Способ резки полых изделий Советский патент 1984 года по МПК B23K11/22 

. г

О 9д CD СО СК ч

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при резке на части металлических изделий типа труб.

Известен способ резки труб путем предварительной нарезки линии раздела и последующего кручения подвижной трубы относительно неподвижной по линии нарезки ГП.

Однако при данном способе на разделяемом участке наблюдается утяжина и искажение геометрии торцов труб. Кроме того, нарезку можно производить только в плоскости, перпендикулярной к оси трубы, что не позволяет производить разделение труб по линии раздела сложной формы.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является способ резки полых изделий, при котором осуществляют высокочастотный нагрев разрезаемой поверхности и прикладывают к изделию растягивающие усилия 2.

Однако известный способ -не обеспечивает локализации нагрева на разрезаемом участке изделия, что приводит к образованию утяжин и наплывов на торцах изделий при его разрезке. Качество реза получается низким,поэтому торцы требуют дополнительной обработки, что обуслс вливает потери металла и увеличение трудоемкости. Кроме того, разрезка например, труб в линии трубосварочного стана весьма сложна из-за необходимости делать надрез на движущейся трубе, а выполнение надреза на ленте перед гибкой приводит к отрыву ленты в гибочных валках. Помимо этого, разделение полых изделий по линии раздела сложного контура неосуществимо, что ограничивает номенклатуру изделий.

Цель изобретения - повышение качества реза и расширение технологических возможностей способа.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу резки полых изделий, при котором осуществляют высокочастотный нагрев разрезаемой поверхности и прикладывают к изделию растягивающие усилия, перед приложением растягивающих усилий наносят на место разреза слой материала, магнитная проницаемость и температура плавления которого выше, чем у материала обрабатываемого изделия.

С целью упрощения технологии при изготовлении полого изделия из плоской заготовки путем формовки и сварки слой материала наносят на плоскую заготовку.

На фиг.1 представлена исходная листовая заготовка - лента с нанесенным на нее слоем; на фиг.2 труба, полученная на трубосварочном стане; на фиг.З - схема процесса разрезки трубы в индукторе.

Способ осуществляют следующим образом.

На ленту 1 наносят слой 2 материала, магнитная проницаемость которого выше, чем у материала ленты 1. Например, на алюминиевую

0 ленту 1 наносят слой 2 железа. Слой 2 наносят в виде линии, контур которой соответствует границе между разрезаемыми участками будущей трубы. После гибки и сварки трубы по

5 шву 3 слой 2 образует замкнутый контур. Затем участок трубы 4 со слоем 2 замкнутого контура помещают в индуктор 5 и с его помощью нагревают слой 2 и находящийся под ним

Q материал трубы 4 вихревыми токами. Нагрев ведут предпочтительно токами высокой частоты, что обеспечивает с учетом повышенной магнитной проницаемости слоя 2 ско5 рость его нагрева и материала трубы 4 под ним, превышающую скорость распространения тепла в материеше трубы 4. Одновременно с нагревом к трубе 4 прикладывают осевые растягивающие усилия Р, величину которых выбирают такой, чтобы разделение трубы. 4 осуществлялось при температуре в очаге нагрева, близкой или равной температуре плавления материала трубы 4. В результате локализа5 ции нагрева участка разделения температура слоя 2 повышается вплоть до температуры плавления материала трубы 4, благодаря чему под действием усилия Р происходит разделение

0 трубы 4. Поскольку температура плавления слоя 2 превыиает температуру плавления материала трубы 4, разрезка обеспечивается в точности по контуру, соответствующему контуру

5 слоя 2. Локализация нагрева позволяет избежать при разрезке трубы 4 образования утяжин и наплывов.

Слой 2 наносят как на заготовку для будущего полого изделия, наQ пример на ленту 1, что наиболее целесообразно для непрерывного процесса, в частности, при разделении труб на мерные длины в линии непрерывного трубосварочного стана, так и на готовое изделие. В обоих

случаях непосредственно перед разрезкой слой 2 должен представлять собой замкнутый контур.

В зависимости от конкретных условий слой 2 наносят вдавливанием или запрессовкой профиля по соответствующему контуру, например ,лро волоки диаметром, меньшим толщины стенки полого изделия; обтяжкой заготовки или готового изделия профилем, например проволокой, по соответствующему контуру; диффузией под давлением паров ферромагнитного материала, при этом слой представляет собой часть поверхности изделия, насыщенную материалом с повышенной магнитной проница емостью, а также наплавкой на заготовку или готовое изделие материала с повышенной магнитной проницаемос тью. Пример. Разделяют электрос ные трубы со следующими параметрами соответственно: 20-1,5 материал АМГ6 016-1,0, материал АМГ6 ; 30-2, материал Д16. Наружную поверхность труб обтягивают проволокой 0,5 из суали 20. После обтяжки проволока представляет собой замкнутое круговое кольцо с наружным диаметром, равным наружному диа метру трубы, расположенное в плоскости, перпендикулярной оси трубы. Трубы помещают в цилиндрический горизонтальный индуктор и осуществляют индукционный нагрев проволочного кольца при силе тока 100 А и частоте тока 25 кГц. Нагрев кольца производят до 700i20 c, при этом ма териал трубы под кольцом частично плавится. Величина осевого растягивающего усилия разделения труб во всех случаях составляет 120 Н. Продолжительность процесса с начала на грева до момента разрезки состав-: ляет для первой и третьей труб 0,5 с, для второй 0,3 с. В лист тол щиной 1,5 мм запрессовывают проволоку 00,5 мм из стали 20, изогнутую по синусоиде. Гибкой и продольной сваркой получают трубу ,0 30 х х1,5 с запрессованной проволокой в виде замкнутого синусоидального кон тура. При тех же температурно-силовых параметрах производят разделение трубы. Продолжительность процесса составляет 0,5 с. При использовании предлагаемого спрсоба исключается образование утяжин, наплывов и искажений геометрических размеров изделий и снижаются потери металла. Обеспечивается также упрощение оборудования при разделении движущихся изделий, например при нарезке труб в линии трубосварочного стана, так как оборудование для запрессовки проволоки в листовой металл проще, чем синхронно движущиеся вместе с трубой дисковые плиты и т.д. Поскольку, перед трубосварочным станом имеется петля (запас металла для стана при остановке листового металла для сварки со следующим рулоном), то запрессовка проволоки происходит перед петлей в неподвижный листовой металл, что обусловливает еще большее упрощение оборудования или повыяение производительности процесса в результате остановки движения трубы. Кроме того, способ обеспечивает возможность разрезки полых изделий по контуру сложной формы и снижает износ режущего инструмента. Использование способа при разрезке сварных труб из алюминиевых сплавов позволяет получить экономический эффект в результате значительного сокращения объема дополнительной доработки торцов разрезанных изделий и, следовательно, снижения потерь металла, благодаря отсутствию быстроизнашивающегося режущего инструмента, исключению из линии летучих ножниц, а также повышению производительности вследствие максимального использования скоростных возможностей трубосва-. рочньгх станов.

2

ппасюшапа

1. СПОСОБ РЕЗКИ ПОЛЫХ ИЗДЕЛИЙ, при котором осуществляют высокочастотный нагрев разрезае1«эй поверхности и прикладывают к изделию растягивающие усилия, отличающийся тем, что, с целью повышения качества реза и расширения технологических возможностей, перед приложением растягивающих усилий наносят на место разреза слой материала, магнитная проницаемость и температура плавления которого выше, чем у материала обрабатываемого изделия. . 2. Способ по п.1 отличающийся тем, что, с целью упрощения технологии при изготовлении полого изделия из плоской заготовки путем формовки и сварки, слой материала наносят на плоскую заготовку.

пппоодазэ

Фиг. 3