Лекція 18.Тема 6.4. Технологічний процес електрозварних прямошовних труб малого та середнього діаметру.

Лекція 18.Тема 6.4.  Технологічний процес електрозварних прямошовних труб малого та середнього діаметру.

     Всі розміри зварних труб отримують із плоскої заготовки ( листів або рулонної штаби) по единій технологічній схемі, яка включає наступні основні операції.

     Спочатку плоску заготовку звертають в циліндричну трубну заготовку. Таку операцію називають формовкою трубної заготовки. Наступна операція – зварювання кромок трубної заготовки. Заключна операція – калібрування і редуцирування зварних труб. Ці операції є єдиним циклом і здійснюються в безперервному режимі роботи обладнання.

      В залежності від діаметра зварих труб, їх призначення і марки матеріалу можливі зміни виду заготовки (лист або рулонна штаба), способів формовки і зварювання кромок.

      Сортамент труб за діаметром :

• Труби малих діаметрів від 8 мм до 114 мм;

• Труби середніх діаметрів від 114 мм до 530 мм;

• Тонкостінні діаметром 8 - 102 мм з товщиною стінки 1-3 мм;

• Особливо тонкостінні діаметром 8 - 40 мм з товщиною стінки 0,2 - 0,35 мм;

• Труби великих діаметрів від 530 мм до 1620 мм;

    Труби малого та середнього діаметру виготовляють із високолегованих сталей , нікелю, сплавів титану, сплавів алюмінію.

    Вихідною заготівлею для труб малого і середнього діаметру є рулонна смуга. Формування трубної заготовки проводиться в безперервному валковому формувальному стані. Спосіб зварювання кромок – зварювання тиском. Сварка тиском здійснюється шляхом нагрівання кромок трубної заготовки до зварювальної температури і подальшого їх стиснення.

     Краї можуть зварюватись дуговим електрозварюванням.

     Метод дугового зварювання (газоелектричне зварювання) заснований на використанні електричної дуги, один полюс якої знаходиться на неплавкому вольфрамовому стрижні – електроді, інший – на кромках трубної заготовки. Тепло дуги концентрується на невеликій дільниці в зоні горіння і визиває швидке розплавлення кромок. Розплавлена ванночка металу до повної кристалізації і утворення зварного шву захищається від атмосферного повітря шаром інертних газів , які попереджають окислення металу. Такий процес ( без окислювальне труїння і кристалізація металу) утворюють специфічну особливість газоелектричного зварювання – можливість  отримання труб з якісним міцним швом без пилоподібного грату.

  До складу формувальних станів входить від 6 до 12 приводних 2-х валкових нереверсивних клітей з горизонтальними валками. Між клітями встановлюють вертикальні ролики або неприводні кліті з вертикальними валками.

      У горизонтальних клітях, валки яких мають калібри, проводиться формування трубної заготовки за рахунок поступового згортання смуги в циліндричну трубну заготовку.

       Призначення клітей з вертикальними валками або роликами - попередити розпружиніння звернутої смуги.

      Калібрування валків формувального стану приведено на рис. 1, схема згортання (деформації) смуги в безперервному формувальному стані показана на рис. 2.

Рисунок 1 .Калібрування валків формувального стану.

Для формування трубної заготовки використовуються одно радіусні   або двохрадіусні калібри . Можливі поєднання цих типів калібрів.

Технологічна схема виробництва труб на безперервному агрегаті приведена на рисунку 2.

Рисунок 2.Технологіческая схема безперервного агрегату

електрозварювання прямошовних труб опором:

1 - розмотувач; 2 - правильна машина; 3 - гільйотинні ножиці; 4 - електро-стикозварювальна  машина; 5 - тягнучі ролики; 6 - петлевий акумулятор смуги; 7 - дискові ножиці для обрізки крайок смуги; 8 - безперервний формувальний стан; 9 - електрозварювальна машина з обертовим трансформатором; 10 - калібрувальний стан; 11 - летючий відрізний пристрій; 12 - нагрівальна прохідна піч; 13 - безперервний стан гарячого редукування труби (з натягом); 14 - стан гарячого калібрування; 15 – летючий відрізний  пристрій; 16 – холодильник.

Технологічний процес виконується в наступній послідовності.

     Поданий на стан рулон розмотується в розмотувачі 1 та подається для редуцирування на 7-9-ти роликову машину 2. Після редуцирування смугу подають до гільйотинних ножиць 3, де обрізаються суміжні кінці двох рулонів для отримання рівного стику і потім зварюють їх в стикозварювальній машині 4 в безкінечну смугу. Зварювання кінців вимагає зупинки смуги і, щоб не зупиняти безперервну роботу стану, створюють запас смуги певної довжини у вигляді петлі 6. Після виходу з петлеутворювачу смуга подається в дискові ножиці 7, де обрізаються бічні кромки смуги для отримання розрахункової ширини смуги. Потім смуга надходить в безперервний формувальний стан 8. Сварка крайок тиском здійснюється в трубоелектрозварювальному стані 9, встановленому безпосередньо за безперервним формувальному станом. 

      Трубозварювальний стан має дві приводні кліті з вертикальними валками, що мають круглі калібри, діаметр яких трохи менше діаметра трубної заготовки. У трубозварювальному стані проводиться нагрів кромок до зварювальної температури 1430-1440 ° C. Застосовують різні способи нагрівання кромок: струмами високої частоти, індукційним нагріванням, нагріванням постійним струмом та ін. 

      Після зварювання різцями знімають зовнішній грат, і труба надходить в калібрувальний стан 10 для калібрування і на правильну машину для попередньої правки. Потім леткі ножніци 11 ділять труби на мірні довжини або петлі нагрівають в нагрівальної прохідний печі 12 до t = 1000 ° C, редуцирують в безперервному редукційному стані 13 для зменшення діаметру труб, калібрують в безперервному калібрувальному стані 14. Трубу, що виходить з калібрувального стану, на летючих ножицях 15 разрізають на мірні довжини і направляють на холодильник 16 для охолодження.

      Охолоджені труби на ділянці обробки піддають правці, торцюванню кінців труб на спеціальних верстатах, гідровипробовуванню для перевірки міцності зварних швів.

Контрольні питання.

1.Поясніть цикл отримання труб малого і середнього діаметру.

2.Що є заготовкою для труб малого діаметру ?

3.Який тип зварювання можливий для отримання труб малого і середнього діаметру ?

4.Поясніть суть методу дугового зварювання.

5.Назвіть основні операції і послідовність технологічного процесу отримання труб малого і середнього діаметру.