CN201189526Y - 直缝电阻焊钢管焊缝在线增厚装置 - Google Patents

Abstract

一种直缝电阻焊钢管焊缝在线增厚装置，在固定机架上上下平行安装一对可以上下滑动的水平轧辊，左右垂直安装一对可以左右微量移动的立辊，水平轧辊和立辊均呈中部弧形平滑凹陷的柱状结构，具有光滑的弧形轧压面，水平轧辊和立辊的弧形轧压面相向处围成一个正圆形闭式轧孔，该轧孔与作为加工对象的钢管口径相符，水平轧辊的轴线和立辊的轴线在同一个纵向平面上垂直相交，水平轧辊和立辊均可绕其自身轴线旋转。通过四辊闭式轧孔对直缝电阻焊钢管施加环向压力，使金属流在焊缝塑性最大处聚集而达到焊缝增厚的效果，以补偿钢管焊缝在焊接过程中因人为调高内毛刺清除刮刀刮削深度而造成的焊缝处壁厚减薄。

Description

直缝电阻焊钢管焊缝在线增厚装置

技术领域

本实用新型涉及直缝电阻焊钢管加工技术领域，特别是一种直缝电阻焊钢管焊缝在线增厚装置。

背景技术

直缝电阻焊钢管因为工艺原因，不可避免地在焊接过程中产生内外毛刺。外毛刺便于清除，内毛刺不仅不便清除，而且会对输送流体产生严重阻碍。因此，高等级管道钢管的产品标准均对内毛刺的高度作出了严格规定，比较典型的是石油天然气工业输送用管、油井表层套管等，GB/9711.2-199标准规定壁厚大于等于8mm时钢管内毛刺高度允差为：h_-0.05T ^+(0.3+0.05T)mm(h：内毛刺高度；T：钢管壁厚。下同)；美国石油学会API SPEC 5L(第43版)规定壁厚大于等于7.6mm时钢管内毛刺高度允差为：h_-0.05T ^+1.5mm。为使钢管产品满足这些标准，国内外生产高等级钢管的电阻焊机组都配备有内毛刺清除装置，利用内置刮刀在线对内毛刺进行清除。但是，由于在线内毛刺清除装置的工作环境恶劣，难免因为内置刮刀的正常磨损或不正常崩刀而产生内毛刺未刮、未刮净或刮深等现象。对于内毛刺未刮或未刮净的钢管，可以通过离线返修以达到钢管内毛刺高度允差标准。但是，对于内毛刺刮削过深的钢管，则无法通过返修使其达到相应级别钢管内毛刺高度允差标准。特别是在生产实践中存在着这样的现实：为了得到更加高精度的内毛刺高度，钢管加工中人为调高内毛刺清除刮刀刮削深度，因而更容易造成焊缝处壁厚减薄，使所属钢管质量降级或成为不合格品，造成巨大的浪费。

发明内容

本实用新型的目的在于解决现有技术存在的不足，提供一种直缝电阻焊钢管焊缝在线增厚装置，能够在线增加焊缝厚度，提高钢管内毛刺精度。

为达到上述目的，本实用新型的解决方案是，一种直缝电阻焊钢管焊缝在线增厚装置，其特征在于：主要由两个平行的龙门架辅之以若干横杆加固的固定机架上，在两个龙门架之间，上下平行安装一对可以上下滑动的水平辊轴，在水平辊轴上，平行安装一对水平轧辊；在每个龙门架上垂直安装一个可以左右微量移动的立辊；水平轧辊和立辊均呈中部弧形平滑凹陷的柱状结构，具有光滑的弧形轧压面，水平轧辊和立辊的弧形轧压面相向处围成一个正圆形闭式轧孔，该轧孔与作为加工对象的钢管口径相符，水平轧辊的轴线和立辊的轴线在同一个纵向平面上垂直相交，水平轧辊和立辊均可绕其自身轴线旋转。

作为优选，所述固定机架安装在直缝电阻焊钢管加工机组中心线上位于在线中频热处理加热设备下游2400毫米处，所述闭式轧孔中心线与加工机组中心线重合，且上下水平轧辊轴线在所述直缝电阻焊钢管加工机组中心线所在水平面上的纵向投影重叠并与所述机组中心线垂直相交，立辊轴线在所述直缝电阻焊钢管加工机组中心线所在垂直平面上的横向投影重叠并与所述机组中心线垂直相交。

作为优选，所述水平轧辊为主传动式，其动力由连接变速箱的传动轴提供。

作为优选，所述立辊为被传动式，其动力来自于其与被加工钢管的摩擦力。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：利用直缝电阻焊钢管加工机组在线热处理设备对焊缝进行热处理后焊缝温度尚处于奥氏体相区或奥氏体、铁素体两相区时焊缝与钢管断面其它区域材料所具备的塑性差异，通过四辊闭式轧孔对直缝电阻焊钢管施加环向压力，使金属流在焊缝塑性最大处聚集而达到焊缝增厚的效果，以补偿钢管焊缝在焊接过程中因人为调高内毛刺清除刮刀刮削深度而造成的焊缝处壁厚减薄。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图；

在附图中，零部件及其编号的对应关系如下：1-龙门架；2-横杆、3-水平轧辊；4-立辊；5-钢管；6-传动轴。

具体实施方式

本实用新型直缝电阻焊钢管焊缝在线增厚装置安装在直缝电阻焊钢管加工机组中心线上位于在线中频热处理加热设备下游2400毫米处，即，由水平轧辊3和立辊4的弧形轧压面相向处围成的正圆形封闭孔所在垂直平面距在线中频热处理加热设备钢管输出口所在垂直平面2400毫米，机架的所有部件均以直缝电阻焊钢管加工机组中心线为中心安装，使所述闭式轧孔中心线与加工机组中心线重合。钢管5经在线中频热处理加热设备加热后，在大气环境温度下水平向后移动，温度略有降低，当钢管5通过直缝电阻焊钢管焊缝在线增厚装置时，焊缝温度处于奥氏体相区或奥氏体、铁素体两相区。焊缝融合线位于钢管5最高处。

如图1所示，本实用新型直缝电阻焊钢管焊缝在线增厚装置的外围框架主要由龙门架1辅之以四个加固横杆2组成，龙门架1与地面固定。两根水平的传动轴6通过键分别固定联接一对上下平行的水平轧辊3，传动轴6通过固定于龙门架1的轴承和机架活动联接，水平轧辊3因此可绕其自身轴线旋转。在工作中，传动轴6将来自于减速机等外部设备的动力传递给水平轧辊3，进行主动的旋转。两个水平轧辊3的轴线同处于一个垂直于地面的工作平面上，和同处于该工作平面上的两个立辊4的轴线垂直相交。立辊4通过键与其枢轴联接，枢轴通过轴承与机架活动联接，立辊4是被传动式的。即，立辊4虽可绕其枢轴旋转，但并不是由枢轴提供动力使立辊4旋转，而是立辊4与钢管5摩擦产生转动。水平轧辊3和立辊4外围均被加工成与钢管5外径相一致的圆弧轮式结构，具有光滑的弧形轧压面，在本实施例中，每个水平轧辊3轴向剖面弧形边缘对应一个略小于140度的圆心角，每个立辊4轴向剖面弧形边缘对应一个略小于40度的圆心角，水平轧辊3和立辊4的弧形轧压面相向处围成一个正圆形封闭式轧孔，恰好夹持并微量挤压钢管。

如前所述，经中频加热后移动到由水平轧辊3和立辊4围成的闭式轧孔的钢管5焊缝温度处于奥氏体相区或奥氏体、铁素体两相区，此时由于钢管5的焊缝处与其它断面材料具备一定的塑性差异，即，钢管5上焊缝处钢材塑性较大、接近焊缝处钢材塑性较小、远离焊缝处钢材塑性更小，通过微量调整两个立辊4之间的距离，通过水平轧辊3和立辊4向处于所述闭式轧孔中的钢管5施加适量的环向压力，即可使钢管5断面金属流在焊缝处一定程度地聚集，达到增厚焊缝的目的。在通过焊缝增厚加工之后，钢管5的焊缝处温度从奥氏体化温度或奥氏体、铁素体两相区温度进一步冷却，钢管5断面材料塑性变形后的内应力通过材料静态再结晶自行消化，对焊缝力学性能不产生影响。

上述实施例是对本实用新型的说明，不是对本实用新型的限定，任何对本实用新型简单变换后的方案均落入本实用新型的保护范围。

Claims (4)

1.一种直缝电阻焊钢管焊缝在线增厚装置，其特征在于：主要由两个平行的龙门架(1)辅之以若干横杆(2)加固的固定机架上，在两个龙门架(1)之间，上下安装一对可以上下滑动的水平辊轴，在水平辊轴上，平行安装一对水平轧辊(3)；在每个龙门架(1)上垂直安装一个可以左右微量移动的立辊(4)；水平轧辊(3)和立辊(4)均呈中部弧形平滑凹陷的柱状结构，具有光滑的弧形轧压面，水平轧辊(3)和立辊(4)的弧形轧压面相向处围成一个正圆形闭式轧孔，该轧孔与作为加工对象的钢管(5)口径相符，水平轧辊(3)的轴线和立辊(4)的轴线在同一个纵向平面上垂直相交，水平轧辊(3)和立辊(4)均可绕其自身轴线旋转。

2.如权利要求1所述直缝电阻焊钢管焊缝在线增厚装置，其特征在于：所述固定机架安装在直缝电阻焊钢管加工机组中心线上位于在线中频热处理加热设备下游2400毫米处，所述闭式轧孔中心线与加工机组中心线重合，且上下水平轧辊(3)轴线在所述直缝电阻焊钢管加工机组中心线所在水平面上的纵向投影重叠并与所述机组中心线垂直相交，立辊(4)轴线在所述直缝电阻焊钢管加工机组中心线所在垂直平面上的横向投影重叠并与所述机组中心线垂直相交。

3.如权利要求1所述直缝电阻焊钢管焊缝在线增厚装置，其特征在于：所述水平轧辊(3)为主传动式，其动力由连接变速箱的传动轴(6)提供。

4.如权利要求1所述直缝电阻焊钢管焊缝在线增厚装置，其特征在于：所述立辊(4)为被传动式，其动力来自于其与钢管(5)的摩擦力。

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