Способ изготовления прямошовных нержавеющих труб Советский патент 1992 года по МПК B21C37/06 

Изобретение относится к обработке металлов давлением и сварке и может быть использовано при изготовлении сварных прямошовных нержавеющих труб.

Известен способ изготовления прямо- шовных нержавеющих труб, при котором непрерывную стальную полосу формуют в трубную заготовку, сваривают ее кромки ар- гоно-дуговой сваркой, после чего калибруют сваренную трубу по диаметру и правят по длине.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ изготовления нержавеющих прямошоеных труб плазменной сваркой, включающей непрерывную формовку и сварку сформованной трубной заготовки, высокочастотный нагрев сваренной трубы в индукторе, принудительное ее охлаждение в спрейере и калибрование по диаметру в интервале температур ,

Недостатком указанных способов является рост зерна металла сварного шва и, как

следствие, снижение его пластичности, механических и технологических свойств. Кроме того, указанным способом свойственна низкая производительность, обусловленная применением дуговой сварки в среде защитных газов, а для сталей ферритного класса скорость сварки дополнительно снижается из-за хрупкости металла шва.

Целью изобретения является повышение качества труб и производительности процесса их изготовления.

Поставленная цель достигается тем, что в способе изготовления прямошовных нержавеющих труб, включающем формовку трубной заготовки, дуговую сварку сформованной трубной заготовки, высокочастотный нагрев s индукторе сваренной трубы, охлаждение и калибрование трубы по диаметру, трубу после высокочастотного нагрева подвергают деформации растяжения на участке, отстоящем от индуктора на расстоянии 3-6 диаметра трубы с уменьшением диаметра трубы на 10-25 %.

ч

Ј Ю О

Способ осуществляется следующим образом.

Сформованную и сваренную трубу нагревают высокочастотным индуктором до температуры 800 1100°С Для сталей фер- ритного или аустенитного класса нагрев в этом интервале температур не приводит к критическому росту зерна в металле шва и трубы. Нагретую трубу подвергают деформации растяжения на участке, отстоящем от индуктора на расстоянии 3-6 диаметра трубы с уменьшением ее диаметра на 10-25%, после чего охлаждают спрейером, калибруют по диаметру и правят по длине. Затем трубу разрезают на мерные отрезки и под- ают в накопитель на отделочные операции.

Размер участка деформации по длине трубы, ограниченный 3-6 диаметрами, необходим и достаточен для обеспечения удлинения трубы, утонения стенки и уменьшения ее диаметра на 10-25%, что позволяет измельчить структуру металла сварного шва и за счет этого повысить его пластичность.

При длине участка деформации менее 3 диам;.-ров трубы проявляется неравномерность нагрева металла по сечению трубы, вследствие чего утонение стенки неравномерно, что приводит к отбраковке по допускам на толщину стенки. Кроме того, деформация металла начинает распространяться внутрь индуктора, что приводит к потере устойчивости процесса редуцирования трубы,

При длине участка деформации более 6 диаметров трубы появляется неравномерность деформации по длине, так как п о мере удаления от индуктора металл остывает, а в конце очага деформации течение металла уменьшается пропорционально снижению температуры и увеличивается на более нагретых участках. Кроме того, за счет длительного контакта нагретой трубы с воздухом, поверхность металла окисляется и появляется недопустимая для данного класса труб шероховатость поверхности.

Деформация трубы с уменьшением ее диаметра менее чем на 10% не приводится к повышению пластичности шва за счет из- менения зерна для применяемых сталей.

При деформации более 25% нарушается пропорциональность между утонением сгенк и и уменьшением диаметра трубы, основная деформация идет в длину с утонени- ем стенки и образованием трещин. Кроме того, при величине деформации трубы, соответствующей уменьшению ее размера по диаметру более 25%, исчерпывается запас

пластичности для применяемых марок стали

Пример, Способ изготовления прямо- шовных нержавеющих труб опробован на стане АДС 20-76 Новомосковского трубного завода. Изготовление труб размером 33,0 х 1,5 мм из стали 08Х18Т1 осуществляется с использованием основных операций существующей технологии, включающей формовку трубной заготовки из полосы, плазменную сварку двухдуговым плазмотроном в среде аргона ча скорости 1,7 м/мин, высокочастотный нагрев в индукторе до температуры 1050 ±30°С, деформацию растяжения нагретой трубы на участке между индуктором и спрейером длиной 160 ± 5 мм с уменьшением диаметра трубы на 8 мм (на 25% соответственно), охлаждение водой в спрейере. калибрование трубы размером 25,,0 мм по диаметру, порезку на отрезки длиной 6 м, формование пакета труб в накопителе, термообработку, химоб- работку, правку, торцовку, гидроиспытание труб и сдачу их на склад готовой продукции.

Деформацию нагретой трубы на участке между индуктором и спрейером осуществляют увеличением скорости редукционного стана пропорционально удлинению трубы и утонению стенки, т. е. при редуцировании трубы с размера 33,0 х 1,5 мм на размер 25,0 х 1,0 мм, с учетом уменьшения диаметра на 8 мм и утонения стенки на 0,5 мм при постоянстве объема металла скорость трубы в редукционном стане необходимо увеличить в два раза. Таким образом производительность стана в метрах также возрастает в два раза.

Кроме повышения производительности стана и качества труб за счет их деформации, применение данного способа обеспечивает возможность получения труб с периодически уменьшающимся до 25% диаметром, если растяжение трубы в зоне нагрева осуществлять по заданной программе.

Формула изобретения

Способ изготовления прямошовных нержавеющих труб, включающий формовку трубной заготовки, дуговую сварку сформованной трубной заготовки, высокочастотный нагрев в индукторе сваренной трубы, охлаждение и калибрование трубы по диаметру, отличающийся тем, что, с целью повышения качества и производительности процесса, трубу после высокочастотного нагрева подвергают деформации растяжения на участке, отстоящем от индуктора на расстоянии З-б диаметра трубы с уменьшением диаметра трубы на 10-25%.

Использование: обработка металлов давлением и сварка. Сущность изобретения сформованную трубную заготовку сваривают дугой и подвергают высокочастотному нагреву в индукторе. Затем трубу подвергают деформации растяжения на участке, отстоящем от индуктора на расстоянии 3-6 диметра трубы с уменьшением диаметра трубы на 10-25%.