RU2695100C1

RU2695100C1 - Method of making axially symmetric thin-wall vessels of vessels with variable wall thickness

Info

Publication number: RU2695100C1
Application number: RU2018140233A
Authority: RU
Inventors: Алексей Евгеньевич Белов; Владимир Тимофеевич Собкалов; Владимир Михайлович Заболотнов; Владимир Евгеньевич Ерохин; Алексей Сергеевич Борзенков; Владимир Евгеньевич Галкин; Юрий Иванович Захаренко
Original assignee: Акционерное общество "Научно-производственное объединение "СПЛАВ"
Priority date: 2018-11-15
Filing date: 2018-11-15
Publication date: 2019-07-19

Abstract

FIELD: manufacturing technology.

SUBSTANCE: invention relates to metal forming and welding, particularly, to production of axially symmetric thin-wall vessels of vessels with variable wall thickness from pipes. Cold-rolled or hot-rolled pipe from low-carbon steels of calm grade is cut to measuring billets. Machining is performed, billet end section is subjected to HDF annealing, this section is squeezed by press or rotary machining. Then neck is made upset with heating of crimped cylindrical section and quenched by water. Or, neck produced by machining from steel 30, 35 is used and it is welded with squeezed billet. Performing annealing reducing stresses, and final mechanical processing with butt and thread sections formation.

EFFECT: higher accuracy and quality of the machined surface of the obtained body.

9 cl, 13 dwg

Description

Изобретение относится к области обработки металлов давлением, а именно к изготовлению осесимметричных тонкостенных корпусов сосудов с переменной толщиной стенки из стальных труб обработкой металлов давлением прессовой и ротационной обработкой, механической и термической обработкой и сваркой.The invention relates to the field of metal forming, in particular, to the manufacture of axisymmetric thin-walled vessel housings with variable wall thickness of steel pipes by metal forming with press and rotary processing, mechanical and heat treatment and welding.

Осесимметричные тонкостенные корпуса с переменной толщиной стенки применяются при производстве сосудов, работающих под высоким давлением: баллонов, лейнеров, огнетушителей, работающих под внутренним воздействием давления наполнителей.Axisymmetric thin-walled buildings with variable wall thickness are used in the manufacture of vessels operating under high pressure: cylinders, liners, fire extinguishers operating under the internal pressure of fillers.

Актуальными проблемами при производстве тонкостенных корпусов сосудов с переменной толщиной стенки является высокая точность геометрических размеров, высокие механические свойства при малой толщине стенки, высокий коэффициент использования металла, высокая производительность и малый вес.Actual problems in the production of thin-walled vessels with variable wall thickness are high dimensional accuracy, high mechanical properties with a small wall thickness, high metal utilization, high performance and low weight.

В книге В.П. Романовского «Справочник по холодной штамповке», Л., Машиностроение, 1979 г. стр. 158, в главе «Вытяжка деталей конической формы» рис. 135, «а» и «б» описаны способы вытяжки конических деталей.In the book of V.P. Romanovsky “Handbook of cold stamping”, L., Mashinostroenie, 1979, p. 158, in the chapter “Exhausting of parts of conical shape” fig. 135, “a” and “b” describe methods for drawing out conical parts.

Недостатками данного способа является низкий коэффициент использования металла, так как исходной заготовкой является кружок, а также большое количество операций, что обуславливает высокую трудоемкость изготовления деталей.The disadvantages of this method is the low utilization rate of the metal, since the initial billet is a circle, as well as a large number of operations, which leads to the high labor intensity of manufacturing parts.

Известен способ обжима, растяжки (раздачи) трубных заготовок, описанных в книге В.П. Романовского «Справочник по холодной штамповке», Л., Машиностроение, 1979 г., глава 32 «Обжимка», рис. 195.2, где приведен обжим трубных оболочек с углом конусности 20° и растяжка (раздача) с углом конусности 40°.There is a method of crimping, stretching (distribution) billets described in the book. Romanovsky “Handbook of Cold Stamping”, L., Mechanical Engineering, 1979, Chapter 32 “Crimping”, fig. 195.2, where the crimping of pipe shells with a taper angle of 20 ° and a stretch (distribution) with a taper angle of 40 °.

Растяжка и обжим могут выполнятся за одну операцию.Stretching and crimping can be done in one operation.

К недостатку этого способа можно отнести невозможность получения стенок переменной толщины, обжатой и цилиндрической частей.The disadvantage of this method is the inability to obtain walls of variable thickness, compressed and cylindrical parts.

Известен способ изготовления конических и криволинейных оболочек, приведенный в книге Н.И. Могильного «Ротационная вытяжка оболочковых деталей на станках», М., Машиностроение, 1983 г., стр. 110, 111 в главе 7 «Выбор и расчет заготовки», рис. 6.1 1, заключающийся в ротационной вытяжке проецированием листовых заготовок за один или два перехода.A known method of manufacturing conical and curvilinear shells, given in the book N. And. Grave “Rotary hood of shell parts on machine tools”, M., Mashinostroenie, 1983, pp. 110, 111 in Chapter 7 “Selection and calculation of the workpiece”, fig. 6.1 1, consisting in a rotary hood projection of sheet blanks for one or two transitions.

К недостаткам данного способа относится низкий коэффициент использования металла и невозможность получения проецированием цилиндрического участка оболочки.The disadvantages of this method include the low utilization rate of the metal and the impossibility of obtaining by projecting a cylindrical section of the shell.

Известен способ обжатия осесимметричных оболочек (книга М.А. Гредитора «Давильные работы и ротационное выдавливание», М., Машиностроение, 1971 г., глава 3 «Обжатие», стр. 45-47, рис. 28, «б»).There is a method of crimping axisymmetric shells (the book by MA Greditor "Pressing work and rotational extrusion", M., Mashinostroenie, 1971, chapter 3 "Compression", pp. 45-47, Fig. 28, "b").

Для осуществления обжатия на давильном станке заготовку устанавливают на оправке сборного патрона и закрепляют внутренним и внешним прижимом с упором во внутреннюю и наружную торцевые поверхности заготовки. Патрон устанавливают в шпинделе станка и приводят во вращение. Давильному ролику сообщают возвратно-поступательное движение вдоль оси заготовки за несколько проходов. При обжиме на всех проходах внутренняя поверхность заготовки не контактирует с оправкой.For the implementation of the compression on the pressing machine, the workpiece is mounted on the mandrel of the collecting cartridge and fixed with an internal and external clamp with an emphasis into the internal and external end surfaces of the workpiece. The cartridge is installed in the spindle of the machine and lead to rotation. The pressure roller is given a reciprocating motion along the axis of the workpiece for several passes. When crimping on all passes, the inner surface of the workpiece is not in contact with the mandrel.

В данном способе используют тонкостенную цилиндрическую заготовку с дном, получаемую из кружка прессовой обработкой.In this method, use a thin-walled cylindrical billet with a bottom, obtained from the circle by pressing processing.

К недостаткам данного способа относится низкий коэффициент использования металла, обусловленный применением исходной заготовки-кружка и высокая трудоемкость изготовления из-за необходимости применения многих проходов деформирующего ролика.The disadvantages of this method include low utilization of the metal, due to the use of the original billet-circle and the high labor intensity of manufacturing due to the need to use many passes of the deforming roller.

Известен также «Способ закатки горловин баллона» патент RU 2002538 CI, B21D 51/24 ротационным обжимом с поэтапным формированием переходного и цилиндрического участков горловины на нагретом конце вращающейся трубчатой заготовки.Also known is the “Method of seaming the bottlenecks” patent RU 2002538 CI, B21D 51/24 with a rotary crimp with step-by-step formation of the transition and cylindrical sections of the neck at the heated end of the rotating tubular billet.

Недостатком данного способа является высокая трудоемкость изготовления баллона, обусловленная большим количеством формообразующих операций.The disadvantage of this method is the high complexity of the manufacture of the container, due to the large number of formative operations.

Известен способ изготовления полых изделий из полой заготовки путем профилирования и раздачи одной части заготовки и вытяжки с утонением другой (а.с. №277708, кл. B21D 22/06, 1965 г.).A known method of manufacturing hollow articles from a hollow billet by profiling and distributing one part of the billet and extract with thinning the other (AS No. 277708, cl. B21D 22/06, 1965).

Недостатком известного способа является то, что в качестве заготовки используют стакан с дном, которое после вытяжки с утонением удаляют механической обработкой от стакана, что приводит к перерасходу металла.The disadvantage of this method is that as a blank using a glass with a bottom, which after drawing with thinning is removed by machining from the glass, which leads to waste of metal.

Наиболее близким по технической сути и достигаемому техническому результату является «Способ изготовления полых изделий» а.с. №719750, кл. B21D 22/06, БИ №9, 1980 г., в котором используют трубную заготовку, прессовой обработкой вначале осуществляют обжим на конус, затем обжим и горячую высадку горловины обжатой части, после чего раздачу цилиндрической части и, в конце обработки, вытяжку с утонением цилиндрической части, при обжиме угол конусности задают в пределах 7÷15°, толщину стенки выдерживают увеличивающейся в сторону обжимаемого торца, раздачу осуществляют со степенью деформирования 0,7÷1,3% от степени при обжиме.The closest in technical essence and the achieved technical result is a "Method for the manufacture of hollow products" as. No. 719750, cl. B21D 22/06, BI No. 9, 1980, in which the tube billet is used, firstly press the cone with a press treatment, then crimp and then hot-land the neck of the crimped part, then distribute the cylindrical part and, at the end of processing, stretch with thinning the cylindrical part, when crimping, the taper angle is set within 7 ÷ 15 °, the wall thickness is maintained increasing towards the crimped end, distribution is carried out with the degree of deformation of 0.7 ÷ 1.3% of the degree during crimping.

Данный способ принят авторами за прототип.This method is adopted by the authors for the prototype.

Как видно из этого технического решения, процесс прессовой обработки осуществляют за четыре операции, вначале выполняют обжим конической части, затем обжим криволинейной части и горячую высадку горловины у обжатой части, после этого выполняют раздачу и вытяжку с утонением цилиндрической части.As can be seen from this technical solution, the pressing process is carried out in four operations, first crimping the conical part, then crimping the curved part and hot-fitting the neck of the compressed part, then dispensing and stretching with thinning the cylindrical part.

К причинам, препятствующим достижению указанного технического результата при использовании известного способа, принятого авторами за прототип, относится неравномерность деформации в зоне перехода криволинейной обжатой части в цилиндрическую, которая приводит к образованию утяжек металла, трещин и отрыву цилиндрической части при вытяжке с утонением.The reasons that impede the achievement of the specified technical result when using the known method adopted by the authors for the prototype, include the unevenness of deformation in the transition zone of the curvilinear compressed part into a cylindrical part, which leads to the formation of metal contractions, cracks and tearing off the cylindrical part when stretching with thinning.

В прототипе также не отражены температурные режимы промежуточной и финишной термообработки, а также использование ротационной обработки, влияющей на точность и качество обработки, и сварка горловины с обжатой заготовкой.The prototype also does not reflect the temperature regimes of the intermediate and final heat treatments, as well as the use of rotational processing, affecting the accuracy and quality of processing, and welding of the neck with the crimped workpiece.

Таким образом, задачей данного технического решения, принятого заявителями за прототип, являлось создание способа изготовления полых изделий прессовой обработкой-обжимом конической части, обжимом и горячей высадкой горловины и, затем раздачей и вытяжкой цилиндрической части, с целью повышения коэффициента использования металла.Thus, the objective of this technical solution, adopted by the applicants for the prototype, was to create a method for manufacturing hollow articles by pressing-crimping the conical part, crimping and hot-heading and then dispensing and drawing the cylindrical part in order to increase the utilization rate of the metal.

Общими признаками с предлагаемым авторами способом является использование трубной заготовки, обжим и горячая высадка горловины обжатой части.Common features with the proposed method are the use of pipe billet, crimping and hot heading of the neck of the compressed part.

В отличие от прототипа холоднокатаную или горячекатаную трубу из малоуглеродистых сталей спокойных марок режут на мерные заготовки, выполняют предварительную механическую обработку, один из концевых участков заготовки подвергают отжигу ТВЧ, обжимают этот участок прессовой или ротационной обработкой с образованием криволинейного и цилиндрического участков, затем выполняют высадку горловины с нагревом ТВЧ на цилиндрическом участке обжатой заготовки с закалкой на воду или сварку изготовленной механической обработкой горловины из стали 30 или 35 с обжатой заготовкой, затем отжиг, уменьшающий напряжения и окончательную механическую обработку с образованием стыковых и резьбовых участков для сборки и сварки с комплектующими деталями.In contrast to the prototype, cold-rolled or hot-rolled pipe from low-carbon steels of quiet grades is cut into dimensional workpieces, preliminary mechanical processing is performed, one of the end sections of the preform is subjected to high-pressure annealing, compressed this section by pressing or rotational processing with the formation of curvilinear and cylindrical sections, then the neckline is pressed with high-frequency heating on the cylindrical section of the crimped billet with water quenching or welding with machined throat of steel if 30 or 35 crimped workpiece is then annealed, reducing stress and final machining to form a butt and threaded portions for assembling and welding component parts.

В частных случаях, то есть в конкретных формах выполнения, изобретение характеризуется следующими признакам:In particular cases, that is, in specific forms of implementation, the invention is characterized by the following features:

- отжиг ТВЧ выполняют при температуре 850°С-900°С;- annealing of high frequency current is carried out at a temperature of 850 ° C-900 ° C;

- нагрев под высадку горловины выполняют при температуре 950°С-1050°С с последующей закалкой в ванне с проточной водой;- heating under the landing of the neck is performed at a temperature of 950 ° C-1050 ° C, followed by quenching in a bath with running water;

- длину цилиндрического участка обжатой заготовки под высадку горловины задают равной 8-10 толщинам стенки исходной заготовки;- the length of the cylindrical section of the crimped workpiece under the landing of the neck set equal to 8-10 wall thicknesses of the original workpiece;

- длину цилиндрического участка обжатой заготовки под сварку с горловиной задают равной 0,5-1,0 толщины исходной заготовки;- the length of the cylindrical section of the crimped blank for welding with a throat is set equal to 0.5-1.0 of the thickness of the initial blank;

- при изготовлении корпуса сосуда из холоднокатаной трубы после обжима криволинейного и цилиндрического участков одной части заготовки выполняют раздачу другой части с образованием переходного конического и цилиндрического участков, затем отжиг ТВЧ и вытяжку с утонением этих участков ротационной или прессовой обработкой;- in the manufacture of the vessel body from cold-rolled pipe after crimping the curvilinear and cylindrical sections of one part of the billet, the other part is distributed to form a transitional conical and cylindrical sections, then annealed with HDTV and a hood with thinning of these sections with rotary or press treatment;

- при изготовлении корпуса сосуда из горячекатаной трубы вначале выполняют обжим криволинейного и переходного конического участков одной части заготовки, а затем вытяжку с утонением переходного конического и цилиндрического участков другой части ротационной или прессовой обработкой;- in the manufacture of the vessel body from a hot-rolled pipe, first, crimping the curvilinear and transitional conical sections of one part of the workpiece, and then drawing with thinning of the transitional conical and cylindrical sections of another part of the rotary or press treatment;

- переходный конический участок формируют с углом конусности 3÷6°;- a transitional conical section is formed with a taper angle of 3 ÷ 6 °;

- на свариваемых кромках выполняют трапециеидальную разделку со скосом кромок под углом 10°, а сборку и электродуговую сварку стыкового замкового соединения выполняют плавящимся электродом в среде защитных газов в два-три прохода на установке сварки с поперечными колебаниями электрода после первого прохода.- on the edges to be welded, trapezoidal cutting with a bevel of the edges at an angle of 10 ° is performed, and the assembly and electric arc welding of the butt lock joint is performed by a consumable electrode in a protective gas medium in two or three passes in the welding unit with transverse oscillations of the electrode after the first pass.

Именно это позволяет сделать вывод о наличии причинно-следственной связи между совокупностью существенных признаков заявленного технического решения и достигаемым техническим результатом.This allows us to conclude that there is a causal connection between the set of essential features of the claimed technical solution and the technical result achieved.

Указанные признаки, отличительные от прототипа и на которые распространяется испрашиваемый объем правовой охраны, во всех случаях достаточны.These signs, distinctive from the prototype and to which the requested amount of legal protection, in all cases sufficient.

Задачей предлагаемого изобретения является изготовление осесимметричных тонкостенных корпусов сосудов с переменной толщиной стенки из холоднокатаных или горячекатаных труб методами прессовой или ротационной обработкой с предварительными и промежуточными термическими обработками с высокой точностью геометрических размеров, и качеством обрабатываемой поверхности, высокой прочностью, с экономией металла и высокой производительностью.The task of the invention is the manufacture of axisymmetric thin-walled vessel shells with variable wall thickness of cold-rolled or hot-rolled pipes by pressing or rotary processing with preliminary and intermediate heat treatments with high accuracy of geometric dimensions, and surface quality, high strength, with metal savings and high performance.

Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в известном способе, включающем прессовые операции обжима и горячей высадки горловины обжатой части трубной заготовки, особенность заключается в том, что холоднокатаную или горячекатаную трубу из малоуглеродистых сталей спокойных марок режут на мерные заготовки, выполняют предварительную механическую обработку, один из концевых участков заготовки подвергают отжигу ТВЧ, обжимают этот участок прессовой или ротационной обработкой с образованием криволинейного и цилиндрического участков, затем выполняют высадку горловины с нагревом ТВЧ на цилиндрическом участке обжатой заготовки с закалкой на воду или сварку изготовленной механической обработкой горловины из стали 30 или 35 с обжатой заготовкой, затем отжиг, уменьшающий напряжения и окончательную механическую обработку с образованием стыковых и резьбовых участков для сборки и сварки с комплектующими деталями.This technical result in the implementation of the invention is achieved by the fact that in the known method, which includes pressing operations of crimping and hot heading of the neck of the compressed part of tubular billet, the feature is that cold rolled or hot rolled pipe of low carbon steels of calm brands cut into dimensional billets, perform preliminary mechanical processing, one of the end sections of the workpiece is subjected to annealing with high frequency, compressed this area by pressing or rotational processing with the formation of the curvature indented and cylindrical sections, then the landing of the neck with the heating of high-frequency current on the cylindrical section of the compressed billet with water quenching or welding with the manufactured machining of the neck of 30 or 35 steel with the compressed billet, then annealing, reducing stresses and final machining with the formation of butt and threaded sites for assembly and welding with component parts.

Новая совокупность операций, а также наличие связей между ними позволяют, в частности, за счет:A new set of operations, as well as the existence of links between them, allow, in particular, due to:

- использования холоднокатаной или горячекатаной трубы расширить номенклатуру заготовок;- use of cold-rolled or hot-rolled pipe to expand the range of blanks;

- применения малоуглеродистых сталей спокойных марок повысить эксплуатационные свойства корпусов сосудов, обеспечить высокие пластические свойства при прессовой и ротационной обработке и высокую ударную вязкость при минусовых температурах;- the use of low-carbon steels of quiet grades to improve the operational properties of vessel housings, to ensure high plastic properties during pressing and rotational processing and high toughness at sub-zero temperatures;

- резки труб на мерные заготовки повысить коэффициент использования металла;- cutting pipes to dimensional workpieces to increase the utilization rate of the metal;

- предварительной механической обработки подготовить заготовки к дальнейшей обработке;- preliminary machining to prepare the workpiece for further processing;

- отжига ТВЧ одного из концов заготовки повысить пластичность металла этой части заготовки и повысить производительность отжига, так как метод индукционного нагрева токами высокой частоты обеспечивает высокую скорость нагрева;- annealing high frequency of one of the ends of the workpiece to increase the ductility of the metal of this part of the workpiece and improve the performance of annealing, as the method of induction heating by high frequency currents provides a high heating rate;

- обжима одного из концов заготовки после отжига ТВЧ прессовой или ротационной обработкой сформировать криволинейный участок с переменной толщиной стенки, возрастающей в направлении к обжатому торцу, а также цилиндрический участок с длиной, рассчитанной из равенства объемов цилиндрического участка и объема формируемой горловины;- crimping one of the ends of the billet after annealing with high-pressure pressing or rotational processing to form a curvilinear section with a variable wall thickness increasing in the direction of the crimped end, as well as a cylindrical section with a length calculated from the equality of the volumes of the cylindrical section and the volume of the neck formed;

- высадки горловины с нагревом ТВЧ на цилиндрическом участке обжатой заготовки с закалкой на воду получить за один ход пресса с высокой производительностью необходимую форму горловины с высокими механическими свойствами;- the landing of the neck with the heating of TVCh on the cylindrical section of the crimped billet with water quenching to obtain in one stroke of the press with high productivity the required shape of the neck with high mechanical properties;

- изготовления механической обработкой горловины из стали 30 или 35 обеспечить равнопрочность горловины и обжатой заготовки;- manufacturing machining of the neck of steel 30 or 35 to ensure uniform strength of the neck and crimped billet;

- сварки изготовленной механической обработкой горловины с обжатой заготовкой расширить технологические возможности способа изготовления корпусов сосудов;- welding manufactured by machining of the neck with crimped billet to expand the technological capabilities of the method of manufacturing vessel shells;

- отжига, уменьшающего напряжения снять остаточные напряжения металла корпуса сосуда после обжима и сварки при сохранении высоких механических свойств;- annealing, reducing stress to remove the residual stresses of the metal of the vessel body after crimping and welding while maintaining high mechanical properties;

- окончательный механической обработки получить стыковые и резьбовые участки для сборки и сварки с комплектующими деталями.- final machining to get the butt and threaded sections for assembly and welding with component parts.

Признаки, характеризующие изобретение в конкретных формах выполнения, позволяют в частности, за счет:Signs that characterize the invention in specific forms of implementation, allow in particular, due to:

- выполнения отжига ТВЧ при температуре 850÷900°С обеспечить высокую пластичность малоуглеродистых сталей для операций обжима прессовой или ротационной обработкой, при значениях температуры менее 850°С и более 900°С при обжиме возникают, соответственно, трещины и гофры;- perform annealing of high frequency at 850 ÷ 900 ° C to ensure high ductility of low-carbon steels for pressing operations with press or rotary processing, at temperatures less than 850 ° C and more than 900 ° C, cracks and corrugations, respectively, occur during compression;

- нагрева под высадку при температуре 950÷1050°С получить высокую точность геометрических размеров горловины, при температуре менее 950°С происходит неполное заполнение полостей деформирующего инструмента-пуансона и матрицы, при температуре более 1050°С возникают наплывы металла;- heating under the landing at a temperature of 950 ÷ 1050 ° C to obtain a high accuracy of the geometric dimensions of the neck, at a temperature of less than 950 ° C there is an incomplete filling of the cavities of the deforming tool-punch and die, at a temperature of more than 1050 ° C, metal flows occur;

- выполнения цилиндрического участка обжатой заготовки под высадку горловины длиной, равной 8÷10 толщинам стенки исходной заготовки получить необходимый объем металла под высадку, при длине цилиндрического участка менее 8 и более 10 толщин заготовки происходят отклонения размеров горловины менее или более требуемых значений, с образованием утяжек или наплывов металла;- perform the cylindrical section of the crimped billet for the throat disembarking with a length of 8 ÷ 10 wall thicknesses of the original billet; to obtain the required volume of metal for the disembarking; when the cylindrical section is less than 8 and more than 10 billet thicknesses, deviations of the throat sizes are less or more or sagging metal;

- выполнения цилиндрического участка обжатой заготовки под сварку с горловиной длиной равной 0,5÷1 толщины стенки исходной заготовки получить необходимый объем металла под разделку свариваемой кромки;- perform the cylindrical section of the crimped blank for welding with a throat length 0.5 ÷ 1 of the wall thickness of the initial blank to obtain the required volume of metal for cutting the weld edge;

- выполнения при изготовлении корпуса сосуда из холоднокатаной трубы после обжима одной части заготовки и раздачи другой части с образованием переходного конического и цилиндрического участков обеспечить плавный переход толщины стенки от криволинейного участка обжатой части к цилиндрическому участку другой части заготовки, снизить концентрации напряжений в зоне перехода, возникающие из-за неравномерности деформации, ликвидировать появление трещин и отрыв одной части заготовки от другой при дальнейших операциях прессовой или ротационной обработки;- perform the manufacture of the vessel vessel from cold-rolled pipe after crimping one part of the workpiece and distributing another part to form a transitional conical and cylindrical sections to ensure a smooth transition of wall thickness from the curvilinear section of the compressed part to the cylindrical section of another part of the workpiece, reduce the stress concentrations in the transition zone arising due to the uneven deformation, eliminate the appearance of cracks and the separation of one part of the workpiece from another during further operations of pressing or rotac onnoy processing;

- отжига ТВЧ переходного конического и цилиндрического участков обеспечить высокую пластичность металла под дальнейшую ротационную или прессовую обработку;- annealing of high-frequency transitional conical and cylindrical sections to ensure high plasticity of the metal for further rotational or press processing;

- вытяжки с утонением переходного конического и цилиндрического участков ротационной или прессовой обработкой получить высокие механические свойства на этих участках в результате наклепа металла, а также повысить коэффициент использования металла;- hoods with thinning transitional conical and cylindrical sections of rotary or press processing to obtain high mechanical properties in these areas as a result of metal hardening, as well as to increase the utilization rate of the metal;

- выполнения при изготовлении корпуса сосуда из горячекатаной трубы вначале обжима криволинейного и переходного конического участков одной части заготовки, а затем вытяжки с утонением переходного конического и цилиндрического участков другой части ротационной или прессовой обработкой получить высокие механические свойства металла (предел прочности) корпуса сосуда как на криволинейном, так и на переходном коническом и цилиндрическом участках в результате наклепа металла, ликвидировать отрыв одной части заготовки от другой, а также повысить коэффициент использования металла;- during the manufacture of the vessel body from hot-rolled pipe, first crimp the curved and transitional conical sections of one part of the workpiece, and then extract the thinning of the transitional conical and cylindrical sections of another part of the rotary or press treatment to obtain high mechanical properties of the metal (tensile strength) of the vessel body as on a curved and in the transitional conical and cylindrical sections as a result of metal hardening, to eliminate the separation of one part of the workpiece from another, as well as vysit metal utilization factor;

- формирования переходного конического участка с углом конусности 3÷6° обеспечить плавность нарастания деформации в процессе вытяжки с утонением ротационной или прессовой обработкой, ликвидировать утяжки и гофры металла, при угле менее 3° увеличивается расход металла, а более 6° снижается устойчивость процесса вытяжки с образованием утяжек, трещин и гофр;- forming a transitional conical section with a taper angle of 3 ÷ 6 ° to ensure a smooth growth of the deformation in the process of drawing with thinning rotary or press processing, eliminate fittings and corrugations of the metal, at an angle less than 3 ° metal consumption increases, and more than 6 ° decreases the stability of the drawing process the formation of utyazhki, cracks and bumps;

- выполнения на свариваемых кромках заготовки и горловины трапецеидальной разделки со скосом кромок под углом 10° обеспечить провар корня шва и требуемую прочность сварного соединения;- on the welded edges of the workpiece and the trapezoidal grooves with bevel edges at an angle of 10 ° to ensure penetration of the root of the seam and the required strength of the welded joint;

- сборки и электродуговой сварки стыкового соединения плавящимся электродом в среде защитных газов в два-три прохода на установке сварки с поперечными колебаниями электрода после первого прохода получить сварную конструкцию корпуса сосуда с уровнем прочности не менее 0,8 прочности основного металла.- assembling and arc welding of a butt joint with a consumable electrode in a protective gas medium in two or three passes at the welding machine with transverse oscillations of the electrode after the first pass to obtain a welded vessel body structure with a strength level of at least 0.8 of the base metal strength.

Признаки, отличающие предлагаемое техническое решение от прототипа, не выявлены в других технических решениях и не известны из уровня техники в процессе проведения патентных исследований, что позволяет сделать вывод о соответствии изобретения критерию «новизны».Signs that distinguish the proposed technical solution from the prototype, not identified in other technical solutions and are not known from the prior art in the process of conducting patent research, which allows to make a conclusion about the compliance of the invention with the criterion of "novelty".

Исследуя уровень техники в ходе проведения патентного поиска по всем видам сведений, доступных в странах бывшего СССР и зарубежных странах, обнаружено, что предлагаемое техническое решение явным образом не следует из известного на сегодня уровня техники, следовательно, можно сделать вывод о соответствии критерию «изобретательский уровень».Investigating the level of technology in the course of a patent search on all types of information available in the countries of the former USSR and foreign countries, it was found that the proposed technical solution is not obvious from the prior art known today, therefore, we can conclude that the criterion "inventive ".

Сущность изобретения заключается в том, что в способе изготовления осесимметричных тонкостенных корпусов сосудов с переменной толщиной стенки, включающем прессовые операции обжима и горячей высадки горловины обжатой части трубной заготовки, в отличии от прототипа, согласно изобретению, холоднокатаную или горячекатаную трубу из малоуглеродистых сталей спокойных марок режут на мерные заготовки, выполняют предварительную механическую обработку, один из концевых участков заготовки подвергают отжигу ТВЧ, обжимают этот участок прессовой или ротационной обработкой с образованием криволинейного и цилиндрического участков, затем выполняют высадку горловины с нагревом ТВЧ на цилиндрическом участке обжатой заготовки с закалкой на воду или сварку изготовленной механической обработкой горловины из стали 30 или 35 с обжатой заготовкой, затем отжиг, уменьшающий напряжения и окончательную механическую обработку с образованием стыковых и резьбовых участков для сборки и сварки с комплектующими деталями.The essence of the invention lies in the fact that in the method of manufacturing axisymmetric thin-walled vessel shells with variable wall thickness, including pressing operations of crimping and hot heading of the neck of the compressed part of tubular billet, unlike the prototype, according to the invention, cold-rolled or hot-rolled pipe of low-carbon low-grade carbon steels is cut on dimensional workpieces, perform preliminary mechanical processing, one of the end sections of the workpiece is subjected to high-frequency annealing, compresses this section of the press or rotational processing with the formation of curvilinear and cylindrical sections, then perform the landing of the neck with heating HDTV on the cylindrical section of the crimped billet with water quenching or welding with the manufactured machining of the neck of steel 30 or 35 with the rolled billet, then annealing, reducing stresses and final machining with the formation of butt and threaded sections for assembly and welding with component parts.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 изображен процесс отжига ТВЧ трубной заготовки 1 длиной L₀ (мм) и толщиной t₀ (мм) в индукторе 2 одной из частей заготовки на длину

(мм) под последующую операцию обжима, на фиг. 2 - процесс обжима заготовки 1 толщиной t₀ (мм) прессовой обработкой в матрице 5 пуансоном 4, с направляющей втулкой 6 и выталкивателем 7 с получением заготовки 3 с криволинейным участком длиной

(мм) и цилиндрическим участком длиной

(мм) и толщиной t₁ (мм); на фиг. 3 - процесс ротационного обжима заготовки 1 толщиной t₀ (мм) на оправке 9 деформирующими роликами 8 со съемником 10 на давильно-раскатном станке с получением заготовки 3 с цилиндрическим участком длиной

(мм) и толщиной t₁ (мм) и криволинейным участком длиной

(мм), F - осевая подача роликов, n - скорость вращения оправки, на фиг. 4 процесс горячей высадки горловины обжатой заготовки 3 с длиной цилиндрического участка

(мм) и толщиной t₁ (мм) в матрицах 13 и 14 пуансоном 12 со съемником 15 с получением горловины толщиной t₂ (мм) и длиной L (мм), на фиг. 5 - обжатая заготовка 3, сваренная с горловиной 16 и вид А сварного соединения заготовки 3 и горловины 16; на фиг. 6 - процесс раздачи заготовки 11 пуансоном 18 в матрице 19 со съемником 20 и выталкивателем 21 с образованием заготовки 17 с переходным коническим участком длиной

(мм) и углом β° и цилиндрического участка длиной

(мм), на фиг. 7 - процесс отжига ТВЧ заготовки 17 после обжима и раздачи с фиг. 6 в индукторе 2 на длине

(мм) и

(мм), на фиг. 8 - процесс вытяжки с утонением ротационной обработкой - ротационной вытяжкой заготовки 17 с фиг. 6 или заготовки 17* с фиг. 10, 11 на оправке 24 деформирующими роликами 23 со съемником 25 с образованием заготовки 22 с цилиндрической частью длиной

(мм) и толщиной t₃ (мм) и переходного конического участка длиной

(мм) и углом β°, на фиг. 9 процесс вытяжки с утонением заготовки 17 с фиг. 6 или заготовки 17* с фиг. 10, 11 в матрице 27 пуансоном 26 со съемником 28 с образованием заготовки 22 с коническим участком длиной

(мм) и углом конусности β° и цилиндрическим участком длиной

(мм) и толщиной t₃ (мм), на фиг. 10 - процесс обжима заготовки 1* толщиной t₀ (мм) из горячекатаной трубы деформирующими роликами 29 на оправке 30 со съемником 31 ротационной обработкой - ротационным обжимом с образованием заготовки 17* с переходным коническим участком длиной

(мм) и углом конусности β°, криволинейного участка длиной

(мм) и цилиндрического участка под горячую высадку или под приварку горловины длиной

(мм) и толщиной t₁(мм), на фиг. 11 - процесс обжима заготовки 1* толщиной t₀ (мм) из горячекатаной трубы прессовой обработкой пуансоном 32 в матрице 33 с направляющей втулкой 34 и выталкивателем 35 с образованием заготовки 17* с переходным коническим участком с углом конусности β° и длиной

(мм), криволинейного участка длиной

(мм), и цилиндрического участка под горячую высадку или под приварку горловины длиной

(мм) и толщиной t₁ (мм), на фиг. 12 - корпус сосуда после окончательной механической обработки с горловиной, полученной горячей высадкой, на фиг. 13 - корпус сосуда с приваренной горловиной.The invention is illustrated by drawings, where in FIG. 1 shows the process of annealing of an HDTV pipe billet 1 with a length of L ₀ (mm) and a thickness of t ₀ (mm) in the inductor 2 of one of the parts of the billet for a length of

(mm) for a subsequent crimping operation, in FIG. 2 - the process of crimping the workpiece 1 with a thickness of t ₀ (mm) by pressing processing in the matrix 5 by the punch 4, with the guide sleeve 6 and the ejector 7 to obtain the workpiece 3 with a curvilinear length

(mm) and a cylindrical section length

(mm) and thickness t ₁ (mm); in fig. 3 - the process of rotational crimping of the workpiece 1 with a thickness of t ₀ (mm) on the mandrel 9 by deforming rollers 8 with a puller 10 on a press-rolling machine with obtaining a workpiece 3 with a cylindrical section of length

(mm) and thickness t ₁ (mm) and a curved section of length

(mm), F - axial feed of the rollers, n - rotational speed of the mandrel, in FIG. 4 process of hot heading the neck of the crimped workpiece 3 with the length of the cylindrical section

(mm) and thickness t ₁ (mm) in dies 13 and 14 by punch 12 with a puller 15 to obtain a neck thickness t ₂ (mm) and length L (mm), FIG. 5 - crimped workpiece 3, welded to the neck 16 and type A of the welded joint of the workpiece 3 and the neck 16; in fig. 6 - the process of distribution of the workpiece 11 by the punch 18 in the matrix 19 with the puller 20 and the ejector 21 with the formation of the workpiece 17 with a transitional conical section length

(mm) and angle β ° and a cylindrical section of length

(mm), in FIG. 7 shows the process of annealing the HDTV preform 17 after crimping and dispensing with FIG. 6 in inductor 2 on length

(mm) and

(mm), in FIG. 8 — drawing process with thinning by rotational treatment — rotational drawing of the preform 17 of FIG. 6 or blanks 17 * of FIG. 10, 11 on the mandrel 24 deforming rollers 23 with a puller 25 with the formation of the workpiece 22 with a cylindrical part length

(mm) and thickness t ₃ (mm) and transitional conic section of length

(mm) and angle β °, in FIG. 9, a drawing process with thinning of the preform 17 of FIG. 6 or blanks 17 * of FIG. 10, 11 in the matrix 27 by the punch 26 with a puller 28 with the formation of the workpiece 22 with a conical section length

(mm) and taper angle β ° and a cylindrical section of length

(mm) and thickness t ₃ (mm), in FIG. 10 - the process of crimping the workpiece 1 * thickness t ₀ (mm) from hot-rolled pipe by deforming rollers 29 on the mandrel 30 with a puller 31 with rotary processing - rotary crimping to form the workpiece 17 * with a transitional conical section length

(mm) and the angle of taper β °, a curved section of length

(mm) and a cylindrical section for a hot landing or for welding neck length

(mm) and thickness t ₁ (mm), in FIG. 11 - the process of crimping the workpiece 1 * thickness t ₀ (mm) from hot-rolled pipe by press processing punch 32 in the matrix 33 with the guide sleeve 34 and the ejector 35 with the formation of the workpiece 17 * with a transitional conical section with a taper angle β ° and length

(mm) curved section length

(mm), and a cylindrical section for hot heading or for throat welding

(mm) and thickness t ₁ (mm), in FIG. 12 — vessel body after final machining with a hot-landing neck; FIG. 13 - the vessel body with the welded neck.

Вышеописанный способ изготовления корпусов сосудов осуществляется следующим образом.The above method for the manufacture of buildings of vessels as follows.

Холоднокатаную или горячекатаную трубу из стали 10 ГОСТ 8731-74 спокойной марки режут на мерные заготовки и выполняют предварительную механическую обработку. Один из концевых участков заготовки 1 из холоднокатаной трубы (фиг. 1) подвергают отжигу ТВЧ в индукторе 2 на длину

(мм) при температуре 850÷900°С. Отжиг концевого участка заготовки 1 из горячекатаной трубы выполняют по мере необходимости.Cold-rolled or hot-rolled steel pipe 10 of GOST 8731-74 quiet brand cut into dimensional workpieces and perform preliminary machining. One of the end sections of the billet 1 of cold-rolled pipe (Fig. 1) is subjected to annealing of high frequency current in the inductor 2 for a length

(mm) at a temperature of 850 ÷ 900 ° C. Annealing of the end portion of the billet 1 from the hot-rolled pipe is performed as needed.

Далее обжимают этот участок (фиг. 2) на механическом прессе пуансоном 4 в матрице 5 с направляющей втулкой 6 с образованием заготовки 3 с цилиндрическим участком под высадку горловины длиной

(мм), толщиной t₁ (мм) и криволинейным участком длиной

(мм).Next, compress this area (Fig. 2) on a mechanical press punch 4 in the matrix 5 with the guide sleeve 6 with the formation of the workpiece 3 with a cylindrical section under the landing of the neck length

(mm), thickness t ₁ (mm) and a curved section of length

(mm).

Удаляют заготовку 3 из матрицы 5 выталкивателем 7.Remove the workpiece 3 from the matrix 5 ejector 7.

Обжим заготовки 1 выполняют также ротационной обработкой - ротационным обжимом (фиг. 3) на давильно-раскатном станке на оправке 9 деформирующими роликами 8 с образованием криволинейного участка длиной

(мм) и цилиндрического участка длиной

(мм) и толщиной t₁ (мм).Crimping the workpiece 1 is also carried out by rotational processing — rotational crimping (FIG. 3) on a press-rolling machine on a mandrel 9 by deforming rollers 8 with the formation of a curvilinear section with a length

(mm) and a cylindrical section length

(mm) and thickness t ₁ (mm).

Удаляют заготовку 3 с оправки 9 съемником 10.Remove the workpiece 3 with the mandrel 9 puller 10.

Затем нагревают токами высокой частоты участок

заготовки 3 в индукционной установке до температуры 950÷1050°С и выполняют на механическом прессе высадку утолщения длиной L (мм) и толщиной стенки t₂ (мм) пуансоном 12 в матрицах 13 и 14 (фиг. 4).Then heated by high-frequency currents

billet 3 in an induction installation to a temperature of 950 ÷ 1050 ° C and perform on the mechanical press disembarking thickening of length L (mm) and wall thickness t ₂ (mm) by punch 12 in dies 13 and 14 (Fig. 4).

Удаляют заготовку с пуансона 12 съемником 15.Remove the workpiece from the punch 12 puller 15.

После этого выполняют закалку горловины с охлаждением в ванне с проточной водой.After this, the hardening of the neck is performed with cooling in a bath with running water.

Как вариант, горловину 16, изготовленную механической обработкой из стали 30 или 35 соединяют сваркой с заготовкой 3 (фиг. 5).Alternatively, the throat 16, machined from steel 30 or 35, is welded to the workpiece 3 (FIG. 5).

На свариваемых кромках горловины 16 и заготовки 3 в местах стыка выполняют трапецеидальную разделку со скосом кромок под углом α⁰ и притуплением кромок с размерами: b (мм) и b₁ (мм) шириной и h (мм) толщиной (вид А фиг. 5).On the edges of the neck 16 and the workpiece 3 to be welded, trapezoidal cutting with bevel of the edges at an angle α ⁰ and blunting edges with dimensions: b (mm) and b ₁ (mm) wide and h (mm) thick (type A of Fig. 5 ).

Сборку и электродуговую сварку стыкового замкового соединения выполняют плавящимся электродом в среде защитных газов в два-три прохода на установке сварки с поперечным колебанием электрода после первого прохода.The assembly and electric arc welding of a butt joint is performed by a consumable electrode in a protective gas environment in two to three passes in a welding machine with transverse oscillation of the electrode after the first pass.

Затем выполняют отжиг, уменьшающий напряжения в электрической печи при температуре 340÷360°С и окончательную механическую обработку с образованием стыковой внутренней цилиндрической поверхности с толщиной стенки t₃ (мм) и резьбовых поверхностей для сборки и сварки с комплектующим деталями (фиг 12, фиг. 13).Then, annealing is performed, which reduces the stresses in the electric furnace at a temperature of 340 ÷ 360 ° C and the final machining to form a butt inner cylindrical surface with a wall thickness t ₃ (mm) and threaded surfaces for assembly and welding with component parts (FIG. 12, FIG. 13).

При изготовлении корпуса сосуда из холоднокатаной трубы, после обжима криволинейного и цилиндрического участков одной части заготовки выполняют раздачу другой части заготовки 11 (фиг. 6) на механическом прессе пуансоном 18 в матрице 19 с образованием переходного конического участка заготовки 17 длиной

(мм) с углом конусности β° и цилиндрического участка длиной

(мм).In the manufacture of the vessel body from cold-rolled pipe, after crimping the curvilinear and cylindrical sections of one part of the workpiece, the other part of the workpiece 11 (Fig. 6) is dispensed on a mechanical press with a punch 18 in the matrix 19 to form a transitional conical section of the workpiece 17

(mm) with a taper angle β ° and a cylindrical section of length

(mm).

Съем заготовки с пуансона 18 осуществляется съемником 20, удаление из матрицы 19 выталкивателем 21.Removal of the workpiece from the punch 18 is carried out by a puller 20, removal from the matrix 19 by the ejector 21.

Затем выполняют отжиг ТВЧ заготовки 17 с фиг.6 на участках после раздачи с длинами

(мм) и

(мм) в индукторе 2 (фиг. 7) при температуре 850÷900°С.Then annealing of the high-frequency workpiece 17 of FIG. 6 is performed on the sections after distribution with lengths

(mm) and

(mm) in the inductor 2 (Fig. 7) at a temperature of 850 ÷ 900 ° C.

После этого выполняют вытяжку с утонением заготовки 17 на участках

и

ротационной обработкой - ротационной вытяжкой на давильно-раскатном станке (фиг. 8) на оправке 24 деформирующими роликами 23 с получением заготовки 22 с переходным коническим участком длиной

(мм) и углом конусности β° и цилиндрическим - длиной

(мм) и толщиной t₃ (мм).After that, the hood is performed with thinning of the workpiece 17 in areas

and

rotary processing - rotary exhaust on the press-rolling machine (Fig. 8) on the mandrel 24 deforming rollers 23 to obtain the workpiece 22 with a transitional conical section length

(mm) and taper angle β ° and cylindrical - long

(mm) and thickness t ₃ (mm).

Съем заготовки 22 с оправки 24 осуществляется съемником 25.Removal of the workpiece 22 from the mandrel 24 is carried out by the puller 25.

Вытяжку с утонением участков

и

заготовки 17 выполняют также прессовой обработкой на гидравлическом прессе (фиг. 9) пуансоном 26, в матрице 27 с получением заготовки 22 с переходным коническим участком длиной

(мм) с углом конусности β° и с цилиндрическим участком длиной

(мм) и толщиной t₃ (мм).Hood with thinning areas

and

billet 17 is also performed by pressing processing on a hydraulic press (FIG. 9) by a punch 26, in a die 27 to obtain a billet 22 with a transitional conical section of length

(mm) with taper angle β ° and with a cylindrical section of length

(mm) and thickness t ₃ (mm).

Съем заготовки 22 с пуансона 26 осуществляется съемником 28.The removal of the workpiece 22 with the punch 26 is carried out by a puller 28.

Изготовление корпуса сосуда из горячекатаной трубы осуществляют на давильно-раскатном станке ротационной обработкой - ротационным обжимом заготовки 1* толщиной t₀ (мм) деформирующими роликами 28 на оправке 30, получают заготовку 17* с цилиндрическим участком длиной

(мм) и толщиной t₁ (мм), с криволинейным участком длиной

(мм), с переходным коническим участком длиной

(мм) и углом конусности β° (фиг. 10).The manufacture of the vessel body from a hot-rolled pipe is carried out on a press-rolling machine by rotary processing - rotary crimping of the workpiece 1 * thickness t ₀ (mm) by deforming rollers 28 on the mandrel 30, receive the workpiece 17 * with a cylindrical section

(mm) and thickness t ₁ (mm), with a curved section length

(mm), with transitional conic section

(mm) and the angle of taper β ° (Fig. 10).

Съем заготовки с оправки выполняется съемником 31.Removal of the workpiece from the mandrel is performed by the puller 31.

Изготовление корпусов сосудов из горячекатаной трубы также осуществляют прессовой обработкой - обжимом на механическом прессе (фиг. 11). Заготовку 1* толщиной t₀ (мм) обжимают пуансоном 32 в матрице 33 с направляющей втулкой 34. Получают заготовку 17* с цилиндрическим участком длиной

(мм) и толщиной t₁ (мм), с переходным коническим участком длиной

(мм) и углом конусности β° и с криволинейным участком длиной

(мм).The fabrication of vessel casings from a hot-rolled pipe is also carried out by press processing - crimping on a mechanical press (Fig. 11). The workpiece 1 * thickness t ₀ (mm) is compressed by the punch 32 in the matrix 33 with the guide sleeve 34. Get the workpiece 17 * with a cylindrical section length

(mm) and thickness t ₁ (mm), with a transitional conical section of length

(mm) and the angle of taper β ° and with a curved section of length

(mm).

Удаление заготовки из матрицы осуществляется выталкивателем 35.The removal of the workpiece from the matrix is carried out by the ejector 35.

Выполняют высадку горловины с нагревом ТВЧ на цилиндрическом участке обжатой заготовки (фиг. 4) или сварку изготовленной механической обработкой горловины с обжатой заготовкой (фиг. 5).Perform the landing of the neck with high-frequency heating on the cylindrical section of the crimped billet (Fig. 4) or welding made by machining of the neck with the crimped billet (Fig. 5).

Затем заготовку 17* подвергают вытяжке с утонением ротационной обработкой - ротационной вытяжке на давильно-раскатном станке (фиг. 8) или прессовой обработкой (фиг. 9) с получением заготовки 22 с переходным коническим участком длиной

(мм) и углом конусности β° и с цилиндрическим участком длиной

(мм) и толщиной t₃ (мм).Then, the billet 17 * is subjected to drawing with thinning with rotary processing - rotary drawing at a press-rolling machine (Fig. 8) or by pressing processing (Fig. 9) to obtain a billet 22 with a transitional conical section

(mm) and taper angle β ° and with a cylindrical section of length

(mm) and thickness t ₃ (mm).

Выполняют отжиг уменьшающий напряжения и окончательную механическую обработку с образованием стыковых и резьбовых участков для сборки и сварки с комплектующими деталями (фиг. 12, фиг. 13).Annealing reduces stress and final machining with the formation of butt and threaded sections for assembly and welding with component parts (Fig. 12, Fig. 13).

Пример 1. Холоднокатаную или горячекатаную трубу диаметром 380÷400 мм из стали 10 ГОСТ 1050-74 спокойной марки режут на мерные заготовки, выполняют предварительную механическую обработку и получают заготовку 1 длиной L₀=1000 мм и толщиной t₀=10 мм (фиг. 1).Example 1. Cold-rolled or hot-rolled pipe with a diameter of 380 ÷ 400 mm from steel 10 GOST 1050-74 quiet brand cut into dimensional workpieces, perform preliminary mechanical processing and receive the workpiece 1 with a length L ₀ = 1000 mm and a thickness t ₀ = 10 mm (Fig. one).

Один из концевых участков заготовки 1 из холоднокатаной трубы подвергают отжигу ТВЧ на длине

(фиг. 1) в индукторе 2 установки индукционного нагрева при температуре 850÷900°С.One of the end sections of the billet 1 of the cold-rolled pipe is subjected to annealing of high frequency current on the length

(Fig. 1) in the inductor 2 installation of induction heating at a temperature of 850 ÷ 900 ° C.

Отжиг концевого участка заготовки 1 из горячекатаной трубы выполняют по мере необходимости.Annealing of the end portion of the billet 1 from the hot-rolled pipe is performed as needed.

Затем выполняют обжим участка на длине

прессовой или ротационной обработкой - ротационным обжимом на давильно-раскатном станке с получением цилиндрического участка длиной

под высадку или

под приварку горловины и толщиной t₁=12÷14 мм и криволинейного участка длиной

с переменной толщиной стенки, возрастающей к обжатой части от t₀=10 мм до t₁=12÷44 мм (фиг. 2, фиг. 3).Then perform the crimping section on the length

press or rotary processing - rotary crimping on a press-rolling machine with obtaining a cylindrical section of length

under the landing or

for welding neck and thickness t ₁ = 12 ÷ 14 mm and a curved section length

with variable wall thickness increasing to the compressed part from t ₀ = 10 mm to t ₁ = 12 ÷ 44 mm (Fig. 2, Fig. 3).

После этого выполняют высадку горловины с нагревом ТВЧ до 950÷1050°С на цилиндрическом участке обжатой заготовки на длине

и получают горловину толщиной t₂=20÷22 мм и длиной L=38÷42 мм (фиг. 4).After that, the throat is disembarked with high-frequency heating up to 950 ÷ 1050 ° С in the cylindrical section of the compressed billet on the length

and get the neck thickness t ₂ = 20 ÷ 22 mm and a length L = 38 ÷ 42 mm (Fig. 4).

При сварном варианте соединения изготовленной механической обработкой горловины 16 из стали 30 или 35 с заготовкой 3 (фиг. 5) на свариваемых кромках горловины 16 и заготовки 3 (вид А с фиг. 5) выполняют трапецеидальную разделку со скосом кромок α=10° и притуплением кромок с размерами: b=1,5 мм, b₁=4,5 мм и h=3,0 мм.When welded version of the connection made by machining of the neck 16 of steel 30 or 35 with the workpiece 3 (Fig. 5) on the welded edges of the neck 16 and the workpiece 3 (view A from Fig. 5) perform trapezoidal cutting with bevel edges α = 10 ° and blunting edges with dimensions: b = 1.5 mm, b ₁ = 4.5 mm and h = 3.0 mm.

Сборку и электродуговую сварку стыкового замкового соединения выполняют плавящимся электродом в среде углекислого защитного газа в два-три прохода на установке сварки с поперечными колебаниями электрода после первого прохода.The assembly and electric arc welding of a butt joint is performed by a consumable electrode in a carbon dioxide shielding environment in two to three passes in a welding machine with transverse oscillations of the electrode after the first pass.

Затем выполняют отжиг, уменьшающий напряжения заготовок корпуса в электрической печи при температуре 340÷360°С и окончательную механическую обработку с получением стыковой внутренней цилиндрической поверхности при толщине стенки t₃=5 мм и резьбовых поверхностей для сборки и сварки с комплектующими деталями (фиг. 12, фиг. 13).Then, annealing is performed, reducing the stresses of the body blanks in an electric furnace at a temperature of 340 ÷ 360 ° C and final machining to obtain a butt inner cylindrical surface with a wall thickness t ₃ = 5 mm and threaded surfaces for assembly and welding with component parts (Fig. 12 , Fig. 13).

Пример 2. Холоднокатаную трубу диаметром 380÷400 мм и толщиной 10 мм режут на мерные заготовки длиной L₀=650 мм.Example 2. Cold-rolled pipe with a diameter of 380 ÷ 400 mm and a thickness of 10 mm is cut into dimensional workpieces with a length L ₀ = 650 mm.

Выполняют отжиг ТВЧ, обжим, высадку нагоряче или сварку горловины одной части заготовки 3 как в примере 1 (фиг. 1÷фиг. 5).Perform annealing of high frequency, crimping, landing hot or welding the neck of one part of the workpiece 3 as in example 1 (Fig. 1 ÷ Fig. 5).

Затем выполняют раздачу другой части заготовки 11 с образованием заготовки 17 с переходным коническим участком длиной

и углом конусности α=3÷6° и с цилиндрическим участком длиной

Then perform the distribution of another part of the workpiece 11 with the formation of the workpiece 17 with a transition conical section length

and the angle of taper α = 3 ÷ 6 ° and with a cylindrical section of length

После этого выполняют отжиг ТВЧ участков

и

заготовки 17 в индукторе 2 установки индукционного нагрева при температуре 850÷900°С (фиг. 7).After that, perform annealing of HDTV sections.

and

billet 17 in the inductor 2 installation of induction heating at a temperature of 850 ÷ 900 ° C (Fig. 7).

Затем выполняют вытяжку с утонением этих участков ротационной обработкой - ротационной вытяжкой или прессовой обработкой с получением заготовки 22 с переходным коническим участком длиной

и углом конусности β=3÷6° и с цилиндрическим участком длиной

и толщиной t₃=5 мм (фиг. 8, фиг. 9).Then carry out the hood with the thinning of these areas rotary processing - rotary hood or press processing with getting the workpiece 22 with a transitional conical section length

and the angle of taper β = 3 ÷ 6 ° and with a cylindrical section of length

and a thickness of t ₃ = 5 mm (Fig. 8, Fig. 9).

Выполняют отжиг, уменьшающий напряжения при температуре 340÷360°С и окончательную механическую обработку корпуса сосуда по внутренней стыковой поверхности на коническом участке и резьбовых участков для сборки и сварки с комплектующими деталями (фиг. 12, фиг. 13).Annealing is performed, which reduces stresses at 340 ÷ 360 ° C and the final mechanical treatment of the vessel body along the inner butt surface on the conical section and on the threaded sections for assembly and welding with component parts (Fig. 12, Fig. 13).

Пример 3. Горячекатаную трубу диаметром 380÷400 мм толщиной 14 мм режут на мерные заготовки длиной L=650 мм и выполняют предварительную механическую обработку по удалению дефектных поверхностных слоев по наружной и внутренней поверхности с получением заготовки толщиной t₀=10 мм.Example 3. A hot-rolled pipe with a diameter of 380 ÷ 400 mm and a thickness of 14 mm is cut into dimensional workpieces with a length of L = 650 mm and preliminary mechanical treatment is carried out to remove the defective surface layers along the outer and inner surface to obtain a workpiece with a thickness of t ₀ = 10 mm.

Затем выполняют обжим одной из частей заготовки 1* ротационной обработкой - ротационным обжимом на давильно-раскатном станке (фиг. 10) или прессовой обработкой - обжимом на механическом прессе (фиг. 11) с получением заготовки 17* с переходным коническим участком длиной

и углом конусности β=3÷6°, с криволинейным участком длиной

и цилиндрическим участком

под высадку или

под приварку горловины и толщиной t₁=12÷14 мм (фиг. 10, фиг. 11).Then, one of the parts of the workpiece 1 is crimped with rotational processing — rotary crimping on a press-rolling machine (FIG. 10) or press processing — crimping on a mechanical press (FIG. 11) to obtain a blank 17 * with a transitional conical section

and the angle of taper β = 3 ÷ 6 °, with a curved section length

and a cylindrical section

under the landing or

for welding neck and thickness t ₁ = 12 ÷ 14 mm (Fig. 10, Fig. 11).

Высадку или приварку горловины выполняют как в примерах 1 и 2.The landing or welding of the neck is performed as in examples 1 and 2.

После этого выполняют вытяжку с утонением другой части заготовки ротационной обработкой - ротационной вытяжкой на давильно-раскатном станке (фиг. 8) или прессовой обработкой - вытяжкой с утонением на гидравлическом прессе (фиг. 9) с получением заготовки 22 с переходным коническим участком

и углом конусности β=3÷6° и с цилиндрическим участком

и толщиной t₃=5 мм (фиг. 8, фиг. 9).After that, exhausting is performed with thinning of another part of the workpiece with rotary processing - rotary exhausting on a press-rolling machine (Fig. 8) or press-processing - extraction with a thinning on a hydraulic press (Fig. 9) to obtain a blank 22 with a transitional conical section

and the angle of taper β = 3 ÷ 6 ° and with a cylindrical section

and a thickness of t ₃ = 5 mm (Fig. 8, Fig. 9).

Затем выполняют отжиг, уменьшающий напряжения при температуре 340÷360°С.Then perform annealing, reducing the voltage at a temperature of 340 ÷ 360 ° C.

Окончательную механическую обработку выполняют как в примере 2 (фиг. 12, фиг. 13).The final machining is performed as in Example 2 (FIG. 12, FIG. 13).

Выполнение способа изготовления осесимметричных тонкостенных корпусов сосудов с переменной толщиной стенки в соответствии с изобретением обеспечивает возможность изготовления корпусов с высокой точностью геометрических размеров, высоким качеством обрабатываемой поверхности, прочностью, высокой ударной вязкостью, качеством сварного соединения, высоким коэффициентом использования металла, высокой производительностью и эксплуатационной надежностью.The implementation of the method of manufacturing axisymmetric thin-walled vessel shells with variable wall thickness in accordance with the invention makes it possible to manufacture cases with high dimensional accuracy, high surface quality, strength, high toughness, weld quality, high metal utilization, high performance and operational reliability .

Изобретение может быть использовано при производстве тонкостенных корпусов различных сосудов из стальных труб, работающих под внутренним давлением.The invention can be used in the manufacture of thin-walled housings of various vessels from steel pipes operating under internal pressure.

Указанный положительный эффект подтвержден испытаниями опытных партий корпусов сосудов, изготовленных по предложенному способу.This positive effect is confirmed by tests of pilot batches of vessel hulls manufactured according to the proposed method.

Claims

1. A method of manufacturing axisymmetric thin-walled vessel shells with variable wall thickness, including pressing tube workout crimping, characterized in that cold-rolled or hot-rolled tubular billet of low carbon steels of low-grade grades is used, which is cut into dimensional workpieces, perform preliminary mechanical processing, one of the end grades areas of the workpiece is subjected to annealing with high frequency, they compress this area by pressing or rotational processing with the formation of a curvilinear and cylindrical plots of the crimped billet, get a neck, then perform annealing, reducing stress and final machining with the formation of butt and threaded plots for assembly and welding with component parts, and the neck is obtained by planting with heating HDTV of the cylindrical section of the compressed billet and its quenching in water, or by machining tubular billet of steel 30 or 35, which is welded to the crimped billet.

2. The method according to p. 1, characterized in that the annealing of HDTV is performed at a temperature of 850 ÷ 900 ° C.

3. The method according to p. 2, characterized in that the heating of high frequency current under the landing of the neck is performed at a temperature of 950 ÷ 1050 ° C, followed by quenching in a bath with running water.

4. The method according to p. 1, characterized in that the length of the cylindrical section of the crimped workpiece under the landing of the neck set equal to 8-10 wall thicknesses of the original billet.

5. The method according to p. 1, characterized in that the length of the cylindrical section of the crimped blank for welding with the throat is set equal to 0.5-1.0 of the thickness of the original blank.

6. The method according to p. 1, characterized in that in the manufacture of the vessel body from cold-rolled tubular billet after crimping the curvilinear and cylindrical sections of one part of the billet perform the distribution of the other part with the formation of a transitional conical and cylindrical sections, then annealing PMCH and hood with thinning of these sections rotational or press processing.

7. The method according to p. 1, characterized in that in the manufacture of the vessel body from hot-rolled billet first perform crimping transitional conical, curvilinear and cylindrical sections of one part of the workpiece, and then the hood with thinning transitional conical and cylindrical sections of another part of the rotational or press processing .

8. The method according to p. 1, characterized in that the transition conical section is formed with a taper angle of 3 ÷ 6 °.

9. The method according to p. 1, characterized in that the welded edges of the workpiece and the machined neck perform trapezoidal cutting with bevel edges at an angle of 10 °, and the assembly and electric arc welding of the butt lock joint is performed by a consumable electrode in a protective gas environment of two or three passage on the welding machine with transverse oscillations of the electrode after the first pass.