SU795654A1 - Способ изготовлени многослойныхТРуб - Google Patents

Description

(54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ МНОГОСЛОЙНЫХ ТРУБ

Изобретение огносигс  к способам изготовлени  многослойных рулонированных изделий, а более конкретно, к изготовлению трул сварных колонн, паропроводов высокого давлени  корпусов редакторов, паронагревателей в атомной энергетике, цилиндров, мощных гидропрессов и другого оборудовани  в рулонированном многослойном исполнении и может быть использовано в химической, нефтеперерабатывающей промышленности и энергетике. Известен способ изготовлени  корпусов сосудов и труб, при котором стальные полосы свариваютс  в одно полотни- ше, а затем полотнище сворачиваетс  до заданной толщины стенки в многослойный ципинцр LIJ. Известен также способ изготовлени  корпусов сосудов высокого давлени  из отдельных рулонированных обечаеК| при котором основным видом соединени   вл  ютс  кольцевые стыковь(е сварочные швы что удовлетвор ет одному из наиболее важных условий сварочной технологии - получению полного провара по всему сечению сварного соединени  и обеспечению высокой прочности . Однако, изготовление многослойных сосудов известными способами приводит к образованию неизбежных конструктивных зазоров между смежными сло ми, величина которых превыщает допускаемые техническими услови ми неплотности (rto техническим услови м величина зазоров при ограниченной длине допускаетс  0,05О ,3 мм), и создает в корпусе многослойных сосудов концентраторы напр жений, присущих кольцевым щвам. Вследствие неблагопри тных воздействий конструктивных зазоров и технологических концентраторов напр жений,затруднительно гарантировать надежность, прочностные качества и долговечность многослойного издели . Известен способ изготовлени  многослойных трубчатых изделий, при котором металлическую полосу наматывают по ели- рали до образовани  рулонированного

лока, при этом между смежными поверхост ми споей по всей длине трубы вво т промежуточный соединительный матеиап , например, тонкий спой органической молы, и производ т нагрев смолы между s межными поверхност ми под сильным нат жением , что обеспечивает прочное сое- дине1те (склеивание) поверхностей слоев трубы и образование многослойного монолита ,10

Однако, изготовление известным спообом многослойного трубчатого издели  позвол ет образовать только тонкий промежуточный слой, который обеспечивает прочное соединение смежных слоев и об- is разорение многослойного монолита, который не обладает свойствами многослойного издели , имеющего большой запас плас- тичности и цеформативности по сравнению с МОНОПИТОМ.20

Наиболее близким решением из известных  вл етс  способ изготовлени  многослойных труб, при котором на одну из поверхностей металлической полосы нанос т противоадгезийный состав, наматывают по-25 лосу по спирали до образовани  рулонирован1юго трубчатого издели  и в процессе намотки между смежными поверхност ми полос в начале образовани  витка ввод т промежуточный материал в расплавленном ДО состо нии, а к наружной поверхности витков прикладывают усили , необходимые дл  образовани  про у ежуточного сло  расчетной толщины JВ известном способе основными конструктивными элементами  вл ютс  высокопрочна  стальна  полоса толщиной 4-6 мм и кольцевые швы, соедин ющие слой  вл етс  вспомогательным, толщина которого 40 меньше толщины рулонной стальной полосы. 11зготовление противопоставленным способом многослойного трубчатого издели  путем рулонировани  стальной полосы толщиной О,3-0,5 мм не соединенной с проме- j жутсчным слоем обладает р дом недостатков , главными из которых  вл ютс : создание из стальной тонкой полосы толщиной0,3О ,5 мм самосто тельно работающих смеж ных слоев вызывает необходимость произ- 50 водить Сварочные соединени  по всей длине продольных кромок полосы, которые  вл ютс  опасными концентраторами на- пр жений, а также не исключают возможности различных сварочных дефектов, что jj снижает надежность и прочность издели  и повышает трудоемкость сварочных работ; не искльэтаетс  возможность возникновени  различных дефектов как в сварочном шве.

так и в образующихс  смежных с псих тонкой полосы в процессе изготовлени  издели ; в процессе заливки жидкого металла от температурных возде11ствий в тонких сло х многослойного издели  могут образоватьс  дефекть, снижающие ыадежность и прочность многослойного издели .

Цель изобрб. - повышение надежности , прочности и долговечности многослойиых труб.

Поставленна  цель достигаетс  путем непрерывной намотки по спирали металлической полосы до образовани  рулонированного трубчатого издели . При одновременной намотке нескольких металллческпх полос, их смежные кромки по всей цлине полос соедин ют продольными сварными швами, с образованием полотнища.

В процессе намотки металлическую полосу нагревают ТВЧ до 1150-12ОО С и в зоне нагрева одну поверхность полосы обрабатывают жидким флюсс м, а на другую поверхность полосы нанос т противоадгезийные или противопригарные составы , предотвращающие придипание расплавленного металла, например, припылы, пасты, краски и т.д., после чего, в начале образовани  витка, между обработанными поверхност ми заливают расплавленный металл при 1520-1500 С нпроизвод т его формовку сход щимис  поверхност ми витков путем приложени  усили , необходимого дл  образовани  промежуточного сло  расчетной толшины, с последующим отвердением промежуточного сло  и образованием ди(Н1узионного неразьемного соединени  между поверхностью отвердевшего промежуточного сло  и поверхност ми полос, обработанных жидким флюсом .

Предлагаемый способ изготовлени  многослойных труб осуществл етс  известными техническими средствами, выполненными в виде разматывателей, рольгангов, лодающих валков, правильной машины и машины дл  намотки многослойных блоков котора  содержит центральный намоточный валок, опорные и нажимные волки и т.д.

На фиг. 1 мзображена схема осуществлени  способа изготовлени  многослойных труб; на фиг. 2 - многослойна  стенка изготовленной трубы с биметаллическими смежными сло ми, продольный разрез; на фиг. 3 - то же, с гофрированными биметаллическими смежными сло ми, продольный разрез; на ф г. 4 - MOiioniiTHaii многослойна  сте. изготовдеьшой трубы. 5705 продольный разрез; на фиг. 5 - многослой .на  труба с биметаллическими смежными сло ми, торцова  часть. Изготовление многослойных труб осу- шестпл етс  сдедуюшим образом, С разматывателей, подающими валками, через правильные машины с проводкой по рольгангам (механизмы не показаны) стальные полосы тотциной О,3-О,5 мм подают в сборочное устройство (не пока-10 зано), где производ т обрезку продольных кромок попос, их стыковку и соединение сварочными швами. Из сборочного устройства металлччес- кую полосу 1 подают В намоточную маши-15 ну и. передней кромкой закрепл ют на центральном валике 2, после чего производ т ее намотку между опорными вапками 3 и нажимными вапками 4 до образовани  первого витка, при этом движущуюс  полосу нагревают индуктором 5 до 115012ОО Сив зоне нагрева на одну из ее поверхностей устройством 6 нанос т жидкий флюс, а на другую поверхность, устройством 7 нанос т противоадгезийные или противопригарные составы, например, припылы в вице пудры, золы талька, графита и т.д., или пасты, содержащие сереб ристый графит как основной наполнитель, которые предотвращают прилипание рас- плавленного металла к твердой фазе поле ниша 1. Нагретую и обработанную жидким флюсом полосу охлаждают до 2ОО-ЗОО С и в начале образовани  второго витка, из емкости 8 расплавленны-й металл при 1520-156О С запивают между смежными поверхност ми полос и образуют метал лическую ванну 9. При дальнейшей намотке полосы металлический расплав 9 формируют сход щимис  поверхност ми витков путем приложени  усили  прокатными охлаждающимис  валками 1О, с последующим охлаждением расплава и образованием сло  11 расчетной толщины. Нагрев полос ТВЧ, очистка поверхности полос от окислов жидким флюсом и непрерывна  заливка жидкого металла обеспечивают качественное неразъемное соединение 12, за счет диффузионной сварки в местах соприкосновени  жидкого метап- ла с твердой фазой поверхности полосы, обработанной жидким флюсом. Неразъемное соединение позвол ет об- разовать биметаллические смежные слои 13, состо щие из тонкого проката попос 1 тошшной 0,3-О,5 мм и сплошного однородного сло  11. 46 На торцах изготовл емого руаонирован ого издели  14 устанавливают охлаждаемые прижимнь1е пластины 15, которые служат дл  удержани  расплава 9. В процессе изготовлени  издели  в зоне заливки жидкого металла поверхности полос полотнища 1 охлаждают воздухом, подаваемым устройством 16 или прижимными водоохлаждающими медными ппас- шнами (не показаны). Предлагаемый способ позвол ет изготовить многослойную трубу конечной длины в следующих вариантах: из полос-, собранных встык продольными кромками без их соединени  или соединенных сварочными прихватками, в этом случае на стыках продольных кромок полосы в зоне расплавленного металла 9 устанавливают прижимные пластины (не показаны), которые исключают вытекание рдсплава 9 между стыками полос; из предварительно гофрированных полос полотнища 1, с последующей заливкой расплавленного металла между гофрированными поверхност ми по- лос, отвердени  расчетного сло  11 расплава и образовани  гофрированных биметаллических смежных слоев 13 (фиг. 3); с монолитной многослойной стенкой любой толщины. В этом случае в зоне нагрева обе поверхности полосы 1 обрабатыва- ют жидким флюсом, что обеспечивает прочное неразъемное соединение 12 за счет диффузионной сварки в местах соприкосновени  жидкого металла с твердой фазой двух поверхностей полотЕшща 1, обработанных жидким флюсом (фиг. 4). Заливку жидкого металла между обработанными поверхност ми попос производ т в защитной флюсовой среде. Отвердевший слой 11 образует плавнъ1й кпиновидный переход и начале намотки и в конце намотки полосы (фиг. 5). Концъ полос в neptiOM и поспеднем витках рулонированного издели  14, приваривают к смежным спо м продольными- щвами . Скорость намотки полосы равна скорости кристаллизации сло  11. Предлагаемый способ изготовлении многослойных труб прост в осуществлении и не требует специального оборудовани , позвол ет изготовить многослойное трубчатое изделие конечной длины с высокой степенью точности прилегани  смежных поверхностей биметаллических слоев по спирали и образующей, что уменьшает относительные перемещени  смежных слоев и воздействие изгионых напр жений в радиальных сечени х, позвол ет более pan-

номерно распределить эти напр жени  по всей длине трубы, а также преп тствует проникновению влаги и твердых частиц между опо ми в процессе хранени  и транспортировки издели } дает возможность из- готовить рупонированное изделие с гофрированными сло ми любой расчетной толщины , что повышает прочностные качества, сопротивл емость изгибным напр жени м и уменьшает относительные перемещени  смежных слоев} позвол ет изготовить многослойную трубу конечной длины, без сварочных швов, благодар  созданию между тонкими (О,3-0,5 мм) сло ми полос полотнища однородного отвердевшего сло  (пюбой расчетной тогацины, превышающей в несколько раз толщину полос), как по спирали, так и по образующей, который  вл етс  основным конструктивным слоем ,в изготовленном рулонированном изделии.

Применение предлагаемого способа повышает надежность, прочностные качества и долговечность изготовленных многослойных изделий при их эксплуатации.

Claims (4)

1.Авторское свидетельство СССР

Н. 232924, кл. В 21 С 37/12, 1963,

2.Курамжин А. В. и др. Создание многослойных рулонированных сосудов высокого давлени  в СССР.Химическое машиностроение , 1973, М 63, с. 6-7.

3.Патент Франции Н 2157О45, кл. F 16 g 9/ОО, 1973.

4.Авторское свидетельство СССР по за вке М 2683215/25-27,

кл. В 21 D 51/24, 10.11.78 (прототип ).

11

у

w$

12

п

I

/ и сриг.2 L