SU1516164A1 - Способ изготовлени сварных труб - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к обработке металлов давлением и может быть использовано при изготовлении электросварных труб на непрерывных трубоэлектросварочных станах с валковой формовкой. Цель изобретени  - повышение качества труб и скорости сварки за счет уменьшени  в сварном шве раст гивающих напр жений. Перед формовкой в наружных сло х полосы создают раст гивающие, а во внутренних - сжимающие тангенциальные напр жени , изгиба  полосу в продольном направлении. Дл  этого последний продольный изгиб осуществл ют выпуклостью на наружные слои полосы, имеющей и заданную кривизну. Изгибающее усилие дл  последнего продольного изгиба прикладывают по обеим плоскост м полосы. Этим достигают такого состо ни  сформованной трубной заготовки, при котором зазор на входе в сварочную клеть автоматически устран етс  без приложени  каких-либо внешних сил. Это устран ет по вление гор чих трещин в сварном шве и позвол ет увеличить скорость сварки.

Description

Изобретение относитс  к (j6|)a6orKc ме тaл;l(JB дав.пением и .u i-;ci 61 вано иа ненре)ьн1пых .. пых стапах с ва,-|кон,о11 форм- /

1 U . ii, и;«)б1)етепи  ,, . ва труб и .ско()осгн сва|п,1; , тени  в сварном nine ; напр жени.

С.ущность изобретени  зак. ночас-i с  в следую тем.

Рулоны штрппса стыкуют в пепрерывную полосу и подают в иаправ.чепин ()и)рмовоч- ного стапа. Перед формовкои полосу подвергают знакопеременному пластнческо.му изгибу в вертикальной п,поскос1И с нат жением (раст жением). Нат жение создают т - нуншм ycT()oiicT U)M или ||к)рмовочпым станом . Нзгиб по,юсы ocynu4 Tn, в ро,ли- ковом yc ipoiicTBc. По,юса последовательно (п ибает )о, П1К11, при :)том пр()Долыпле юлокпа полосы подвергаютс  раст жепию- с/ь;: МИ Когда волокна наружных (нижних) с.: I , раст нуты, волокна вну1ренних (вер.х- liiiM c.ioeB сжаты и наоборот. Знак напр /г:; ;., I деформаций мен етс  на каждом ро, 1ике.

Н1гиб осуществл ют таким образом, чтобы па последнем ролике выпуклость была в направлении наружных с,1оев полосы. Тогда при выпр млении нолосы наружные слои в продо.-ibHOM направлении сжимаютс , а внут- реппие - раст гиваютс . Это достигаетс  тем, что полоса огибает последний ролик снизу, т. е. контакт полосы с роликом происходит по внутренней плоскости полосы. ;1опо.1нительно устанав,1ивают ролик, кото- рьи контактпрует с полосой по ее наружной плоскостп, т. е. усилпе продольного изгиба п)ик,1адывают по обеим п;1оскост м полосы.

СП

а

о

Величину пос.педнего продольного изгиба определ ют по формуле

К ( - 1)Ш1(Ь-- ) / -а)

где Л ккривизна продольного изгиба

по.посы; /; - П1ирина но.посы; а - зазор между кромками трубной заготовки в последней (юрмовочной к.тети; JU коэффициент Пуассона; пкоэффициент пружинени , равный 0,001 --0,01; т -- коэффициент механических свойств полосы равный /п /н(1-|- + 6,,), где ft,, -- относительное равномерное удлинение материала полосы.

Коэффициент пружииени  п зависит от толщины и механических свойств заготовки . Чем меньн1е толщина и выше ироч- ност) ма гериала полосЬ), тем больше п и наоборот .

.1едствио поперечной деформации на- 1) слои ПОЛОС в ноперечном (тан- епциа.1ьпом I направлении раст гиваютс , а В)утре1П111е сжимаютс . Така  эпюра дефор- NKUuiii возможна только в том случае, ког да за оговка в п()еречиом сечеиии 1ри()б|1етает ()П ук; остью наруж 1 1е слои,

е. .

11)скол)Ку полоса наход 1тс  в нат ну- гом состо нии и с обеих лоскостей ее удер- )т ро,.ми, это ире 1 тствует ее из- остаетс  г лоской. При этом в ().|осе создают паг р жени , которые с рем тс  ее в нонеречно.м iaiipaB- леипи .остью вниз. Таким образом в наружн 1 х сло х полосы создают раст ги- ваюци1е, а во В 1утреннпх сжимаю цие тап- e i UKKib fb e па пр же ни  .

Рассмотрим ()суп1ествлепие c ioco6a ia производства трубы размером 6()Х Х 5,( мм из стали К). Ру.тонь п1Т)ииса риной 1 8(i мм , сваривают в е- 1рерывпую 1о.1Осу п через накоиите;|ь подают ia формовку. Перед формовкой по.мосу подвергают зпако ереме П1ому ил а стп чес кому с пат женпем в п тироликовом гибочпо-нат ж 1ом устройстве.

Г1рот  Д1ва 1ие 1олосы осу цествл ют формовочным станом с от осительным пат же- 1а выходе по.п()С пз устройства 0,1 0,2 иреде. текучести материала цолось.

Первый ролик олоса огибает , второй сверху, - с}1изу, четвертый - сверху. П тый и пестой ролик уста 1авливают другим, т. е. так, что их ос-и лежат в вертикальиой п,лос- кости, 1 ериендпкул рной оси формовки. Таким образом, силие на п том (1юслед 1е.м) изгибе прикладывают к иолосе с наружной и в 1утренией 1лоскостп.

П тым и 1иестым роликами полосу изгибают внача,:1е выпуклостью впиз, т. е. на наружную поверхность, а затем разгибают и 1 лоской подают в формовочный стан. При такой схеме 1олоса удерживаетс  от распружинивани  (в данном случае изгибани ) в продольном направлепии клет ми формо- вочпого стапа, а от изгибани  в поперечном направлении - п тым и шестым роли- ками гибочно-нат жного устройства, валками клетей с открытыми калибрами и разрезными П1айбами валков закрытых калибров .

величину изгиба на последнем ролике определ ют по формуле (1). Коэффициент пружииени  п дл  полосы толщиной 3,0 MIVI из стали 10 принимаем равным 0,004, коэффициент т равен 0,24; коэффициент Пуассона 0,4, зазор между кромками в последней формовочной клети 3,5 мм. При таких 5 исходных данных полоса в продольном направлении должна быть изогнута радиусом око. ю 50 мм, а значит диаметр п того ролика устанавливают равным 100 мм. Другие ролики с целью унификации также Q выполп ют диаметром 100 мм. При необходимости величина т нущего усили  может быть отрегулирована путем вертикального перемещени  второго и четверто 0 роликов.

Если бы полоса не удерживалась внещ- пи.ми усили ми, она бы изогнулась в про- 5 дольном направлении на радиус при.мерно 600 мм.

Поскольку изгиб в направлении  вл етс  следствием поперечной деформации от продольного изгиба, кривизна заготовки в поперечном сечении определ етс  1утем ум 1ожени  1родольной остаточной кривизн з1 на коэффициент поперечной деформации д, 1  ластической деформации, равный 0,3 - 0,5 (здесь равным 0,4).

Это з 1ачит, что )цпальн з е напр жени , которые возникают в ionepe4hiOM сече- ии заготовки, при сн тп пагруз- кп изгибают заготовку выпуклостью вниз радиусо.м около 1500 мм.

В формовочном стане заг отовку изгибают валками. При этом состо ние, 0 которое было создано i оперечном сечении по, от продольного изгиба, сохран етс , поскольку формовочные клети устанавливают так, что деформировани  iepe- кр.таютс . Пз 1ос.| едией формовочиой клети с |)азрез 1ой 1 1айбой за отовка ВЕЛХОДИТ с - зазором 3,5 мм, равным 1 ирине разрезной пайбь 1.

Па участке между юследней формовочной к.четью и сварочной к.четью 1ие усили  к заготовке не приложены, 1оэтому та П енциа; ьные , кото- ранее наведены в полосе ее про- изгибом, до 1олп 1тельно изгибают заготовку. Величина . Ьпого изгиба равна величине изгиба, на которую изогнулась бы плоска  полоса гибочно- 55 нат жного устройства, еслп бы ее не удерживали усили .

Эта величина может быть охарактеризована углом изгиба, который определ етс 

0

5

0

делением сиирины полосы (186 мм) на радиус (1500 мм) и равен примерно 7°.

Примерно такой же величине равен зазор между кромками заготовки, выход щей из последней формовочной клети. За счет дополнительного изгиба остаточными тангенциальными напр жени ми кромки заготовки сход тс  без внешнего воздействи  (или с минимальным воздействием) со стороны сварочной клети. В сварочной клети осуществл ют только осадку нагретых кромок, поэтому распружинивани  заготовки-трубы на выходе не происходит.

После сварки труба калибруетс  в калибровочном стане.

Способ позвол ет существенно уменьшить в щве раст гивающие напр жени , возникающие вследствие распружинивани  трубы после сварки. Следовательно, веро тность образовани  трещин существенно уменьшаетс  и по вл етс  возможность увеличить скорость сварки труб.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Способ изготовлени  сварных труб, включающий подачу непрерывной полосы, ее знакопеременный пластический изгиб с раст жением , формовку трубной заготовки в формовочном стане, нагрев кромок заготовки, доформовку заготовки и сварку кромок в сва0

   рочной клети, калибровку трубы, отличающийс  тем, что, с целью повышени  качества труб и скорости сварки за счет уменьшени  в сварном шве раст гивающих напр жений, перед формовкой, изгиба  полосу в продольном направлении, последний продольный изгиб осуществл ют выпуклостью в сторону наружных слоев полосы и устанавливают равным

   л- ()tA.

   Ьцп(Ь+а)

   где Ли- кривизна продольного изгиба полосы;

   b - ширина полосы;

   а - зазор между кромками трубной заготовки в последней формовочной клети;

   ц - коэффициент Пуассона;

   п - 0,001-0,01, коэффищкмп пружи- нени ;

   т - коэффициент механических свойств полосы, равный

   т /п(1+6,,),

   0

   где 6р - относительное равномерное удлинение материала полосы,

   а изгибающее усилие дл  последнего продольного изгиба прикладывают но обеим плоскост м полосы.