Способ изготовления сварных труб Советский патент 1989 года по МПК B21C37/08 

фиб.1

- 1489870

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано на непрерывных трубоэлект- росварочных агрегатах.

В качестве исходной заготовки для производства труб на непрерывных трубосварочных агрегатах используются . смотанные в рулоны полосы (штрипсы), из которых сваривается встык непре- Ю

рывная полоса, задаваемая в трубофор- мовочный стан.

. При изготовлении штрипса на прокат- ных станах зачастую возникают дефекПоместим- начало системы координат Oxyz в точку контакта короткой кромки полосы с поверхностью первого по ходу ролика 4 гибочно-натяжного устройства 2 как показано на фиг. 2. При этом ось Ог. направлена к дополты, обусловленные спецификой процесса 15 нительной паре роликов 1 и совпадает

которого является короткая кромка, высотой цилиндра - длина короткой кромки 1, а радиусом основания цилиндра будет ширина полосы Ъ (фиг.2).

Формула, по которой определяют угол скручивания серповидности полосы.

Поместим- начало системы координат Oxyz в точку контакта короткой кромки полосы с поверхностью первого по ходу ролика 4 гибочно-натяжного устройства 2 как показано на фиг. 2. При этом ось Ог. направлена к дополнительной паре роликов 1 и совпадает

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано на непрерывных трубоэлектросварочных агрегатах. Цель изобретения - повышение качества сварных труб и сокращение расхода металла на их изготовление за счет уменьшения серповидности и исключения "закусывания" полосы в гибочно-натяжном устройстве в процессе изготовления сварных труб. Отдельные рулоны штрипса сваривают в непрерывную полосу 3. Перед формовкой осуществляют натяжение полосы с одновременным знакопеременным изгибом в гибочно-натяжном устройстве 2. Затем формуют полосу 3 в трубную заготовку и сваривают ее кромки. Перед знакопеременным изгибом с натяжением полосу 3 скручивают вокруг ее короткой кромки на заданный угол. При этом обеспечивается постоянное прилегание обеих кромок полосы 3 к поверхности входного ролика 4 гибочно-натяжного устройства 2. 2 ил.

рокатки: неравномерность по толщине (поперечная и продольная разнотолщин- ость), волнистость кромок, удлинение центральной части, ребровая кривизна серповидность) и др.. Кроме того, возникающие в процессе холодной про катки полосы остаточные напряжения в металле являются причиной появления серповидности при продольном разрезании широких полос на более узких, используемые при изготовлении труб. Дефекты исходной заготовки сказываются отрицательно на стабильности процессов формовки и сварки труб, приводят к появлению брака, увеличению расхода металла, ухудшению и неоднородности механических свойств трубы.

Цель изобретения повышение качества сварных труб и сокращение расхода металла на их изготовление путем исправления серповидности и удлинения полосы.

На фиг. 1 изображен участок тру- босварэчного агрегата, где происхо™ дит скручивание серповидной полосы перед ее знакопеременным пла тичес- ким изгибом с натяжением в гибочно- натяжнсм устройстве; на фиг. 2 - от- резой полосы, скручиваемый перед первым гибэчпьм роликом дополнительной парой роликов.

Дополнительной парой роликов 1 перед знакопеременным изгибом в ги- бочно-натяжном устройстве 2 полосу 3 скручивают таким образом, чтобы короткая кромка сохраняла свое перво- начальное положение, а длинная откло- нялась (фиг. ). При осуществлении такой операции короткая кромка будет осью, вокруг которой производится скручивание, (вращение) длинной кромки. При таком врар;ении длинная кромка будет иметь вид винтовой линии, лежащей на поверх ости цилиндра, осью

с натянутой короткой кромкой полосы 3. а ось Ох параллельна оси первого гибочного ролика.

Параметрическое уравнение винтовой линии, где за параметр принят текущий угол скручивания (поворота поперечного сечения) полосы, имеет вид

X b-GOst, у b-sint,

Z ii, t .

Длина дуги винтовой линии или длина длинной кромки полосы выражается интегралом

b-/te) Mg)

П

(--)

5

откуда после подстановки производных

Ъ.cost,

- « - Ъ. sint il - s+ n-sin-c,. -:

at

Э2 1

.w : „

at V

и интегрирования получаем выраз:ение

I л L

f Ъ

(i) N

После преобразований этого вьфа- жения относительно угла скручивания получаем

f

i R

где

L - длина длинной кромки полосы; 1 - длина короткой кромки полосы;Ъ - ширина полосы.

Если известка величина серповидности полосы в виде прогиба а на базовой длине А в горизонтальной плоскости, то радиус ребровой кривизны полосы в этой плоскости определяется по формуле.

R

2а

а отношение длин длинной и короткой

кромок полосы при ее ширине Ъ будет равно

ь . Ъ,

1 RR

Учитывая два последних выражения, получаем формулу для отношения длин кромок полосы

L 1 л. ъ 2а

При колебании величины серповид- ности изменяется отношение Ь/1,и, соответственно, угол , При серповид- Ности обратного знака длинная и короткая кромки меняются местами, ме- няет знак и угол f. При отсутствии серповидности полосы длины ее кромок

X

равны между собой гг 1), поэтому

ее скручивание не производят ( О).

Способ осуществляют следующим об- разом.

Серповидная полоса 3, у которой приподнята длинная, например, правая кромка после выхода из накопителя поступает в устройство, например пару роликов 1, перемещающее по высоте длинную кромку. После этой пары роликов полоса поступает в гибочно- натяжное устройство 2 (фиг. 1), расстояние между парой скручивающих по- лесу роликов и первым роликом гибоч- но-натяжного устройства 1, Короткая кромка натянута на этом промежутке и ее длииа также равна 1, Длинная кромка под действием скручивающего устройства начинает вращаться вокруг короткой и отклоняется вниз (или вверх, в зависимости от характера охвата полосой первого гибочного ролика) , причем угол отклонения от положения, когда длины кромок равны, составляет У (фиг. 2).

Затем полоса поступает в формовоч- HHti стан, где формуется в трубную заготовку, кромки которой свариваются в сварочном узле. В калибровочных кле- т ях формуется диаметр готовой трубы.

Пример осуществления способа при изготовлении труб размером 102 к X 3,0 мм из щтрипса 312 я 3,2 мм.

Полоса с величиной серповидности,. выраженной в виде прогиба а 20 мм на базовой длине А 3000 мм в горизонтальной плоскости перед знакрпере

менным изгибом с натяжением в гибочно- натяжном устройстве, подвергается скручиванию роликовой парой, отстоящей от первого по ходу ролика гибоч- но-катяжного устройства на расстоянии 1 135 мм. При этом короткая кромка в указанном промежутке натянута и длина ее также составляет 135 мм.

Отношение длины дли1{ной к длине короткой кромки составляет

i 3 ЧУ41о °° 5Угол, на который нужно будет скрутить полосу, чтобы полоса плотно при- легаЯа к входному ролику гибочно-на- тяжного устройства, равен

4- 312

1,0055 - 1

0,0456 рад. или 2,6.

Таким образом, скручивание роликовой парой, расположенной в 135 мм от первого гибочного ролика, полосы шириной 312 мм с вьшеуказанной серповид- ностью на угол 2,6 позволяет исключить излом длинной кромки на первом гибочном ролике и закусьгаание ее в последующих по ходу роликах гибочно- натяжного устройства при их плотном расположении.

Формула изобретения

Способ изготовления сварных труб, 35 включающий сварку отдельных рулонов штрипса в непрерывную полосу, ее натяжение перед формовкой с одновременным знакопеременным пластическим изгибом, формовку полосы в трубную заготовку и сварку ее кромок, отличающийся тем, что, с целью повышения качества сварных труб и сокращения расхода металла на их изготовление путем исправления серповидности и удлинения полосы, перед знакопеременным пластическим изгибом с натяжением полосу скручивают вокру ее короткой кромки на уголц), опреде- ляемьгй из выражения

40

45

50

С

.iL

Ъ L - длииа длинной кромки полосы; 1 - длина короткой кромки полосы; Ъ - ширина полосы.

Редактор В, Ковтун

Составитель Э. Ветрова Техред А.Кравчук

Заказ 3614/15

Тираж 693

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 1.13035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат Патент, г. Ужгород, ул. Гагарина, 101

ФУ8. 2

Корректор Т.Малец

Подписное