RU2271260C2 - Tube joint forming method - Google Patents
Tube joint forming method Download PDFInfo
- Publication number
- RU2271260C2 RU2271260C2 RU2003135897/02A RU2003135897A RU2271260C2 RU 2271260 C2 RU2271260 C2 RU 2271260C2 RU 2003135897/02 A RU2003135897/02 A RU 2003135897/02A RU 2003135897 A RU2003135897 A RU 2003135897A RU 2271260 C2 RU2271260 C2 RU 2271260C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- pipe
- weld
- seam
- pipes
- tube
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Butt Welding And Welding Of Specific Article (AREA)
- Pressure Welding/Diffusion-Bonding (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области обработки металлов давлением, в частности к процессам получения трубных шпилек U-образных теплообменных аппаратов с использованием эффекта локализованного пластического деформирования сварного шва и прилегающих к нему околошовных зон.The invention relates to the field of metal forming, in particular, to processes for producing tube pins of U-shaped heat exchangers using the effect of localized plastic deformation of a weld and adjacent heat-affected zones.
Известен способ получения трубных шпилек U-образных теплообменных аппаратов, включающий отрезку мерных длин труб для прямолинейных участков шпильки, мерной длины трубы для изготовления гибкой на заданный радиус калача, зачистку внешней поверхности концов соединяемых элементов, подвергаемых сварке, последующую их сварку с образованием двух сварных швов в получаемой трубной шпильке (см. ГОСТ 14245-79 Теплообменники кожухотрубчатые с U-образными трубами).A known method of producing pipe hairpins of U-shaped heat exchangers, including measuring pipe lengths for straight sections of the hairpin, measuring pipe lengths for manufacturing flexible to a given kalach radius, cleaning the outer surface of the ends of the connected elements to be welded, their subsequent welding with the formation of two welds in the resulting pipe stud (see GOST 14245-79 Shell-and-tube heat exchangers with U-shaped pipes).
К недостатку известного способа получения трубных шпилек U-образных теплообменных аппаратов следует отнести повышенную стоимость производства соединений. Во-первых, большие отходы трубных заготовок из-за некратности используемых рабочих длин. И, во-вторых, повышенная себестоимость, определяемая и большим процентом брака сварных швов, который выявляется при проведении радиологических испытаний. Качество неразъемных соединений при этом всецело определяется профессиональными навыками и умением сварщика и его помощника, а также наличием стапелей для сборки труб с калачом перед их сваркой.The disadvantage of the known method for producing pipe hairpins of U-shaped heat exchangers should include the increased cost of production of compounds. Firstly, large waste of pipe billets due to the multiple use of working lengths. And, secondly, the increased cost, determined by the large percentage of defective welds, which is detected during radiological tests. The quality of one-piece joints in this case is entirely determined by the professional skills and skills of the welder and his assistant, as well as the presence of slipways for assembling pipes with sinter before welding.
Известен также способ получения трубных шпилек, преимущественно из однородных материалов, включающий подготовку труб к сварке, гибку конца одной из труб по радиусу, сборку этого конца трубы с ответной трубой, имеющей прямолинейную образующую, и образование неразъемного соединения труб аргоно-дуговой сваркой (см. Руководящий документ РД 153-34.1-003-01 Сварка, термообработка и контроль трубных систем котлов и трубопроводов при монтаже и ремонте энергетического оборудования, Москва, ПИО ОБТ 2001 - прототип).There is also a known method for producing pipe rods, mainly from homogeneous materials, including preparing pipes for welding, bending the end of one of the pipes along the radius, assembling this end of the pipe with a return pipe having a rectilinear generatrix, and forming an integral pipe joint by argon-arc welding (see Guiding document RD 153-34.1-003-01 Welding, heat treatment and control of pipe systems of boilers and pipelines during installation and repair of power equipment, Moscow, PIO OBT 2001 - prototype).
Недостатком известного способа является то, что сварной шов и околошовные зоны не подвергаются финишной обработке пластическим деформированием. В результате возможные дефекты сварного шва не устраняются, и подобные шпильки выбраковываются. Кроме того, большой проблемой здесь является наличие внутреннего грата, уменьшающего проходное сечение трубы, что также обуславливает значительный брак трубных шпилек и требует проведения такого испытания, как обкатывание трубной шпильки шариком.The disadvantage of this method is that the weld and heat-affected zones are not subjected to finishing plastic deformation. As a result, possible defects in the weld are not eliminated, and similar studs are rejected. In addition, the big problem here is the presence of an internal burr, which reduces the bore of the pipe, which also leads to significant rejection of the pipe studs and requires testing such as rolling the pipe stud with a ball.
Задачей изобретения является разработка такого способа получения шпилек U-образных трубных пучков, который бы обеспечивал требуемое качество сварных швов и не приводил к образованию внутреннего грата.The objective of the invention is to develop such a method for producing studs of U-shaped tube bundles, which would provide the required quality of the welds and not lead to the formation of internal burrs.
Технический результат достигается тем, что в способе получения трубных шпилек, преимущественно из однородных материалов, включающем подготовку труб к сварке, гибку конца одной из труб по радиусу, сборку этого конца трубы с ответной трубой, имеющей прямолинейную образующую, и образование неразъемного соединения труб аргоно-дуговой сваркой, согласно изобретению неразъемное соединение труб образуют перед гибкой путем формирования комбинированного сварного шва с последующим пластическим деформированием указанного сварного шва и околошовных зон, при формировании комбинированного сварного шва образуют внутренний кольцевой шов, который получают диффузионной сваркой соединяемых труб по стыку, и внешний кольцевой шов, который получают наплавлением присадочного материала на внешнюю поверхность стыка труб, для формирования упомянутого комбинированного сварного шва предварительно профилируют концы соединяемых труб с получением при сборке внешней кольцевой выемки, при сборке между трубами соосно с ними устанавливают кольцо из присадочного материала, которое размещают в упомянутой внешней кольцевой выемке, и далее производят осевое сжатие труб до получения контактных давлений на торцах соединяемых туб и боковых гранях кольца, комбинированный сварной шов формируют в процессе расплавления присадочного материала кольца в объеме внешней кольцевой выемки, после чего удаляют грат с получением внешнего диаметра комбинированного сварного шва, равного диаметру околошовных зон, а упомянутое пластическое деформирование комбинированного сварного шва и околошовных зон осуществляют путем двукратной правки трубы сообщением ей вращательного и поступательного движений в условиях различных угловых скоростей вращения ее концов, при этом вращение конца трубы, расположенного до сварного шва, производят с большей угловой скоростью, чем вращение конца трубы, расположенного за сварным швом.The technical result is achieved by the fact that in the method for producing pipe rods, mainly from homogeneous materials, including preparing pipes for welding, bending the end of one of the pipes in radius, assembling this end of the pipe with a return pipe having a rectilinear generatrix, and the formation of an integral connection of argon pipes by arc welding, according to the invention, one-piece pipe connection is formed before flexible by forming a combined weld with subsequent plastic deformation of the specified weld and In the formation of a combined weld, an inner circumferential seam is formed, which is obtained by diffusion welding of the pipes to be joined at the joint, and an outer circumferential seam, which is obtained by depositing filler material on the outer surface of the pipe joint, the ends of the joined pipes are pre-shaped to form the combined weld when assembling the outer annular recess, when assembling between the pipes coaxially with them set the ring of filler material, which is placed in the said outer annular recess, and then axially compress the pipes to obtain contact pressures at the ends of the tubes and the side faces of the ring, a combined weld is formed during the melting of the filler material of the ring in the volume of the external annular recess, and then the fillet is removed to obtain the outer diameter of the combined welded a seam equal to the diameter of the heat-affected zones, and the aforementioned plastic deformation of the combined weld and heat-affected zones is carried out by twofold straightening s message s rotational and translational movements in a different angular velocity of rotation of its ends, the rotation of the pipe end upstream of the weld to produce a greater angular speed than the rotation of the tube end located behind the weld seam.
Осуществление предлагаемого способа получения трубных шпилек позволяет устранять дефекты сварных швов их финишным пластическим деформированием.The implementation of the proposed method for producing pipe studs allows to eliminate defects in welds by their final plastic deformation.
Это объясняется тем, что образуют комбинированный сварной шов диффузионной сваркой соединяемых труб по стыку и наплавлением присадочного материала на внешнюю поверхность по местоположению сварного соединения. Концы труб перед сваркой проходят активацию их объемов к сварке путем знакопеременного пластического деформирования материала труб с образованием ступени, имеющей минимальный внешний диаметр.This is due to the fact that they form a combined weld by diffusion welding of the pipes to be joined at the joint and welding of filler material onto the external surface at the location of the welded joint. The ends of the pipes before welding undergo activation of their volumes for welding by alternating plastic deformation of the pipe material with the formation of a step having a minimum external diameter.
Наличие последней при сборке труб позволяет формировать внешнюю кольцевую выемку. Размещение между торцами свариваемых труб присадочного материала в форме кольца посредством легкопрессовой посадки и создания физического контакта по торцам труб и кольцевым поверхностям их контакта с кольцом из присадочного материала при наложении осевого сжимающего усилия создает условия реализации процесса диффузии по месту стыка соединяемых элементов. Обязательным условием, как известно, при этом является температура нагрева стыка материалов. Последняя достигается расплавлением присадочного материала в объеме внешней кольцевой выемки, создавая теплосодержащую жидкую фазу. В результате внешняя поверхность кольцевой выемки нагревается за счет теплопередачи от источника теплового потока - жидкой фазы из присадочного материала. Имеющие место на торцовых контактных поверхностях давления обуславливают пластическое деформирование соединяемых материалов и, ускоряя процесс диффузии, приводят к образованию и росту новых зерен по месту стыка в соединении. Расплавленный же присадочный материал при своем охлаждении способствует поддержанию температур в зоне стыка, что и объясняет возможность осуществления процесса диффузии за относительно короткое время.The presence of the latter during pipe assembly allows the formation of an external annular recess. Placing filler material in the form of a ring between the ends of the pipes to be welded by means of easy pressing and creating physical contact at the ends of the pipes and the annular surfaces of their contact with the filler material ring when applying axial compressive force creates the conditions for the diffusion process to occur at the junction of the connected elements. A prerequisite, as you know, is the temperature of the joint of the materials. The latter is achieved by melting the filler material in the volume of the outer annular recess, creating a heat-containing liquid phase. As a result, the outer surface of the annular recess is heated by heat transfer from the heat flux source — the liquid phase from the filler material. The pressures occurring on the end contact surfaces cause plastic deformation of the materials to be joined and, accelerating the diffusion process, lead to the formation and growth of new grains at the junction in the joint. The molten filler material during its cooling contributes to the maintenance of temperatures in the joint zone, which explains the possibility of the diffusion process in a relatively short time.
Расплавленный присадочный материал заполняет полностью объем внешней кольцевой выемки с образованием внешнего грата. Последний необходим, так как существует зависимость между объемом расплавленного присадочного материала и температурой внутренних слоев труб.The molten filler material completely fills the volume of the outer annular recess with the formation of an external burr. The latter is necessary, since there is a relationship between the volume of molten filler material and the temperature of the inner layers of the pipes.
Расплавление присадочного материала существенно упрощает технологию образования неразъемного соединения, поскольку в этом случае требуется вращать только неплавящийся электрод или трубу. Придание присадочному материалу формы кольца обеспечивает предварительный его нагрев и нагрев материалов соединяемых труб от источника тепла за счет теплопроводности. Сказанное позитивно влияет на сокращение времени диффузии материалов труб по стыку.The melting of the filler material greatly simplifies the technology of the formation of one-piece connection, since in this case it is only necessary to rotate the non-consumable electrode or pipe. Giving the filler material a ring shape provides its preliminary heating and heating of the materials of the connected pipes from the heat source due to thermal conductivity. The above has a positive effect on reducing the time of diffusion of pipe materials at the joint.
Полученный после охлаждения присадочного материала внешний грат удаляют, что приводит внешний диаметр последнего к внешнему диаметру околошовных зон. Последующая двукратная правка трубы с утолщением по местоположению сварного шва в косовалковой машине в условиях разных угловых скоростей концов трубы: большей - до сварного шва и меньшей - за сварным швом реализует деформацию скручивания трубы сварном шве и, что очень важно, в околошовных зонах. В результате достигают заданной степени деформации сварного шва и околошовных зон, существенно упрочняя материал последних.The external bead obtained after cooling the filler material is removed, which leads the outer diameter of the latter to the outer diameter of the heat-affected zones. The subsequent twofold straightening of the pipe with a thickening at the location of the weld in the Kosovalk machine at different angular velocities of the ends of the pipe: the larger - to the weld and the smaller - behind the weld, realizes the twisting of the pipe in the weld and, very importantly, in the heat-affected zones. As a result, a predetermined degree of deformation of the weld and heat-affected zones is achieved, substantially strengthening the material of the latter.
Гибка трубы обкатыванием по известной технологии в практике производства трубных шпилек завершается контролем сварного шва вихревыми токами с применением специальных датчиков, что вносит достаточно значимую экономию по сравнению с радиологическим методом.Pipe bending by rolling according to a known technology in the practice of manufacturing pipe hairpins is completed by monitoring the weld with eddy currents using special sensors, which makes quite significant savings compared to the radiological method.
Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 показаны труба и жесткий ступенчатый пуансон перед выполнением операции раздачи-калибровки; на фиг.2 - окончание операции раздачи-калибровки конца трубы; на фиг.3 - матрица и зафиксированная от перемещений труба перед выполнением операции осевого обжима части длины калиброванного участка; на фиг.4 - окончание операции осевого обжима калиброванного участка трубы; на фиг.5 - сборка соединяемых труб с применением центрирующего кольца из присадочного материала; на фиг.6 - операция осевого сжатия соединяемых элементов с достижением контактного давления во внутренней и внешней кольцевых поверхностях; на фиг.7 - неразъемное соединение с удаленным внешним гратом и новыми зернами, кристаллизующимися в зоне стыка (условно показаны штриховым линиями); на фиг.8 - неразъемное соединение после двукратной правки трубы в условиях различных угловых скоростей вращения ее концов в косовалковой машине.The invention is illustrated by drawings, where figure 1 shows a pipe and a rigid stepped punch before performing the operation of distribution-calibration; figure 2 - the end of the operation of distribution-calibration of the end of the pipe; figure 3 - matrix and fixed from movement of the pipe before performing the operation of axial crimping of the length of the calibrated section; figure 4 - the end of the axial crimping of the calibrated section of the pipe; figure 5 - Assembly of connected pipes using a centering ring of filler material; in Fig.6 - the operation of axial compression of the connected elements with the achievement of contact pressure in the inner and outer annular surfaces; Fig.7 - one-piece connection with a remote external burr and new grains crystallizing in the joint zone (conventionally shown by dashed lines); in Fig.8 - one-piece connection after twofold straightening of the pipe under conditions of different angular speeds of rotation of its ends in a Kosovalkovaya machine.
Вариант осуществления изобретения состоит в следующем.An embodiment of the invention is as follows.
На прямолинейных теплообменных трубах выполняют операции с целью подготовки внешней поверхности одного из концов к профилированию: отрезка их мерных длин и зачистка внешних поверхностей до металлического блеска. Далее зачищенный конец трубы 1 (с диаметрами Д1 и Д2) подвергают раздаче-калибровке жестким пуансоном 2 с рабочим диаметром Д и его длиной, равной L. Для чего трубу 1 зачищенным концом обращают к ступенчатому пуансону 2 и фиксируют радиальным усилием от возможных перемещений (фиг.1). Затем, сообщая осевое перемещение ступенчатому пуансону 2, вызывают его внедрение в полость трубы. Имеет место пластическое деформирование конца трубы с приобретением им внутреннего диаметра, равного рабочему диаметру ступенчатого пуансона Д3 (фиг.2), и образованием кольцевой конической жесткости (условно выделена точкам).On straight heat exchange tubes, operations are performed to prepare the outer surface of one of the ends for profiling: to cut their measured lengths and to clean the outer surfaces to a metallic sheen. Next, the cleaned end of the pipe 1 (with diameters D 1 and D 2 ) is subjected to distribution-calibration by a
После чего заменяют ступенчатый пуансон на матрицу 3 с профилированной рабочей поверхностью (фиг.3) и производят частичный обжим длины калиброванного участка трубы до внешнего диаметра Д5 перемещением матрицы относительно неподвижного конца трубы (фиг.4).Then replace the stepped punch with a
Аналогичные операции производят на ответном конце второй трубы, сопрягаемом в неразъемном соединении.Similar operations are performed at the mating end of the second pipe, mating in one-piece connection.
Поверхности профилированных концов труб и промежуточного кольца 4 из присадочного материала перед их сборкой (фиг.5) обезжиривают по известной в практике технологии. Использованием промежуточного кольца, а также профилированных участков соединяемых труб существенно упрощают обеспечение центровки последних. После сборки между торцами соединяемых труб наблюдается зазор (условно показанный в увеличенном виде).The surfaces of the profiled ends of the pipes and the
К трубам через кольцевые конические участки (жесткости) прикладывают осевое усилие сжатия (фиг.6), приводящее к деформированию промежуточного кольца и появлению контактных давлений на сопрягаемых кольцевых поверхностях соединяемых элементов (условно показаны стрелками).An axial compression force is applied to the pipes through annular conical sections (stiffness) (Fig. 6), which leads to deformation of the intermediate ring and the appearance of contact pressures on the mating annular surfaces of the connected elements (conventionally shown by arrows).
После чего выполняют расплавление материала промежуточного кольца посредством электрической дуги в защитной среде, например, аргона. Процедура расплавления может выполняться как в автоматическом режиме, так и в ручном варианте. При этом основными технологическими параметрами аргоно-дуговой сварки являются: давление аргона, величина силы тока и скорость вращения, например, трубы, а также объем расплавляемого присадочного материала и величина осевого усилия, предварительно прикладываемого к трубам.After that, the material of the intermediate ring is melted by means of an electric arc in a protective medium, for example, argon. The melting procedure can be performed both in automatic mode and in manual mode. In this case, the main technological parameters of argon-arc welding are: argon pressure, current magnitude and rotation speed, for example, of a pipe, as well as the amount of molten filler material and the magnitude of the axial force previously applied to the pipes.
Форма промежуточного кольца позволяет осуществлять предварительный нагрев как самого кольца за счет теплопроводности, так и теплопереноса из-за наличия контактного давления на кольцевых поверхностях. Отметим, что нагрев соединяемых элементов вызывает уменьшение их прочностных характеристик и появление в пределах стыка жидкой фазы легкоплавкой эвтектики, следствием чего является ускоренная диффузия на стыке соединяемых элементов. На стадии охлаждения сварного шва имеет место кристаллизация с образованием и ростом новых зерен по стыку соединяемых труб, как бы прошивая стык новыми зернами (на фиг.7 условно показаны штриховыми линями). Осевое усилие, приложенное к трубам перед расплавлением, сохраняется и на стадии формирования твердой фазы соединения, что обеспечивает мелкозернистую структуру сварного шва. Таким образом, внутренний сварной шов соединения формируется за счет процесса диффузии. При этом достигается усиление сварного шва увеличением толщины стенки и отсутствует неконтролируемый внутренний грат в обычном понимании этого слова.The shape of the intermediate ring allows preliminary heating of both the ring itself due to thermal conductivity and heat transfer due to the presence of contact pressure on the annular surfaces. Note that heating of the connected elements causes a decrease in their strength characteristics and the appearance of a low-melting eutectic within the junction of the liquid phase, which results in accelerated diffusion at the junction of the connected elements. At the cooling stage of the weld, crystallization takes place with the formation and growth of new grains at the junction of the pipes to be joined, as if flashing the joint with new grains (in Fig. 7, conditionally shown by dashed lines). The axial force applied to the pipes before melting is also maintained at the stage of formation of the solid phase of the joint, which provides a fine-grained structure of the weld. Thus, the inner weld of the joint is formed due to the diffusion process. In this case, reinforcement of the weld is achieved by increasing the wall thickness and there is no uncontrolled internal burr in the usual sense of the word.
После снятия внешнего грата на токарном станке (фиг.7) присадочный материал, заполнивший объем внешней кольцевой канавки, представляет некоторую защиту для сварного шва, как в повышении его прочности, так и улучшения в определенных условиях коррозионной стойкости.After removing the external burr on the lathe (Fig. 7), the filler material that fills the volume of the outer annular groove provides some protection for the weld, both in increasing its strength and in improving under certain conditions of corrosion resistance.
Придание длинномерной от сварки трубе прямолинейности с обеспечением минимальной кривизны, а также пластическое деформирование материалов сварного шва и околошовных зон производят операцией двукратной правки в косовалковой машине. Причем эффективное упрочнение материала трубы в околошовных зонах достигается использованием эффекта ее скручивания, когда концам труб задают разные угловые скорости. Применительно к длинномерным трубам наиболее доступным способом создания необходимой разности угловых скоростей является торможение конца трубы, располагаемого за сварным швом путем изменения его массы. Для этого в трубу со стороны ее свободного конца (не свободный конец трубы располагается в валках косовалковой машины) вводят длинномерный стержень с диаметром, меньшим диаметра полости трубы после ее правки. Тогда угловая скорость вращения трубы до сварного шва будет определяться через угловую скорость вращения валков правильной машины, а угловая скорость конца трубы за сварным швом - тормозящим действием стержня, располагаемого в трубе. Силы трения между стержнем и трубой создают момент, уменьшающий угловую скорость трубы. Максимальные деформации скручивания приходятся на утолщение, образуемое сварным швом и околошовными зонами. Двукратная правка трубы с изменением направления ее вращения на последнем переходе интенсифицирует пластическую деформацию сварного шва и околошовных зон, придавая им внешний диаметр, равный внешнему диаметру труб вне сварного шва после операции правки.Giving straightness from welding to the pipe straightness with minimal curvature, as well as plastic deformation of the materials of the weld and heat-affected zones, is performed by the operation of double straightening in a Kosovalkovaya machine. Moreover, effective hardening of the pipe material in the heat-affected zones is achieved by using the effect of its twisting, when different angular velocities are set to the ends of the pipes. With regard to long pipes, the most affordable way to create the necessary difference in angular velocities is to brake the end of the pipe located behind the weld by changing its mass. For this, a long rod with a diameter less than the diameter of the cavity of the pipe after dressing is introduced into the pipe from the side of its free end (the non-free end of the pipe is located in the rolls of the Kosovalkovaya machine). Then the angular velocity of rotation of the pipe to the weld will be determined through the angular velocity of rotation of the rolls of the straightening machine, and the angular velocity of the end of the pipe behind the weld will be determined by the inhibitory effect of the rod located in the pipe. Friction forces between the rod and the pipe create a moment that reduces the angular velocity of the pipe. The maximum twisting strains occur in the thickening formed by the weld and heat-affected zones. Twice straightening the pipe with a change in the direction of its rotation at the last transition intensifies the plastic deformation of the weld and heat-affected zones, giving them an external diameter equal to the external diameter of the pipes outside the weld after the straightening operation.
Труба приобретает одинаковый внешний диаметр с дополнительно проработанным пластической деформацией сварным швом и околошовными зонами, а также пластически деформированными при правке кольцевыми жесткостями и отличается повышенными прочностными свойствами в околошовных зонах (фиг.8).The pipe acquires the same external diameter with an additionally developed plastic deformation by the weld and heat-affected zones, as well as ring stiffnesses that are plastically deformed during dressing and are characterized by increased strength properties in heat-affected zones (Fig. 8).
Полученная длинномерная труба подвергается гибке методом обкатки с последующим контролем сварного шва. Следует отметить, что полученный сварной шов по новой технологии допускает его размещение и в зоне гиба.The resulting long pipe is subjected to bending by the running method with subsequent control of the weld. It should be noted that the resulting weld according to new technology allows its placement in the bending zone.
Опытно-промышленная проверка разработанного способа прошла при изготовлении одношовных трубных шпилек из стали 10.A pilot test of the developed method took place in the manufacture of single-seam pipe studs from steel 10.
Исходные геометрические размеры труб составляли: внешний диаметр - 25 мм; толщина стенки - 2,5 мм; длина - 6,0 и 2,0 м. Сопрягаемы в сборке концы труб по внешней поверхности калибровались на длине 40 мм до диаметра, равного 25,6 мм. Калибровку концов труб выполняли в технологической оснастке на горизонтальном гидравлическом прессе двойного действия при усилиях не более 0,2 МН. Обжим калиброванных концов труб также производился на горизонтальном гидравлическом прессе с использованием матрицы, минимальный диаметр рабочего профиля которой равнялся 24,3 мм.The initial geometric dimensions of the pipes were: outer diameter - 25 mm; wall thickness - 2.5 mm; lengths - 6.0 and 2.0 m. The pipe ends mating in the assembly along the outer surface were calibrated over a length of 40 mm to a diameter of 25.6 mm. Calibration of the ends of the pipes was carried out in a tooling on a horizontal double-acting hydraulic press with forces not exceeding 0.2 MN. The calibrated ends of the pipes were also crimped on a horizontal hydraulic press using a die, the minimum diameter of the working profile of which was 24.3 mm.
Далее трубы укладывались в ложементах, располагая сопрягаемые в сборке концы труб навстречу друг другу. Перед сборкой соединяемые концы труб и кольцо из присадочного материала обезжиривались ацетоном. Разместив между профилированными торцами труб промежуточное кольцо (также из стали 10), осуществляли механическое их осевое нагружение до усилий, не превышающих 30 кН. Последнее обеспечивало контактное давление на торцах соединяемых труб из стали 10 в пределах 170 МПа, что составляло примерно 80% от предела текучести обрабатываемого материала при комнатной температуре.Then the pipes were laid in lodgements, with the ends of the pipes mating in the assembly facing each other. Before assembly, the pipe ends to be joined and the ring of filler material were degreased with acetone. Having placed an intermediate ring (also made of steel 10) between the profiled ends of the pipes, they were mechanically axially loaded to forces not exceeding 30 kN. The latter provided contact pressure at the ends of the joined pipes of steel 10 within 170 MPa, which amounted to approximately 80% of the yield strength of the processed material at room temperature.
Сварку производили в ручном режиме при давлении аргона, равном 0,15 МПа, и сварочном токе в 80-100 А. Время сварки не превышало 180 секунд. Охлаждение сварного шва производили в условиях сохранения осевого нагружения.Welding was carried out in manual mode with an argon pressure of 0.15 MPa and a welding current of 80-100 A. The welding time did not exceed 180 seconds. The weld was cooled under axial loading conditions.
Снятие внешнего грата выполняли на токарном станке, придавая стыку внешний диаметр, равный 25,6 мм.External burr removal was performed on a lathe, giving the junction an external diameter of 25.6 mm.
Двукратную правку труб производили на косовалковой правильной машине при ее вращении с числом оборотов в минуту, равным 420. Перед правкой в полости трубы размещали стальной стержень диаметром, равным 17 мм, и длиной 3000 мм. После первой правки стержень из трубы удаляли, трубу разворачивали, задавая в правильную машину, размещали стержень в полости трубы и осуществляли окончательную правку трубы.Twice straightening of the pipes was carried out on a Kosovalkovy straightening machine during its rotation with the number of revolutions per minute equal to 420. Before straightening, a steel rod with a diameter of 17 mm and a length of 3000 mm was placed in the pipe cavity. After the first straightening, the rod was removed from the pipe, the pipe was deployed, asking in the correct machine, the rod was placed in the pipe cavity and the pipe was finally edited.
Финишную операцию гибки выполняли на гибочном станке модели ТГ-5, реализующим метод обкатки трубы на неподвижной оправке посредством ролика.The final bending operation was performed on a TG-5 model bending machine that implements the method of rolling a pipe on a stationary mandrel using a roller.
Контроль качества сварных швов, прошедших гибку и без таковой, производили путем рентгеновского просвечивания, как того требовали условия производства. Все трубные шпильки имели сварные швы, отвечающие полному пакету предъявляемых к ним требований. И в том числе, по диаметру отверстия стыке. Его уменьшение составляло по сравнению с исходным диаметром менее 8%.Quality control of welds that have passed bending and without it was carried out by X-ray scanning, as required by the production conditions. All pipe studs had welds meeting the full package of requirements for them. And including the diameter of the junction hole. Its decrease was less than 8% in comparison with the initial diameter.
Испытания на разрыв не выявили потерю прочностных свойств сварными швами, и разрушение образцов имело место по исходному сечению трубы.Tensile tests did not reveal a loss of strength properties of the welds, and the destruction of the samples took place along the initial section of the pipe.
Изобретение применимо при изготовлении трубных пучков теплообменных аппаратов нефтеперерабатывающей, нефтехимической, газовой и других отраслей промышленности.The invention is applicable in the manufacture of tube bundles of heat exchangers for oil refining, petrochemical, gas and other industries.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2003135897/02A RU2271260C2 (en) | 2003-12-10 | 2003-12-10 | Tube joint forming method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2003135897/02A RU2271260C2 (en) | 2003-12-10 | 2003-12-10 | Tube joint forming method |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2003135897A RU2003135897A (en) | 2005-05-20 |
| RU2271260C2 true RU2271260C2 (en) | 2006-03-10 |
Family
ID=35820245
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2003135897/02A RU2271260C2 (en) | 2003-12-10 | 2003-12-10 | Tube joint forming method |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2271260C2 (en) |
-
2003
- 2003-12-10 RU RU2003135897/02A patent/RU2271260C2/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Руководящий документ РД 153-34.1-003-01 Сварка, термообработка и контроль трубных систем котлов и трубопроводов при монтаже и ремонте энергетического оборудования. М.: ПИО ОБТ, 2001. * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2003135897A (en) | 2005-05-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2456108C1 (en) | Method of producing large-diametre tube | |
| CN103433636B (en) | Pressure welding composite algorithm manufactures the method for bimetal metallurgy multiple tube | |
| WO1999051370A1 (en) | Clad tubular product and method of manufacturing same | |
| JP6506395B2 (en) | Thermal bonding method for butt connection of metal parts | |
| US3986240A (en) | Method of making sphere-passing tees for piping systems | |
| US2697954A (en) | Method of cold pressure welding | |
| RU2271260C2 (en) | Tube joint forming method | |
| RU2254950C1 (en) | Method for making dowel joints of tubes | |
| RU2254949C1 (en) | Method of making dowel joints for tubes | |
| RU2613256C1 (en) | Manufacturing method for welded titanium tubes | |
| CN114309127A (en) | Inner wall surfacing small-bending-radius bent pipe and forming method thereof | |
| RU2562200C1 (en) | Method of manufacturing of axisymmetric welded pressure shells | |
| US6103027A (en) | Method of making seam free welded pipe | |
| CN116221509A (en) | High-strength corrosion-resistant alloy composite oil pipe and manufacturing method thereof | |
| RU2251465C2 (en) | Stud production method | |
| EP0950441A2 (en) | Method of manufacturing long dual layer metal pipe | |
| JP2023517385A (en) | METHOD AND SYSTEM FOR MODIFYING METAL OBJECTS | |
| JPS607591B2 (en) | Clad pipe production method | |
| JPH029544B2 (en) | ||
| RU2279955C1 (en) | Method of forming butt welds on pipes | |
| RU2300451C2 (en) | Method for forming butt welded seams on tubes | |
| US4515000A (en) | Method for manufacturing consumable welding spacer | |
| RU2285595C1 (en) | Method for forming butt welded seams on tubes | |
| RU2293639C2 (en) | Method of forming butt welds in pipes | |
| RU2296657C2 (en) | Method of making butt welds on pipes |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20081211 |