Способ изготовления сварных нагартованных труб из алюминиевых сплавов Советский патент 1980 года по МПК B21C37/08 

I

Изобретение относится к .производству сварных труб Н может быть использовано при изготовлении нагартованных труб из алюминиевых сплавов, преимущественно из магналиев и дуралюминов.

Известен способ изготовлеиия сварных нагартованных труб из алюминиевых сплавов, включающий обработку на возврат первого рода нагартованной ленты, формовку трубной заготовки, сварку ее кромок, калибровку и правку трубы на трубосварочном стане. Ленту нагревают до температуры 100-200°С, выдерживают при этой температуре в течение 30 мин и охлаждают на воздухе. Целью такого отжига является небольщое повышение пластичности ленты, что позволяет исключить ее обрывы, вызываемые перегибами в петлевом накопителе трубосварочного стана 1.

Однако у известного способа изготовления труб имеются существенные недостатки. Одним из них является невозможность осуществления отжига в линии трубосварочного стана. Скорость движения ленты на стане радиочастотной сварки достигает 100 м/мин. При выдержке в 30 мин в печи должно находиться ие менее 3000 м ленты. Печей,

в которых можно было бы отжигать ленту столь больш.ой длины, не имеется, поэтому отжиг по известному способу производят в печах, расположенных вне стана,что увеличивает трудоемкость изготовления труб, J поскольку обслуживание печей требует дополнительных трудовых затрат.

Второй недостаток заключаеся в том, что

в таких печах отжигают не ленту, а рулоны

. весом более I т. При столь больщой массе

10 рулона только на подогрев его до 100-125°С затрачивается не менее 1 ч. При этом периферийные витки нагреваются значительно раньше витков, находящихся в середине толщины рулона. Вследствие медленного и неравномерного нагрева в периферийных

5 витках начинается процесс возврата второго рода, или полигонизация, сопровождающийся уменьшением плотности дислокаций, миграцией границ и образованием субзерен. Такое изменение структуры вызывает боль2Q шое разупрочнение периферийных витков и является причиной нестабильности механических свойств в готовых изделиях. При относнтельном удлинении выше6% последующая холодная деформация в накопителе и клетях трубосварочного стана оказывается недостаточной для восстановления свойств нагартованного материала, что приводит к снижению механических свойств у труб н даже к их забракованию. При отжиге по известному способу нагартованной ленты из дуралюминов, иаоборот, не происходит нужного разупрочнения и повышения относительного удлинения до 4-б. При нагреве дуралюминов в интервале 150-200°С выделяются дисперсные частицы упрочняющих фаз, в результате чего резко замедляется процесс разупрочнения, и поэтому нагартованная лента из дуралюминов сохраняет исходный уровень свойств с низкими значениями относительного удлинения 2,5%. Использование ленты с такими свойствами на трубосварочном стане приводит к обрывам в накопителе во время перегибов, вызывающих дополнительный наклеп.. Цель изобретения - снижение трудоемкости, повышение и стабилизация механических свойств труб путем уменьшения наклепа у исходной ленты. Указанная цель достигается тем, что в известном способе изготовления сварных нагартованных труб из алюминиевых сплавов, преимущественно из магналиев и дуралюминов, включающем обработку на возврат первого рода нагартованной ленты, формовку трубной заготовки, сварку ее кромок, калибровку и правку трубы на трубосварочном стане, обработку ленты на возврат первого рода осуществляют посредством нагрева ее со скоростью 250-500°С/с до температуры 250-300°С с выдержкой равЬой i-2 с в этом интервале температур. Как показывают исследования, при предлагаемых условиях нагрева в интервале teMnepaTyp 250-300°С в металле успевают пройти процессы, соответствующие возврату олько первого рода, иначе называемому отдыхом, для которого характерны небЬльШое перераспределение дислокаций, уменьшение искажений кристаллической решетки и концентрации точечных дефектов. Нагрев до температуры ниже 250°С с выдержкой менее I с не обеспечивает повышения относительного удлинения до необходимых 4--6%. Нагрев до температуры свыше 300°С с выдержкой более 2 с приводит к разупрочнению, сопровождающемуся повышением относительного удлинения выше 6%.и образованию полигонизованной структуры, поэтому последующая холодная деформация в накопителе и формующих клетях трубосварочного стана оказывается недостаточной для восстановления прочностных свойств до высокого уровня в исходном материале. Проведена термическая обработка образцов, вырезанных перед сваркой в рулон из нагартованной на ленты из сплава АМГЗ толщиной 1,2 мм,, путем нагрева в селитровой ванне в интервале 200-400С в течение 0,5-10 с. Оценка характера и степени разупрочнения осуществлена посредством механических испытаний на растяжение образцов, вырезанных из ленты в продольном направлении, и двух методов рентгеноструктурного анализа, обеспечивающих определение степени рекристаллизации и физического уширения рентгеновской линии интерференции (422), характеризующего величину искажений кристаллической решетки и других изменений тонкой структуры на стадии возврата. Испытания показывают, что структура образцов нерекристаллизованная. Изготовлены сварные трубы диаметром 16 мм с толщиной стенки 1,2 мм из нагартованной на 6-4/о ленты шириной 51 мм, отрезанной от холоднокатанного рулона из сплава АМГЗ до отжига его по известному способу. Обработка на возврат первого рода этой ленты по предлагаемому способу проведена в секциях опытного индуктора общей длиной 3 м, установленного перед накопителем трубосварочного стана радиочастотной сварки; Нагрев ленты осуществлен при двух скоростях ее движения - 60 и 90 м/мин. благодаря чему общее время пребы&ания нагреваемого участка движущейся ленты в канале печи составляет 2-3 с. Результаты измерения механических свойств указывают на достижение оптимальных значений относительного удлинения при нагреве в интервале 250-300°С со скоростью 250-500°С/с. Трубы, сваренные из ленты после обработки ее на возврат в индукторе при указаиных условиях нагрева, имеют свойства, полностью удовлетворяющие требованиям технических условий. Предлагаемый способ можно использовать как при изготовлении прямошовных, так и спиральношовиых труб. Наиболее эффективным применением способа является обработка нагартованной ленты на возврат первого рода в индукционной печн, встроённой в линию трубосварочного стаиа. Поскольку такая обработка, включая время нагрева, требует 2-3 с, то максимальная длина печи получается равной -J|M 5 м 60 Изготовление такой печи не представляет технических трудностей, а ее обслуживание не требует дополнительных трудовых затрат, По сравнению с известиым при использовании предлагаемого способа отпадает необходимость в проведении низкотемпературиого длительного отпуска в печи, расположенной вне стаиа, сокращаются трудовые затраты и обеспечивается непрерывность технологического процесса. Одинаковый нагрев каждого участка движущейся ленты обеспечивает одинаковую степень разупрочнения ее, а следовательно, и обратное восстановление свойств, благодаря чему стабнлизируются свойства сварных труб н ли квндируется брак их по механическим свой ствам.

Формула изобретения

Способ изготовления сварных нагартованных труб из алюминиевых сплавов, преимущественно из магналиев и дуралюминов, включающий обработку на возврат первого рода нагартованной ленты,, формовку трубной заготовки, варку ее кромок, калибровку

И правку трубы на трубосварочном стане, отличающийся тем, что, с целью, снижения трудоемкости, повыщения н стабилизации механических свойств труб путем уменьшения наклепа у исходной ленты, обработку ленты на возврат первого рода осуществляют посредством нагрева ее со скоростью 250-500°С/с до температуры 250-ЗОО С с выдержкой при этой температуре, равной 1-2 с.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 505465, кл. В 21 С 37/06, 1976.