Claims (3)
о: с со 1 изобретениеотноситс к обработке металлов давлением, в частности к способам дл гибки труб из аустенитных сталей, и может быть использовано в энергомашиностроении дл повыше ни долговечности соединительных эле ментов трубопроводов, работающих в . услови х ползучеати. Целью изобретени вл етс повышение долговечности соединительных элементов трубопроводов за счет повышени жаропрочных свойств металла. На фиг.1 изображен процесс получени деформированной трубной заготовки дл гибки; на фиг.2 - график вли ни различных степеней предварительной деформации на длительную прочность стали 12Х18Н12Т при В 22 кгс/мм и Тц 600°С. Способ изготовлени полых соединительных элементов состоит в закреп лении трубы 1 заготовки на шаблоне и гибке намоткой, при этом трубу I предварительно деформируют в волоке 2 в пределах от 5 до 16%. Из приведенных экспериментальных результатов (фиг.2) следует, что предварительна деформаци в диапазо . не 5-26% упрочн ет металл, в то врем как малые степени пор дка 2-5% привод т к его разупрочнению. Наблюдаемые закономерности могут быть объ снены следующим образом. Известно, что миграци границ зерен в металле, работающем в услови х ползучести, приводит к.повьшению скорости ползучести, а следовательно , и к сокращению времени до разрушени . Движуща с сила миграции границ в процессе ползучести вызьша етс различием в деформированном со то нии соседних зерен. Деформаци на первых стади х, т.е. при малых степен х предварительной деформации, не охватьшает одновременно все зерна. В первую очередь деформируютс зерна наиболе благопри тно ориентированные к направлению приложенного усили , что создает неоднородность деформирован ного состо ни отдельными зернами металла, С повьш1ением степени предварительной деформации неоднород ность деформированного состо ни по объему металла выравниваетс . Следовательно, при малых степен предварительной деформации в локаль ных объемах металла вследствие неод 912 нородного деформированного состо ни отдельных зерен по объему металла создаютс благопри тные услови дп миграции границ-зерен, что в конечном счёте неизбежно должно привести к ускоренному разрушению. На основании этих положений представл етс возможным объ снить причин Неблагопри тного- вли ни малых 2-5% степеней предварительной деформации , заключающиес в неоднородном деформированном по объему состо нии металла. В реальных местах гиба, изготовл емых известными способами, по вление зон деформированных до этих степеней неизбежно, поэтому по вление трещин фиксируетс в первую очередь именно в этих зонах, что подтверждаетс практикой эксплуатации. При реализации способа изготовлени соединительных элементов принципиальными станов тс вопросы о минимальном радиусе гиба, который может быть изготовлен предлагаемым способом , и о выборе степени предварительной деформации трубной заготовки перед операцией гибки. Данный вопрос может быть решен исход из следующих положений: минимальный радиус гиба (R) составл ет 1,9 Д, (D., - наружный диаметр трубной н заготовки). Выбор минимального радиуса гиба ограничен степенью наклепа металла в зонах, соответствзаощих максимальному наружному радиусу гиба,-который не должен превьш ать 26%, что св зано со снижением деформационной способности металла.Издели с минимальными радиусами гиба, имеют на наружной образующей наклеп не более 26%, созданный раст жением , и 26% - на внутренней образующей за счет сжати . Отсюда первое граничное условие при реализации способа - изготовление издели с гибом, имеющим только раст нутые волокна, причем максимальна суммарна деформаци , полученна за счет операций предварительной деформации трубной заготовки и гибки на наружной образующей не превышать 26%, а на внутренней - не менее 5%. Подобный гиб будет иметь минимальный радиус, который можно изготовить с помощью предлагаемого способа . Выбор степени предварительной деформации трубной заготовки перед гибкой можно получить с помощью расчета , из которого следует, что дл изготовлени гиба минимального радиуса необходимо деформировать трубную заготовку не более 15%, при изготовлении из этой заготовки получаетс место гиба с наклепом металла на внешней стороне места гиба в 26% и на внутренней - 5%, при этом радиус в месте гиба равен 50,. Следовательно, данный способ можно рекомендовать дл изготовлени соединительных элементов с радиусами не менее 5 D . Пример 1. Берем трубу 032x6 из стали 12Х18Н 2Т, закрепл ем ее в трубогибочном станке и изгибаем ее по радиусу, равным 5 Вц. Получаем гиб с максимальным наклепом раст жением на внешней стороне гиба 10% и наклепом сжати на внутренней стороне гиба в 10%, При экспериментальной проверке места этого гиба было установлено , что долговечность его при напр жении 11 кг/мм и Т 600°С сос тавл ет 2,5.10 ч. П р и м е р о: с со 1 invention relates to metal forming, in particular, to methods for bending pipes made of austenitic steels, and can be used in power engineering to increase the durability of connecting elements of pipelines operating in. creeping conditions. The aim of the invention is to increase the durability of pipeline connecting elements by increasing the heat-resistant properties of the metal. Fig. 1 shows a process for producing a deformed billet for bending; Fig. 2 is a graph of the effect of various degrees of pre-deformation on the long-term strength of 12Kh18N12T steel at 22 kgf / mm and a TC of 600 ° C. The method for manufacturing hollow connecting elements consists in fixing the pipe 1 of the preform on a template and bending it with winding, the pipe I being deformed in the die 2 in the range from 5 to 16%. From the experimental results (Fig. 2), it follows that the preliminary deformation in the range. not 5-26% hardens the metal, while small degrees of the order of 2-5% lead to its softening. The observed patterns can be explained as follows. It is known that the migration of grain boundaries in a metal working under creep conditions leads to an increase in the creep rate and, consequently, to a reduction in the time to failure. The moving force of boundary migration in the creep process is due to the difference in the deformed state of neighboring grains. Deformation in the first stages, i.e. at low degrees of pre-deformation, it does not simultaneously cover all grains. First of all, the grains are most deformed most favorably oriented to the direction of the applied force, which creates heterogeneity of the deformed state by individual grains of metal. With increasing degree of preliminary deformation, the heterogeneity of the deformed state over the volume of the metal is equalized. Consequently, at low degrees of pre-deformation in local metal volumes, due to the neo 912 of the heterogeneous deformed state of individual grains throughout the metal volume, favorable conditions for the migration of grain-boundaries are created, which ultimately inevitably leads to accelerated fracture. Based on these provisions, it is possible to explain the causes of the adverse effect of small 2-5% pre-deformation degrees, which consist in a non-uniform volume-distorted metal state. In real places of the bend, manufactured by known methods, the occurrence of zones deformed to these degrees is inevitable, therefore, the occurrence of cracks is recorded primarily in these areas, which is confirmed by the practice of operation. When implementing the method of manufacturing the connecting elements, questions of principle are placed on the minimum bending radius that can be produced by the proposed method and on the choice of the degree of pre-deformation of the billet before the bending operation. This issue can be resolved on the basis of the following provisions: the minimum bend radius (R) is 1.9 D, (D., is the outer diameter of the tubular b workpiece). The choice of the minimum bending radius is limited by the degree of metal work hardening in the zones corresponding to the maximum external bending radius, which should not exceed 26%, which is associated with a decrease in the deformation capacity of the metal. , created by stretching, and 26% - on the inner generatrix due to compression. Hence, the first boundary condition in the implementation of the method is the manufacture of a product with a bend that has only stretched fibers, with the maximum total deformation obtained through the operations of preliminary deformation of the tubular billet and bending on the outer generatrix not to exceed 26%, and not less than 5% on the inside . Such a bend will have a minimum radius that can be made using the proposed method. The choice of the degree of pre-deformation of the billet before bending can be obtained using a calculation from which it follows that in order to make a bend of a minimum radius it is necessary to deform the billet no more than 15%, while making a bent from this workpiece with a metal hardening on the outside 26% and on the inside - 5%, while the radius at the bend is 50 ,. Therefore, this method can be recommended for the manufacture of connecting elements with radii of at least 5 D. Example 1. We take a pipe 032x6 from steel 12Х18Н 2Т, fix it in a pipe bending machine and bend it along the radius equal to 5 Vz. We get a bend with a maximum strain-hardening on the outside of the bend of 10% and a clamping hinge on the inside of the bend of 10%. At an experimental verification of the place of this bend, it was found that its durability at a voltage of 11 kg / mm and T 600 ° C was Et 2.5.10 h. EXAMPLE
2. Берем трубу 032x6 из стали 12Х18Н12Т. С целью выноса зоны с критическими степен ми деформации за пределы гиба подвергаем трубу предварительной деформации равной I6% например, волочением . Закрепл ем предварительно деформированную трубную заготовку в трубогибочном станке и изгибаем радиусом равным 5 Dj (D - наружный диаметр трубы). Получаем гиб с максимальными наклепами, созданными раст жением на наружной образующей, равным 26%, а на внутренней - 5%. При экспериментальной проверке этого места гиба бьшо установлено, что долговечность в данном месте гиба при напр жении, соответствующему пределу длительной прочности этой стали при Т 600°С равном I 1 кг/мм, составл ет 1,1.10 ч.. П р и м е р 2. We take the pipe 032x6 of steel 12X18H12T. In order to remove the zone with critical degrees of deformation beyond the limits of the bend, we subject the pipe to a preliminary deformation equal to I6%, for example, by drawing. Fix the pre-deformed tubular billet in a pipe bending machine and bend it with a radius of 5 Dj (D is the outer diameter of the pipe). We get the beak with maximum work hardening, created by stretching on the outer generator, equal to 26%, and on the inner one - 5%. In an experimental test of this place, it was found that the durability at a given place of the bend under a voltage corresponding to the tensile strength of this steel at T 600 ° C equal to I 1 kg / mm is 1.1.10 hours. R
3. Берем трубу 0 32x6 из стали 12Х18Н12Т. Подвергаем трубу предварительной деформации, равной 18% (например, волочением). Закрепл ем предварительно деформированную трубную заготовку в трубогибочном станке и изгибаем ее по радиусу, равным 5D . Получаем гиб с максимальным наклепом, созданным раст жением на наружной образующей, равной 30%, а на внутренней - 10%, При экспериментальной проверке этого в месте гиба было установлено, что долговечность в месте гиба при напр жении 1 1 кг/мм и Т составл ет 8,5,10 ч, Способ, по сравнению с известным, обеспечивает повьшение долговечности соединительных элементов трубопроводов в 4 раза. Формула изобретени Способ изготовлени полых соединительных элементов трубопроводов, преимущественно из аустенитных сталей, заключающийс в закреплении трубы на шаблоне и гибке намоткой, отличающийс тем, что, с целью повьшзени долговечности соединительных элементов трубопроводов за счет повышени жаропрочных свойств металла , в качестве заготовки используют трубу, предварительно деформированHyjo в пределах от 5 до 16%. 3. We take the pipe 0 32x6 of steel 12X18H12T. We subject the pipe to a preliminary deformation equal to 18% (for example, by drawing). Fix the pre-deformed tubular billet in the tube bending machine and bend it along the radius equal to 5D. We get a bend with a maximum work hardening, created by stretching on the outer generator, equal to 30%, and on the inner one - 10%. At an experimental test of this at the bend site, it was found that the durability at the bending point at a voltage of 1 1 kg / mm and T is em 8,5,10 h. The method, in comparison with the known, provides for the durability of pipeline connecting elements 4 times. Claim method of manufacturing hollow connecting elements of pipelines, mainly of austenitic steels, which consists in fixing the pipe on the template and bending by winding, characterized in that, in order to increase the durability of the connecting elements of pipelines by increasing the heat-resistant properties of the metal Hyjo deformed in the range of 5 to 16%.
t.vac О 2 26 t.vac O 2 26