RU1825691C - Способ изготовлени трубопроводов - Google Patents

Abstract

Использование: в сварочном производстве при изготовлении сварных трубопроводов из чугунных труб. Сущность изобретени : концевые участки на каждой трубе подвергают термоциклической обработке в течение 7-12 циклов. В каждом цикле трубу нагревают до 800-860°С токами высокой частоты, а затем ускоренно охлаждают до 200-250°С. Также дополнительно подвергают термоциклической обработке по меньшей мере один участо в средней части каждой трубы. Способ позвол ет повысить пластичность чугунных труб в зоне сварки, что необходимо дл  получени  качественного сварного соединени . 2 з п. ф-лы.

Description

Изобретение относитс  к сварочному производству и предназначено дл  использовани  преимущественно при изготовлении трубопроводов из чугунных труб.

Целью изобретени   вл етс  повышение качества трубопроводов из чугунных труб.

Дл  достижени  указанной цели при изготовлении трубопроводов из чугунных труб концевые участки на каждой трубе подвергают термоциклической обработке в течение 7-12 циклов при нагреве в каждом цикле до 800-860°С токами высокой частоты с последующим ускоренным охлаждением до 200-250°С. Дополнительно осуществл ют термоциклическую обработку по меньшей мере одного участка в средней части каждой трубы. Нагрев в каждом цикле целесообразно осуществл ть со скоростью 40- 80°С/с. а охлаждение - со скоростью 50-70°С/с.

Экспериментально определено, что дл  хорошей сваривлемости чугунных труб и

увеличени  угла загиба необходимым условием  вл етс  обеспечение пластических свойств свариваемых участков на уровне значений относительного удлинени  20- 25%, т.е. исходные значени  пластических свойств свариваемых чугунных труб необходимо увеличить в 1,78-2,1 раза.

Указанный экспериментально определенный режим термоциклической обработки приводит к уменьшению количества газов и микропустот, а также к коагул ции частиц в более округлые формы, что способствует увеличению плотности обрабатываемых участков чугунной трубы с 6,8 до 7,4 г/см . При этом пластические свойства чугуна - относительное удлинение и ударна  в зкость - возрастают в 1,7-2,1 раза.

Дл  повышени  качества трубопроводов и предохранени  труб от механических повреждений при монтаже и транспортировке дополнительно осуществл ют термоциклическую обработку, по меньшей мере одного участка в средней части каждой

(Л

С

00

ю ел о ч

трубы, что позвол ет еще больше увеличить угол загиба трубопровода без по влени  микротрещин.

Выбор граничных параметров нагрева обрабатываемых участков труб до 800- 860°С и охлаждени  до 200-250°С обусловлен тем. что в этом промежутке температур происходит изменение механических свойств гиатериала труб, поскольку измен етс  плотность материала, уменьшаетс  количество газов и микропустот, происходит коагул ци  частиц в более округлые формы, повышаетс  плотность материала и при этом возрастают его пластические свойства.

Термоциклическую обработ ку труб провод т в течение 7-12 циклов, так как уменьшение числа циклов обработки меньше 7 приводит к ухудшению качества сварных соединений трубчатых изделий, увеличиваетс  склонность к трещинообразованию за счет изменени  плотности материала труб. Количество циклов более 12 проводить экономически нецелесообразно.

Необходима  скорость нагрева в 40- 80°С/с обеспечиваетс  путем нагрева токами высокой частоты, а необходима  скорость охлаждени  в 50-70°С/с обеспечиваетс  за счет ускоренного охлаждени  водовоздушной смесью или водой.

Проведенный анализ за вл емого способа изготовлени  трубопроводов из чугунных труб свидетельствует, что положительный эффект при осуществлении изобретени  будет получен благодар  тому, что происходит повышение пластических свойств чугунных труб вследствие того, что измен етс  плотность материала обрабатываемых поверхностей за счет уменьшени  количества газов и микропустот, а также за счет коагул ции частиц в более округлые формы.

На основании анализа значительного числа экспериментальных данных было установлено , что дл  того, чтобы исключить поломки при изготовлении трубопроводов достаточно обеспечить угол загиба труб не менее 10°, что всегда обеспечиваетс  в стальных трубах. Дл  этого по длине чугунной трубы необходимо дополнительно выполнить участки с повышенной пластичностью. С этой целью трубы после сварки подвергают дополнительной термоциклической обработке , обрабат ыва  по меньшей мере один участок в средней части каждой трубы.

Целесообразно, чтобы длина концевых участков труб и длина участков в средней части трубы, подвергаемых термоциклиро- ванию, составл ла 0,007-0,026 от длины трубы . Так, например, при изготовлении трубопроводов трубы размером 112x6 мм и длиноГ: 7000 мм из высокопрочного чугуна

марки ВЧ42-12 после центробежной отливки и отжига при исходном относительном удлинении, равном 12%, поступают на участок термоциклической обработки. Концевые участки труб длиной 119 мм, что составл ет 0,017 от общей длины трубы, нагревают в кольцевом индукторе до 850°С со скоростью 60°С/с. Нагрев ведут от генератора ТПЧ-500.

После нагрева указанные участки с помощью спрейерного устройства охлаждаютс  водой до -220°С со скоростью 60°С/с. Затем производ т повторный нагрев и охлаждение участков в первоначальном ре5 жиме. Количество циклов обработки устанавливают равным 10. После обработки относительное удлинение материала указанных участков составл ло 23%, что в 1,9 раза выше исходных значений.

0 Затем свариваемые трубы зажимаютс  в стыкосвэрочной машине и после приложени  начального давлени  включаетс  сварочный ток, нагревающий торцы труб до образовани  сварного соединени  под дей5 ствием усили  осадки.

Полученное сварное соединение обладает высокими механическими свойствами и не имеет участков с потерей сплошности материала. Изготовленный таким образом

0 трубопровод характеризуетс  высоким качеством . О i ношение площади трещин к площади поперечного сечени  сварного шва составл ет 0,5%, угол загиба трубопровода равен 11°.

5в способе дополнительно осуществл ют термоциклическую обработку по меньшей мере одного участка шириной 100 мм в средней части каждой трубы. Режим термоциклической обработки в этом случае такой

0 же, как и при обработке конусов труб перед стыковой сваркой. При этом происходит дальнейшее повышение качества трубопровода за счет повышени  угла загиба до 12-13°.

5 После термоциклировани  относительное удлинение чугуна увеличилось с 12 до 25%.

На основании проведенных экспериментов можно сделать вывод о том, что за0  вл емый способ в сравнении с прототипом обладает следующими преимуществами:

повышаетс  качество трубопровода, сваренного из чугунных труб,- отношение площади трещин к площади поперечного

5 сечени  сварного шва уменьшаетс  с 78,8 до 0,4-2%, угол загиба трубопровода увеличиваетс  с 3 до 8-12° ;

повышаетс  надежность трубопровода в эксплуатации, сокращаютс  затраты на ремонтные работы.

За вл емое изобретение представл ет значительный интерес дл  народного хоз йства , так как позвол ет повысить надежность трубопроводов, сваренных из чугунных труб, в эксплуатации и сократить затраты на ремонтные работы.

Claims (3)

1. Формула изобретени  1. Способ изготовлени  трубопроводов из отдельных труб, включающий стыковую сварку труб, отличающийс  тем, что, с целью повышени  качества трубопроводов из чугунных труб, перед сваркой концевые участки каждой трубы подвергают

   термоциклической обработке в течение 7- 12 циклов, в каждом цикле осуществл ют нагрев до 800-860°С токами высокой частоты и ускоренное охлаждение до 200-250°С.
2. 2.Способ по п. 1,отличающийс  тем, что дополнительно осуществл ют термоциклическую обработку по меньшей мере одного участка в средней части каждой трубы .
3. 3.Способ по пп. 1 и 2, отличающи. и с   тем, что термоциклической обработке подвергают участки,длина которых составл ет 0,007-0,026 длины трубы.