торцах любойширины и толщины, повысить прочностные характеристики и качество многослойного изделия.1085 б 62 СостаТехред Ветрова шова К тель Л.Ма ктор Ю. Макаренко едактор М аз 2122 илиал ППП Патентфф, г. Ужгброд, ул. Проектва Тираж 796 По КИПИ Государственного комитет по делам изобретений и откры 3035, Москва, Ж, Раушская писноеСССРийаб., д.4/5