Направляющая шайба закрытого калибра трубоформовочного стана Советский патент 1981 года по МПК B21C37/06 

(54) НАПРАВЛЯЮЩАЯ ШАЙБА ЗАКРЫТОГО КАЛИБРА ТРУБОФОРМОВОЧНОГО СТАНА

1

Изобретение относится к производству электросварных труб, и может быть использовано на трубоэлектросварочных станах.

Известна направляющая шайба закрытого калибра трубоформовочного стана, рабочая поверхность которой выполнена с дополнительными конусами, расположенными у плоскости симметрии и имеющими углы при вершине, меньшие угла основного усеченного конуса. Эта шайба имеет, таким образом, с каждой стороны по две плоских поверхности, однако с кромками трубной заготовки контактирует только одна поверхность с каждой стороны 1.

Наиболее близкой по технической сущности к предлагаемой является направляющая шайба закрытого калибра трубоформовочного стана, имеющая рабочие поверхности, расположенные по обе стороны от оси симметрии шайбы под углом, равным углу наклона кромок трубной заготовки в соответствующей клети. Рабочие поверхности этой шайбы имеют форму плоских скосов, по одному с каждой стороны, контактирующих с кромками трубной заготовки 2.

Недостатком указанных шайб является то, что рабочие поверхности шайб позволяют получать кромки трубной заготовки плоской формы, которые не обеспечивают достаточно высокой плотности тока в контакте между кромками и, следовательно, получение стабильного и высокого качества щва f. по длине труб.

Цель изобретения - повыщение качества сварного шва.

Поставленная цель достигается тем, что в направляющей шайбе закрытого калибра трубоформовочного стана, имеющей рабочие поверхности, расположенные по обе стороны от оси симметрии шайбы под углом, равным углу наклона кромок трубной заготовки в соответствующей клети, рабочие поверхности выполнены вогнутыми с радиусом кривизны, определяемым из со5 отношения г ,.где S - толщина стенки заготовки; j. угол наклона кромок трубной заготовки в соответствующей клети. На фиг. 1 показан закрытый калибр трубоформовочного стана с предлагаемой на2д правляющей шайбой; на фиг. 2 - стыкованные выформованные кромки.

Направляющая щайба 1 имеет рабочие поверхности 2 вогнутой формы, очерченные радиусом г. В зависимости от угла i.

и толщины стенки S величина радиуса г определяется исходя из геометрических соединений. Необходимо определять радиус г по указайной формуле, поскольку для получения большей плотности тока в контакте между кромками площадь их контакта должна быть возможно меньщей. Это может быть достигнуто при минимальном для данного калибра радиуса г. Для данного калибра, имеющего определенный угол JL , и для данной толщины стенки заготовки минимальный радиус рабочей поверхности щайбы соответствует вычисленному по приведенной формуле. Все другие значения радиусов больще по величине, так как в противном случае поверхность 2 пересекает вертикальную плоско1 ть щайбы, что недопустимо.

Процесс производства электросварных труб с применением предлагаемой направляющей щайбы трубоформовочного стана происходит следующим образом.

За счет обжатия, имеющего место в закрытом калибре трубоформовочного стана, при формовке трубной заготовки 3 в контакте между торцами кромки и вогнутой рабочей поверхности 2 щайбы происходит деформация кромок, в результате которой кромки приобретают выпуклую форму, очерченную радиусом г. Стык таких кромок имеет вид, показанный на фиг. 2. При контактировании кромок указанной выпуклой формы резко уменьщается площадь контакта (в 2-3 раза) и соответственно повышается плотность, т. е. при использовании предлагаемой направляющей щайбы можно получать точечный контакт между кромками вместо контакта по всей толщине кромок. Опытная проверка работы предлагаемой щайбы осуществляется на стане 10-60 при изготовлении труб 60x3,0 мм. Для этого изготовляется щайба, имеющая радиус рабочей поверхности г 2,7 мм и плоские рабочие поверхности. Угол в обоих случаях составляет 60°. Опыты показывают, что с помощью предлагаемой щайбы можно получать кромки закругленной формы.

причем процесс профилирования кромок происходит устойчиво, при сварке закругленных кромок наблюдается более интенсивный, чем при сварке кромок с плоскими торцами, нагрев. Такой характер нагрева обусловлен повыщенной плотностью тока в контакте между кромками, что обеспечивает повыщение качества щва.

При предлагаемой щайбе сплющивание осуществляется до соприкосновения стенок, т. е. полная раздача 30-36%; при известной сплющивание 50-63%, раздача 20-250/0.

Сравнение расхода мощности при использовании предлагаемой и известной щайб показывает, что в первом случае расход мощности меньще, чем обусловлено повыщение скорости сварки, на 8-10%.

Предлагаемая направляющая щайба по

сравнению с известной способствует повыщению качества сварного щва за счет

интенсификации процесса нагрева кромок.

Формула изобретения

Направляющая щайба закрытого калибра трубоформовочного стана, имеющая рабочие поверхности, расположенные по обе стороны от оси симметрии щайбы под углом, равным углу наклона кромок трубной заготовки в соответствующей клети, отличающаяся тем, что, с целью повышения качества сварного щва, рабочие поверхности щайбы выполнены вогнутыми с радиусом кривизны, определяемым из соотношения г 2rt, - толщина стенки заготовки,

а ot - угол наклона кромок трубной заготовки в соответствующей клети. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 539633, кл. В 21 С 37/06, 1976.

2. Жуковский Б. Д. и др. Производство труб электросваркой сопротивлением, М., Металлургиздат, 1953, с. 222.