RU2510840C1 - Method of making bent element from thick-wall pipe for plants operated at high and superhigh critical steam parameters - Google Patents

Method of making bent element from thick-wall pipe for plants operated at high and superhigh critical steam parameters Download PDF

Info

Publication number
RU2510840C1
RU2510840C1 RU2012143478/02A RU2012143478A RU2510840C1 RU 2510840 C1 RU2510840 C1 RU 2510840C1 RU 2012143478/02 A RU2012143478/02 A RU 2012143478/02A RU 2012143478 A RU2012143478 A RU 2012143478A RU 2510840 C1 RU2510840 C1 RU 2510840C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
pipe
temperature
bending
bent
heated
Prior art date
Application number
RU2012143478/02A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Николаевич Скоробогатых
Алексей Владимирович Дуб
Изабелла Алексеевна Щенкова
Станислав Иванович Янов
Павел Александрович Козлов
Original Assignee
Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство промышленности и торговли Российской Федерации (Минпромторг России)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство промышленности и торговли Российской Федерации (Минпромторг России) filed Critical Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство промышленности и торговли Российской Федерации (Минпромторг России)
Priority to RU2012143478/02A priority Critical patent/RU2510840C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2510840C1 publication Critical patent/RU2510840C1/en

Links

Landscapes

  • Bending Of Plates, Rods, And Pipes (AREA)

Abstract

FIELD: process engineering.
SUBSTANCE: invention relates to metal forming, particularly, to production of bent elements from pipe sections. Pipe is subjective inductive hearing in induction heater, bending over heated section with cooling of strained areas and compression of bent section. Note here that pipe feed rate makes 5-10 mm/min while heating before bending makes 950-1100°C. Bending with cooling are performed at pipe metal tension area temperature is higher than metal temperature in pipe tension area. Thereafter, bent element in heated in furnace at the rate not over 150°C/h to 710-730°C and held for 1.0-1.5 h. Then, it is heated at the rate of not over 150°C/h to 1030-1040°C and held for assuming 1 min per 1 mm of pipe wall depth. Now, it is cooled in air to 100°C and tempered at 730-780°C for 3-10 h.
EFFECT: better geometry of bent pipe.
2 cl, 1 ex

Description

Изобретение относится к области обработки металлов давлением, в частности к технологии изготовления гнутых элементов из труб, и может найти применение при изготовлении гнутых элементов из толстостенных труб среднего и большого диаметра для паровых котлов, паропроводов и коллекторов установок с высокими и сверхкритическими параметрами пара.The invention relates to the field of metal forming, in particular to the technology of manufacturing bent elements from pipes, and can find application in the manufacture of bent elements from thick-walled pipes of medium and large diameter for steam boilers, steam pipelines and manifolds of installations with high and supercritical steam parameters.

Известен способ изготовления гнутого элемента из трубы, включающий местное разупрочнение трубной заготовки нагревом кольцевым индукционным нагревателем и приложение к разупрочненному участку трубы изгибающего и осаживающего усилия, причем ширину кольцевой зоны разупрочнения создают переменной толщины. Способ реализуют с использованием высокочастотного кольцевого индуктора с экраном, которым нагревают трубу до температуры гиба 850-1000°C в течение 1,5 с с формированием треугольной формы зоны разупрочнения по сечению трубы, по которой трубу затем сгибают на требуемый угол гиба (RU 2062156, B21D 7/16, B21D 9/18, опубл. 20.06.1996).A known method of manufacturing a bent element from a pipe, including local softening of the pipe billet by heating with an annular induction heater and applying a bending and upsetting force to the softened pipe section, the width of the annular softening zone creating a variable thickness. The method is implemented using a high-frequency ring inductor with a screen that heats the pipe to a bend temperature of 850-1000 ° C for 1.5 s with the formation of a triangular shape of the softening zone along the pipe section, along which the pipe is then bent to the required bend angle (RU 2062156, B21D 7/16, B21D 9/18, publ. 06/20/1996).

Недостатком известного способа является невозможность его использования для гнутых по радиусам элементов из толстостенных хромистых жаропрочных труб большого диаметра.The disadvantage of this method is the impossibility of its use for bent along the radii of elements from thick-walled chrome heat-resistant pipes of large diameter.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ изготовления гнутого элемента из трубы большого диаметра, включающий индукционный нагрев заготовки трубы до температуры 750-800°C на ее внутренней поверхности при прохождение трубы через кольцевой индукционный нагреватель со скоростью не более 0,5 мм/с и последующую гибку заготовки с заданным радиусом по нагретому участку. При гибке на поверхность трубы распыляют воду.The closest in technical essence and the achieved result is a method of manufacturing a bent element from a pipe of large diameter, including induction heating of the pipe billet to a temperature of 750-800 ° C on its inner surface when the pipe passes through an annular induction heater with a speed of not more than 0.5 mm / c and subsequent bending of the workpiece with a given radius over the heated area. When bending, water is sprayed onto the surface of the pipe.

(JP 6218437, B21D 7/02, B21D 9/18, опубликовано 09.08.1994)(JP 6218437, B21D 7/02, B21D 9/18, published 09/08/1994)

Однако известный способ не исключает образование дефектов на внутренней поверхности как при гибке толстостенной (до 46 мм) трубы диаметром до 800 мм, в частности, хромистой стали 10Х9МФБ или 10Х9 В2МФБР, так и их появление после охлаждения гнутой заготовки. Известный способ также не исключает значительного изменения толщины стенок трубы и овальности гнутого участка, что ограничивает его применение для изготовления гнутых элементов труб, используемых для паровых котлов, паропроводов и коллекторов установок с высокими и сверхкритическими параметрами пара (температура до 600°C и давлении до 40 ата).However, the known method does not preclude the formation of defects on the inner surface both when bending a thick-walled (up to 46 mm) pipe with a diameter of up to 800 mm, in particular, chrome steel 10X9MFB or 10X9 B2MFBR, and their appearance after cooling the bent workpiece. The known method also does not exclude a significant change in the wall thickness of the pipe and the ovality of the bent section, which limits its use for the manufacture of bent pipe elements used for steam boilers, steam pipelines and manifolds of plants with high and supercritical steam parameters (temperature up to 600 ° C and pressure up to 40 ata).

Задачей и техническим результатом изобретения является способ изготовления гнутых элементов из толстостенных труб толщиной 20-46 мм из хромистой стали 10Х9МФБ или 10Х9 В2МФБР, обеспечивающий отсутствие дефектов на внутренней стороне гнутого участка, а также изменение толщины стенок и овальности гнутого участка в пределах, допустимых для их использования в установках с высокими и сверхкритическими параметрами пара.The objective and technical result of the invention is a method of manufacturing bent elements from thick-walled pipes with a thickness of 20-46 mm from chrome steel 10X9MFB or 10X9 B2MFBR, ensuring the absence of defects on the inner side of the bent section, as well as changing the wall thickness and ovality of the bent section within the limits acceptable for them use in installations with high and supercritical steam parameters.

Технический результат достигается тем, что способ изготовления гнутого элемента из толстостенной трубы для установок с высокими и сверхкритическими параметрами пара включает индукционный нагрев трубы, движущейся через кольцевой индукционный нагреватель, гибку по нагретому участку с охлаждением обдувом зон растяжения и сжатия гиба, для чего используют трубу из хромистой стали 10Х9МФБ или 10Х9В2МФБР толщиной 20-46 мм, при этом скорость движения трубы составляет 5-10 мм/мин и температура нагрева металла под гибку - 950-1100°C, а гибку с охлаждением трубы ведут при температуре металла зоны сжатия трубы на 160-200°C выше температуры металла зоны растяжения трубы, после чего гнутый элемент нагревают в печи со скоростью не более 150°C/ч до температуры 710-730°C и выдерживают в течение 1,0-1,5 ч, нагревают со скоростью не более 150°C/ч до температуры 1030-1040°C и выдерживают в течение времени из расчета 1 мин на 1 мм толщины стенки трубы, охлаждают на воздухе до температуры не более 100°C и отпускают при температуре 730-780°C в течение 3-10 часов.The technical result is achieved by the fact that the method of manufacturing a bent element from a thick-walled pipe for installations with high and supercritical steam parameters includes induction heating of a pipe moving through an annular induction heater, bending along a heated section with cooling by blowing the tension and compression zones of the bend, for which a pipe from chromium steel 10X9MFB or 10X9V2MFBR with a thickness of 20-46 mm, while the speed of the pipe is 5-10 mm / min and the temperature of heating the metal for bending is 950-1100 ° C, and bending with cooling t the loss is carried out at a metal temperature of the pipe compression zone 160-200 ° C higher than the metal temperature of the pipe expansion zone, after which the bent element is heated in a furnace at a speed of no more than 150 ° C / h to a temperature of 710-730 ° C and held for 1, 0-1.5 h, heated at a speed of not more than 150 ° C / h to a temperature of 1030-1040 ° C and maintained for a time of 1 minute per 1 mm of the pipe wall thickness, cooled in air to a temperature of not more than 100 ° C and released at a temperature of 730-780 ° C for 3-10 hours.

Технический результат также достигается тем, что обдув зон растяжения и сжатия гиба трубы ведут потоком воздуха или воздушно-водяной смеси, причем отношение расхода потока, обдувающего поверхность трубы в зоне растяжения гиба, к расходу потока, обдувающего поверхность трубы в зоне сжатия гиба, составляет 1,3-2,0.The technical result is also achieved by the fact that the blowing zones of the tension and compression of the bend of the pipe are a stream of air or air-water mixture, and the ratio of the flow rate, blowing the surface of the pipe in the zone of extension of the bend to the flow rate, blowing the surface of the pipe in the compression zone of the bend is 1 , 3-2.0.

Изобретение может быть проиллюстрировано следующими примерами.The invention can be illustrated by the following examples.

Для изготовления отвода коллектора в виде гнутого элемента с углом гиба 90° и радиусом гиба 950 мм использовали заготовку трубы 630×28 мм из жаропрочной хромистой стали 10Х9МФБ, а также заготовку трубы 600×32 мм из жаропрочной хромистой стали 10Х9В2МФБР, допущенных к использованию в установках с высокими и сверхкритическими параметрами пара.For the manufacture of a collector outlet in the form of a bent element with a bending angle of 90 ° and a bending radius of 950 mm, a 630 × 28 mm pipe blank of 10Kh9MFB heat-resistant chrome steel was used, as well as a 600 × 32 mm pipe blank of 10Kh9V2MFBR heat-resistant chrome steel, approved for use in installations with high and supercritical steam parameters.

Использовали типовую индукционную нагревательную установку для гибки труб с охлаждением обдувом зон растяжения и сжатия гиба. Заготовку трубы подавали на рольганг, затем ее захватывали специальные механизмы и проталкивали через направляющие ролики и кольцевой индукционный нагреватель - индуктор. После зажатия переднего конца заготовки трубы включали индукционный нагрев и продольную подачу. Гибочная головка установки вела гибку по нагретому участку заготовки трубы, поворачивая передний конец заготовки, которая одновременно осаживалась в нагретой кольцевой зоне.Used a typical induction heating installation for bending pipes with cooling by blowing the zones of tension and compression of the bend. The pipe billet was fed to the roller table, then it was captured by special mechanisms and pushed through the guide rollers and the ring induction heater - inductor. After clamping the front end of the pipe billet, induction heating and longitudinal feed were turned on. The bending head of the installation was flexible along the heated section of the pipe billet, turning the front end of the billet, which was simultaneously deposited in the heated annular zone.

Скорость движения заготовки трубы из стали 10Х9МФБ через кольцевой индукционный нагреватель установки составила 6 мм/мин, а для заготовки трубы из стали 10Х9В2МФБР - 5,6 мм/мин, при напряжении на индукторе 570 B и токе 370 A. Температура индукционного нагрева на выходе из индуктора составила 1050-1100°C. На выходе нагретой заготовки трубы из индуктора ее поверхность охлаждали обдувом зон растяжения и сжатия гиба потоком воздуха, причем отношение расхода потока, обдувающего поверхность трубы в зоне растяжения гиба, к расходу потока, обдувающего поверхность трубы в зоне сжатия гиба, для заготовки из стали 10Х9МФБ составило 1,8, а для заготовки из стали 10Х9В2МФБР - 1,9. Неравномерность интенсивности охлаждения заготовок обеспечило как необходимые условия для осуществления гиба, в том числе температуру металла зоны сжатия трубы на 180-190°C выше температуры металла зоны растяжения трубы, что, в конечном счете, уменьшило изменение толщины стенки на растянутой зоне гиба и овальность гнутого участка заготовки. Аналогичный результат достигали при использовании обдува воздушно-водяной смесью при изменение скорости движения заготовки в заявленных пределах.The speed of movement of a pipe billet from 10Kh9MFB steel through a ring induction heater of the installation was 6 mm / min, and for a pipe billet from 10Kh9V2MFBR steel was 5.6 mm / min, with an inductor voltage of 570 V and a current of 370 A. Induction heating temperature at the outlet of inductor was 1050-1100 ° C. At the outlet of the heated pipe billet from the inductor, its surface was cooled by blowing the zones of tension and compression of the bend with a stream of air, and the ratio of the flow rate blowing the surface of the pipe in the zone of bending to the flow rate of blowing the surface of the pipe in the zone of compression of the bend for the billet made of 10X9MFB steel was 1.8, and for billets made of 10Kh9V2MFBR steel - 1.9. The unevenness of the cooling rate of the workpieces provided both necessary conditions for bending, including the temperature of the metal in the pipe compression zone 180-190 ° C higher than the temperature of the metal in the pipe expansion zone, which ultimately reduced the change in wall thickness on the extended bending zone and the ovality of the bent harvesting area. A similar result was achieved when blowing with an air-water mixture with a change in the speed of movement of the workpiece within the stated limits.

После извлечения из установки гнутый элемент для устранения появления дефектов в виде микротрещин подвергли термической обработке при заявленных условиях. Сначала - нормализации путем нагрева в печи со скоростью не более 135-145°C/ч до температуры 715-725°C и выдержки при указанной температуре в течение 1,4 ч, последующего нагрева в печи со скоростью не более 135-145°C/ч до температуры 1030-1040°C, выдержки в течение времени 28 мин из расчета 1 мин на 1 мм толщины стенки трубы. Затем трубу охлаждали на воздухе до температуры не более 100°C. Режимы термической обработки как для заготовки из стали 10Х9МФБ, так и для заготовки из стали 10Х9В2МФБР были одинаковы.After removing from the installation a bent element to eliminate the appearance of defects in the form of microcracks was subjected to heat treatment under the stated conditions. First, normalization by heating in an oven at a speed of no more than 135-145 ° C / h to a temperature of 715-725 ° C and holding at that temperature for 1.4 hours, subsequent heating in an oven at a speed of no more than 135-145 ° C / h to a temperature of 1030-1040 ° C, holding for 28 minutes at the rate of 1 min per 1 mm of the pipe wall thickness. Then the pipe was cooled in air to a temperature of not more than 100 ° C. The heat treatment conditions for both the 10Kh9MFB steel billet and the 10Kh9V2MFBR steel billet were the same.

После этого гнутые элементы отпускали при температуре 760-780°C в течение 10 часов.After that, the bent elements were released at a temperature of 760-780 ° C for 10 hours.

В результате осуществления способа по изобретению были изготовлены гнутые элементы из толстостенной трубы из хромистой стали 10Х9МФБ, а также из толстостенной трубы из хромистой стали 10Х9В2МФБР, для установок с высокими и сверхкритическими параметрами пара, которые не имели дефектов на внутренней стороне гнутой части, а также изменение толщин стенок и овальности гнутого участка в пределах, допустимых для их использования в установках с высокими и сверхкритическими параметрами пара.As a result of the implementation of the method according to the invention, bent elements were made from a thick-walled tube made of 10Kh9MFB chrome steel, as well as from a thick-walled tube made of 10Kh9V2MFBR chrome steel, for installations with high and supercritical steam parameters that did not have defects on the inside of the bent part, as well as a change wall thicknesses and ovality of the bent section within the limits allowed for their use in installations with high and supercritical steam parameters.

Claims (2)

1. Способ изготовления гнутого элемента из толстостенной трубы для установок с высокими и сверхкритическими параметрами пара, включающий индукционный нагрев трубы, движущейся через кольцевой индукционный нагреватель, гибку по нагретому участку с охлаждением обдувом зон растяжения и сжатия гиба, отличающийся тем, что используют трубу из хромистой стали 10Х9МФБ или 10Х9В2МФБР толщиной 20-46 мм, при этом скорость движения трубы составляет 5-10 мм/мин и температура нагрева металла под гибку - 950-1100°C, а гибку с охлаждением трубы ведут при температуре металла зоны сжатия трубы на 160-200°C выше температуры металла зоны растяжения трубы, после чего гнутый элемент нагревают в печи со скоростью не более 150°C/ч до температуры 710-730°C и выдерживают в течение 1,0-1,5 ч, нагревают со скоростью не более 150°C/ч до температуры 1030-1040°C и выдерживают в течение времени из расчета 1 мин на 1 мм толщины стенки трубы, охлаждают на воздухе до температуры не более 100°C и отпускают при температуре 730-780°C в течение 3-10 ч.1. A method of manufacturing a bent element from a thick-walled pipe for installations with high and supercritical steam parameters, including induction heating of a pipe moving through an annular induction heater, bending along a heated section with cooling by blowing the tension and compression zones of the bend, characterized in that the pipe is made of chromium steel 10Kh9MFB or 10Kh9V2MFBR with a thickness of 20-46 mm, while the speed of the pipe is 5-10 mm / min and the heating temperature of the metal for bending is 950-1100 ° C, and bending with cooling of the pipe is carried out at a temperature the metal of the pipe compression zone is 160-200 ° C higher than the temperature of the metal of the pipe expansion zone, after which the bent element is heated in the furnace at a speed of no more than 150 ° C / h to a temperature of 710-730 ° C and held for 1.0-1, 5 hours, heated at a speed of no more than 150 ° C / h to a temperature of 1030-1040 ° C and held for 1 minute per 1 mm of the pipe wall thickness, cooled in air to a temperature of not more than 100 ° C and released at a temperature 730-780 ° C for 3-10 hours 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что обдув зон растяжения и сжатия гиба трубы ведут потоком воздуха или воздушно-водяной смеси, причем отношение расхода потока, обдувающего поверхность трубы в зоне растяжения гиба, к расходу потока, обдувающего поверхность трубы в зоне сжатия гиба, составляет 1,3-2,0. 2. The method according to claim 1, characterized in that the blowing zones of the tension and compression of the bend of the pipe are a stream of air or an air-water mixture, and the ratio of the flow rate, blowing the surface of the pipe in the stretching zone of the bend, to the flow rate, blowing the surface of the pipe in the zone compression bending is 1.3-2.0.
RU2012143478/02A 2012-10-11 2012-10-11 Method of making bent element from thick-wall pipe for plants operated at high and superhigh critical steam parameters RU2510840C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012143478/02A RU2510840C1 (en) 2012-10-11 2012-10-11 Method of making bent element from thick-wall pipe for plants operated at high and superhigh critical steam parameters

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012143478/02A RU2510840C1 (en) 2012-10-11 2012-10-11 Method of making bent element from thick-wall pipe for plants operated at high and superhigh critical steam parameters

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2510840C1 true RU2510840C1 (en) 2014-04-10

Family

ID=50437667

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2012143478/02A RU2510840C1 (en) 2012-10-11 2012-10-11 Method of making bent element from thick-wall pipe for plants operated at high and superhigh critical steam parameters

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2510840C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2630152C1 (en) * 2016-09-27 2017-09-05 Федеральное Государственное Унитарное Предприятие "Научно-Производственное Объединение "Техномаш" Pipes twisting method and device for its implementation

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1175353A3 (en) * 1979-09-21 1985-08-23 Дай-Ити Хай Фриквенси Компани,Лимитед (Фирма) Method of bending metal pipes
SU1697928A1 (en) * 1989-01-19 1991-12-15 Институт Электросварки Им.Е.О.Патона Method for bending thin-wall steel pipes
RU2210452C2 (en) * 2001-07-18 2003-08-20 Мусаев Ризван Магомедович Tube bending method
CN102527848A (en) * 2012-01-10 2012-07-04 西北工业大学 Numerical-control heating bending die and forming method for large-diameter thin-wall pure titanium tube
RU2457057C2 (en) * 2007-05-08 2012-07-27 Авс Шефер Технологи Гмбх Device and method of tube bending

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1175353A3 (en) * 1979-09-21 1985-08-23 Дай-Ити Хай Фриквенси Компани,Лимитед (Фирма) Method of bending metal pipes
SU1697928A1 (en) * 1989-01-19 1991-12-15 Институт Электросварки Им.Е.О.Патона Method for bending thin-wall steel pipes
RU2210452C2 (en) * 2001-07-18 2003-08-20 Мусаев Ризван Магомедович Tube bending method
RU2457057C2 (en) * 2007-05-08 2012-07-27 Авс Шефер Технологи Гмбх Device and method of tube bending
CN102527848A (en) * 2012-01-10 2012-07-04 西北工业大学 Numerical-control heating bending die and forming method for large-diameter thin-wall pure titanium tube

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2630152C1 (en) * 2016-09-27 2017-09-05 Федеральное Государственное Унитарное Предприятие "Научно-Производственное Объединение "Техномаш" Pipes twisting method and device for its implementation

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102274854A (en) Process for manufacturing superascoloy stainless steel tube
CN102039313B (en) Method for producing large-diameter seamless steel pipe for gas cylinder
RU2356675C1 (en) Manufacturing method of steel profile shell
JP6860344B2 (en) Annealing furnace and method for annealing steel strands
CN104480279A (en) Two-step induction heater of bent tube for oil gas pipeline production, and method thereof
CN110788139A (en) Production method of stainless steel band with dotted bright BR surface
CN104384231A (en) Hot extrusion technique for thin-gauge large-diameter aluminium-alloy pipe
CN105234200A (en) On-line tube-expanding production process of large-diameter seamless steel tubes
RU2510840C1 (en) Method of making bent element from thick-wall pipe for plants operated at high and superhigh critical steam parameters
CN102179672B (en) Technology for processing anti-bacterial stainless steel tube
RU2015119401A (en) METHOD FOR PRODUCING THIN-WALLED COMPLEX SHAPES
CN106391713A (en) Mandrel rolling method for metal tubular product
CN106807694A (en) A kind of seamless steel pipe surface scale minimizing technology
KR101295315B1 (en) Formation method of elbow of double pipe type
RU2004124048A (en) METHOD AND ROLLING PLANT FOR MANUFACTURING WIRE, BARS OR SEAMLESS PIPES
CN106238465B (en) A kind of preparation method of PH stainless steel seamless steel pipe
CN105567940B (en) A kind of method for improving the anti-enlarging crooked deformability of metal pipe material
CN111014304A (en) Steel pipe hot rolling rotary expanding production equipment and method
CN112518236A (en) Intermediate frequency induction heating push-type heat expanding pipe production process
JP2017202513A (en) Electro-seamed steel pipe manufacturing method
CN106513601B (en) A kind of ocean engineering heavy caliber Copper-nickel alloy tube production technology
CN102601130B (en) Method for adjusting new mandrel of retained mandrel mill at first use
KR20210023101A (en) Steel pipe manufacturing method including bright annealing heat treatment process
CN104646952A (en) Processing method of large-diameter thick-walled seamless steel pipe
CN206464341U (en) A kind of cycle pipe mill conic mandrel bar

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20141012