SU1473873A1 - Method of producing straight-seam pipes - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к обработке металлов давлением, в частности к трубоэлектросварочному производству, и может быть использовано при изготовлении пр мошовных труб высокочастотной сваркой. Цель - повышение качества и точности геометрических размеров труб путем уменьшени  величины грата и стабилизации его размеров при высокочастотной сварке. Ферритовый сердечник 4, выдвинутый за точку схождени  В кромок трубной заготовки 1, устанавливают с увеличенным свыше 3-6 толщин стенки зазором между наружной его поверхностью и внутренней поверхностью трубной заготовки 1 в зоне расположени  ее сход щихс  кромок на части ее периметра, превышающей величину разъема кромок. При этом величина превышени  от каждой кромки трубной заготовки 1 до кра  зоны на наружной поверхности ферритового сердечника с увеличенным зазором на длине 2-5 толщин стенки трубной заготовки от точки В схождени  кромок равна 0,5-0,75, а на остальной части ферритового сердечника 4-0,5-2 толщины стенки трубной заготовки. В сварочном калибре оплавленные кромки обжимаютс , образу  сварной шов. Таким образом оптимальные размеры шва достигаютс  за счет варьировани  превышени  ширины канавки на ферритовом сердечнике над шириной разъема сужающихс  кромок в заданных пределах. 3 ил.The invention relates to the processing of metals by pressure, in particular, to pipe electric welding production, and can be used in the manufacture of straight pipes by high-frequency welding. The goal is to improve the quality and accuracy of the geometrical dimensions of pipes by reducing the size of the bur and stabilizing its dimensions in high-frequency welding. A ferrite core 4 extended beyond the point of convergence B of the edges of the tube blank 1 is installed with a gap greater than 3-6 wall thicknesses between its outer surface and the inner surface of the tube blank 1 in the area of its converging edges on the part of its perimeter exceeding the size of the edges connector . At the same time, the amount of excess from each edge of the billet 1 to the edge of the zone on the outer surface of the ferrite core with an increased gap on the length of 2-5 wall thicknesses of the tube billet from the point of convergence of the edges is 0.5-0.75, and on the rest of the ferrite core 4-0,5-2 wall thickness of pipe billet. In the welding gauge, the melted edges are compressed to form a weld. Thus, the optimal dimensions of the seam are achieved by varying the excess width of the groove on the ferrite core over the connector width of the tapered edges within predetermined limits. 3 il.

Description

1one

Изобретение относитс  к обработке металлов давлением, в частности к трубо- электросварочному производству, и может быть использовано дл  изготовлени  пр - мошовных труб высокочастотной сваркой.The invention relates to the processing of metals by pressure, in particular to the pipe-welding industry, and can be used for the manufacture of straight pipes by high-frequency welding.

Целью изобретени   вл етс  повышение качества и точности геометрических размеров пр мошовных труб путем уменьшени  величины грата и стабилизации его размеров.The aim of the invention is to improve the quality and accuracy of the geometrical dimensions of the conduit pipes by reducing the size of the bur and stabilizing its dimensions.

На фиг. 1 представлена схема реализации процесса сварки; на фиг. 2 - сече- ние А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - сечение Б-Б на фиг. 1.FIG. 1 shows a scheme for the implementation of the welding process; in fig. 2 is a section A-A in FIG. one; in fig. 3 is a section BB in FIG. one.

Трубную заготовку 1 формуют из исходной полосы в формовочных клет х (не показаны ). Сформированна  заготовка имеет по длине разъем SM переменной величины. The tube blank 1 is molded from the initial strip in the molding cages x (not shown). The formed billet has a variable connector SM along its length.

В сварочном калибре, образованном валками 2, трубна  заготовка доформовывает- с  до соприкосновени  кромок, свариваетс  и редуцируетс , превраща сь в трубу 3.In the welding caliber formed by the rollers 2, the tube billet is preformed before the edges touch, welded and reduced, turning into the tube 3.

При вхождении непрерывно перемещае- мой трубной заготовки в сварочный калибр с непрерывно вращаемыми валками 2 происходит сжатие кромок и схождение их в точке В, котора  обычно находитс  на рассто нии , равном 3-5 толщины (t) стенки трубной заготовки от линии 00, соедин ющей центры сварочных валков 2. Дл  сварки сход щихс  кромок используют их высокочастотный нагрев и специально изготовленный из колец ферритовый сердечник 4, который устанавливают с зазором б от внутренней поверхности трубной заготовки.When a continuously moving billet enters the welding gauge with continuously rotating rollers 2, the edges are compressed and converge at point B, which is usually at a distance of 3-5 times the thickness (t) of the billet wall from centers of welding rollers 2. For welding of converging edges, their high-frequency heating and specially made rings of ferrite core 4 are used, which are installed with a gap b from the inner surface of the billet.

Подготовку сердечника осуществл ют следующим образом.The core preparation is carried out as follows.

Контур сужающейс  щели ГВД по длине трубной заготовки с учетом превышени  разъема от каждой кромки перенос т на поверхность ферритного сердечника, причем начало контура, соответствующее точке В схождени  кромок заготовки, удал ют от переднего торца сердечника на 3-5 мм. Затем на сердечнике по полученному контуру выполн ют продольную канавку измен ю- щейс  ширины от С в начале до Ci в конце сердечника и посто нной глубины п, котора  должна обеспечить с учетом зазора б между заготовкой и сердечником заданный увеличенный зазор 6i(3-6)t между трубной заготовкой и сердечником на части The contour of the narrowing HVD gap along the length of the billet, taking into account the excess of the connector from each edge, is transferred to the surface of the ferritic core, and the beginning of the contour corresponding to the point B of the converging edges of the workpiece is removed from the front end of the core by 3-5 mm. Then, a longitudinal groove of varying width from C at the beginning to Ci at the end of the core and a constant depth n is made on the core along the received contour, which should provide, given the gap b between the workpiece and the core, a given increased clearance 6i (3-6) t between pipe billet and core apart

ее периметра прот женностью, превышающей разъем кромок.its perimeter extending beyond the edge connector.

Нижний предел увеличенного зазора 6i 3t принимают при увеличенной толщине стенки и пониженной частоте сварочного тока (до 70-100 кГц), а верхний предел bt - при меньшей толщине стенки и повышенной частоте тока.The lower limit of the increased gap 6i 3t is accepted with an increased wall thickness and a lower frequency of the welding current (up to 70-100 kHz), and the upper limit bt - with a smaller wall thickness and an increased frequency of current.

Сердечник с канавкой устанавливают внутри заготовки таким образом, чтобы его передний конец был выдвинут за точку схождени  кромок на 3-5 мм в сторону оси сварочных валков, а контур канавки был симметричен контуру сход щихс  кромок заготовки.The core with a groove is installed inside the workpiece so that its front end is extended beyond the point of convergence of edges by 3-5 mm towards the axis of the welding rollers, and the contour of the groove is symmetrical to the contour of converging edges of the workpiece.

При этом величину превышени  разъемаThe value of the excess connector

К ЬпK bp

где С„ - ширина канавки в любом из сечений сердечника;where С „is the groove width in any of the core sections;

S,, - разъем кромок заготовки в любом из сечений заготовки от каждой кромки заготовки на длине 1 (2-5) t, начина  с точки В схождени  кромок в сторону формовки, принимают равной (0,5-0,75)t, а на остальной части - (0,5-2,0)t, что соответствует измен ющейс  ширине канавки на сердечнике по его длине от 2 (0,5-0,75)t до 2 (0,5-2,0)t-|-Sn, где Sn соответствует наибольшей величине разъема трубной заготовки. Длина 1, на которой величину е превышени  разъема от каждой кромки принимают равной (0,5-0,75)t, выбираетс  в зависимости от частоты сварочного тока и толщины трубной заготовки. С увеличением толщины стенки и понижением частоты сварочного тока принимают верхний предел длины 1, т. е. t, а с уменьшением толщины стенки и повышением частоты тока - . После установки внутри трубной заготовки подготовленного сердечника к индуктору 5 от генератора (не показан) высокой частоты (от 60 кГц и выше) подают напр жение, которое в заготовке наводит токи, необходимые дл  оплавлени  кромок. При этом ток концентрируетс  в кромках непосредственно у точки В их схождени  и оплавл ет их. В сварочной калибре оплавленные кромки обжимаютс ,S ,, - connector of the edges of the workpiece in any of the sections of the workpiece from each edge of the workpiece at a length of 1 (2-5) t, starting from the point B of the convergence of the edges in the direction of molding, is taken to be (0.5-0.75) t, and the rest is (0.5-2.0) t, which corresponds to the varying width of the groove on the core along its length from 2 (0.5-0.75) t to 2 (0.5-2.0) t - | -Sn, where Sn corresponds to the largest connector of the billet. The length 1, at which the value e of the connector excess from each edge is assumed to be (0.5-0.75) t, is selected depending on the frequency of the welding current and the thickness of the billet. With increasing wall thickness and lowering the frequency of the welding current, the upper limit of length 1 is taken, i.e. t, and with decreasing wall thickness and increasing the frequency of the current -. After the prepared core is installed inside the tubular billet, a high-frequency generator (not shown) of high frequency (from 60 kHz and above) is applied to the inductor 5, which in the billet induces the currents necessary to melt the edges. In this case, the current is concentrated in the edges directly at the point B of their convergence and melts them. In the welding gauge, the melted edges are compressed,

образу  сварной шов, оптимальные параметры которого (ширина, высота грата) достигаютс  за счет варьировани  превышени  ширины канавки на ферритовом сердечнике над шириной разъема сужающихс  кромок в заданных пределах.the image of the weld, the optimal parameters of which (width, height of bur) are achieved by varying the excess width of the groove on the ferrite core over the width of the connector of narrowing edges in predetermined limits.

Если же в линии трубосварочного стана предусмотрено сн тие внутреннего грата, то в ферритовом сердечнике 4 может быть выполнено центральное отверстие дл  т ги гра- тоснимател .If, however, an internal flash is removed in the line of the pipe-welding mill, then in the ferrite core 4 a central opening for the grater of the grater can be made.

Площадь сечени  сердечника определ етс  необходимой величиной индуктивного сопротивлени , создаваемого им дл  достижени  достаточного КПД процесса. Поэтому при сварке труб диаметром 50 мм площадь сечени  сердечника может составл ть 30-35% от сечени  канала трубной заготовки . В этом случае ферритовый сердечник должен об зательно заполнить пространство , прилегающее к сужающимс  кромкам .The cross-sectional area of the core is determined by the required amount of inductive resistance created by it in order to achieve a sufficient process efficiency. Therefore, when welding pipes with a diameter of 50 mm, the cross-sectional area of the core may be 30-35% of the cross-section of the billet channel. In this case, the ferrite core must necessarily fill the space adjacent to the narrowing edges.

Пример. Полосу из стали 10 размерами 1,5X120 мм формуют в трубную заготовку на трубоэлектросварочном агрегате «10-60 с разъемом между кромками, равным 4 мм. На выходе из сварочного калибра диаметр трубной заготовки равен 38 мм. В трубную заготовку в зону сварки ввод т ферритовый сердечник диаметром 22 мм таким образом, чтобы передний торец его был выдвинут на 4 мм за точку В схождени  кромок и канавка на сердечнике была симметрична контуру сход щихс  кромок. Канавка на ферритовом сердечнике выполнена в соответствии с контуром сход щихс  кромок заготовки, причем превышение контура канавки -по ширине над контуром сход щихс  кромок следующее: на участке длиной 7 мм от точки В схождени  кромок превышение составл ет е 1 мм по каждой кромке, на остальной длине сердечника превышение измен етс  от 2 до 5 мм (в конце сердечника).Example. A strip of steel 10 with dimensions of 1.5 x 120 mm is formed into a pipe billet on a 10–60 electric pipe welder with a connector between the edges equal to 4 mm. At the exit from the welding gauge, the billet diameter is 38 mm. A ferrite core with a diameter of 22 mm is introduced into the weld zone in the weld zone so that its front end is pushed 4 mm beyond the point of convergence of the edges and the groove on the core is symmetrical to the contour of converging edges. The groove on the ferrite core is made in accordance with the contour of the converging edges of the workpiece, and the excess of the contour of the groove - in width above the contour of converging edges is as follows: in a section of 7 mm from the point B of convergence of edges, the excess is 1 mm along each edge, on the rest the length of the core, the excess varies from 2 to 5 mm (at the end of the core).

Глубина канавки с учетом зазора б обеспечивает увеличенный, зазор 6i между сердечником и трубной заготовкой, равный 6 мм, а по остальному периметру трубной заготовки этот зазор не превышает 2 мм.The depth of the groove, taking into account the gap b, is increased, the gap 6i between the core and the pipe billet is 6 mm, and along the remaining perimeter of the pipe billet this gap does not exceed 2 mm.

В результате вы влено, что высота внутреннего грата и ширина зоны термического вли ни  существенно уменьшаютс  и стабилизируютс  по длине сварной трубы. Кроме того, происходит снижение расхода электроэнергии в св зи с тем, что объем оплавленного металла и ширина зоны термического вли ни  значительно уменьшаютс .As a result, it was found that the height of the internal burr and the width of the heat-affected zone are significantly reduced and stabilized along the length of the welded pipe. In addition, there is a reduction in power consumption due to the fact that the volume of the molten metal and the width of the heat-affected zone are significantly reduced.

Описываемый способ по сравнению с базовым, в качестве которого прин т способ изготовлени  пр мошовных труб с использованием ферритового сердечника, позвол ет повысить точность геометрических 5 размеров и качество поверхности труб, а также стабильность процесса сварки, снизить расход электроэнергии без изменени  скорости сварки.The described method as compared to the base method, which is based on the method of manufacturing straight conduit pipes using a ferrite core, makes it possible to increase the geometry of 5 dimensions and the surface quality of the pipes, as well as the stability of the welding process, and reduce power consumption without changing the welding speed.

2020

Claims (1)

Формула изобретени Invention Formula Способ изготовлени  пр мошовных труб, включающий формовку из полосы трубной заготовки с разъемом между кромками, высокочастотный нагрев сход щихс  кромокA method of manufacturing straight seam pipes, comprising forming from a strip of tube blank with a connector between the edges, high-frequency heating of converging edges 5 с использованием ферритового сердечника, установленного с зазором по отношению к внутренней поверхности трубной заготовки и выдвинутого своим передним концом за точку схождени  кромок, и последующую сварку нагретых кромок при их сжатии,5 using a ferrite core installed with a gap in relation to the inner surface of the billet and extended with its front end beyond the point of convergence of the edges, and the subsequent welding of the heated edges during their compression, 0 отличающийс  тем, что, с целью повышени  качества и точности геометрических размеров труб путем уменьшени  величины грата и стабилизации его размеров, увеличивают зазор между внутренней поверхностью трубы и наружной поверхностью0 characterized in that, in order to improve the quality and accuracy of the geometric dimensions of pipes by reducing the size of the bur and stabilizing its dimensions, increase the gap between the inner surface of the pipe and the outer surface 5 ферритового сердечника со стороны разъема кромок трубной заготовки, величину этого зазора сохран ют посто нной, составл ющей не менее 3-6 толщины стенки заготовки, а величину превышени  каждой из кромок5 of the ferrite core from the connector side of the billet edges, the size of this gap is kept constant, no less than 3-6 times the thickness of the wall of the billet, and the magnitude of the excess of each of the edges над зоной увеличенного зазора на длине 2-5 толщин стенки заготовки от точки схождени  ее кромок в сторону формовки принимают равной 0,5-0,75 и на остальной длине - 0,5-2 толщины стенки заготовки .over the zone of increased clearance at a length of 2-5 wall thickness of the workpiece from the point of convergence of its edges towards the molding is equal to 0.5-0.75 and on the remaining length - 0.5-2 wall thickness of the workpiece. 00 ff-ffff-ff Фие.2Fie.2 Фиа.ЗFia.Z