RU2070451C1

RU2070451C1 - Method of manufacture of welded cold-worked pipes

Info

Publication number: RU2070451C1
Application number: RU94036229/08A
Authority: RU
Inventors: В.В. Яковлев; Ю.И. Блинов; В.Ф. Лесничий; А.В. Беззубов; А.М. Козловский
Original assignee: Акционерное общество открытого типа "Уральский научно-исследовательский институт трубной промышленности"; Акционерное общество открытого типа "УралЛУКтрубмаш"
Priority date: 1994-09-28
Filing date: 1994-09-28
Publication date: 1996-12-20
Also published as: RU94036229A

Abstract

FIELD: plastic metal working; manufacture of cold-worked welded pipes of higher geometric accuracy. SUBSTANCE: method of manufacture of cold-worked welded precision pipes includes forming of pipe blank, welding of edges, drawing and straightening of pipes. In process of drawing, reduction of pipe in wall by 20-25% and in diameter by 10-16% is carried out. EFFECT: enhanced quality of pipes. 1 tbl

Description

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при производстве холоднодеформированных сварных труб повышенной геометрической точности. The invention relates to the processing of metals by pressure and can be used in the manufacture of cold-deformed welded pipes of high geometric accuracy.

Известен способ производства холоднодеформированных сварных труб, включающий получение формовкой из ленты сварной заготовки, рекристаллизационный отжиг, холодную деформацию, термообработку и правку (Ю.М.Матвеев и др. Холоднодеформированные сварные трубы. Челябинск: Южно-Уральское книжное изд-во, 1971, с. 107-121). A known method for the production of cold-deformed welded pipes, including obtaining by molding from a tape a welded billet, recrystallization annealing, cold deformation, heat treatment and straightening (Yu.M. Matveev and other Cold-deformed welded pipes. Chelyabinsk: South Ural Book Publishing House, 1971, p . 107-121).

Недостатком описанного технического решения является то, что в процессе термообработки и последующей правки ухудшается чистота поверхности и снижается в 1,5-2 раза геометрическая точность готовых труб. The disadvantage of the described technical solution is that in the process of heat treatment and subsequent dressing, the surface cleanliness deteriorates and the geometric accuracy of the finished pipes decreases by 1.5-2 times.

Наиболее близким по технической сущности и достигнутому эффекту является способ непрерывного производства электросварных холоднодеформированных труб, при котором осуществляют формовку заготовки из стальной полосы, сварку кромок заготовки, зачистку внутреннего сварного шва и холодное волочение (заявка Японии N 60-37215, B 21 C 38/08, B 23 K 13/02, 1985). Внутрь трубы со стороны трубоформовочного стана вводят гратосниматель на держателе, с помощью которого в линии устанавливается оправка для волочения труб. Оправка и держатель выполнены полыми для подачи жидкости внутрь трубы с целью удаления стружки, образующейся при снятии грата. Недостатками способа являются сложность обеспечения высокой геометрической точности и чистоты поверхности труб из-за возможности попадания стружки в очаг деформации при волочении и трудоемкости процесса. The closest in technical essence and the achieved effect is a method for the continuous production of electrically welded cold-deformed pipes, in which the workpiece is molded from a steel strip, the edges of the workpiece are welded, the internal weld is cleaned and cold drawn (Japanese application N 60-37215, B 21 C 38/08 , B 23 K 13/02, 1985). Inside the pipe from the side of the pipe forming mill, a stripper is inserted on the holder, with the help of which a mandrel for drawing the pipes is installed in the line. The mandrel and holder are hollow to supply fluid into the pipe in order to remove chips generated during removal of the burr. The disadvantages of the method are the difficulty of ensuring high geometric accuracy and cleanliness of the pipe surface due to the possibility of chips entering the deformation zone during drawing and the complexity of the process.

Техническая задача, решаемая изобретением, заключается в повышении геометрической точности и чистоты поверхности труб. Поставленная задача решается за счет того, что в способе изготовления сварных холоднодеформированных труб, преимущественно прецизионных, включающем формовку трубной заготовки, сварку от кромок, волочение и правку труб, согласно изобретению, при волочении осуществляют редуцирование трубы по стенке на 20-25% и по диаметру на 10-16%
В качестве заготовки выбрана сварная труба, так как она является более точной по геометрическим размерам и чистоте поверхности.The technical problem solved by the invention is to increase the geometric accuracy and cleanliness of the surface of the pipes. The problem is solved due to the fact that in the method of manufacturing welded cold-deformed pipes, mainly precision, including forming a pipe billet, welding from the edges, drawing and straightening of the pipes, according to the invention, when drawing, the pipe is reduced along the wall by 20-25% and in diameter 10-16%
A welded pipe was chosen as a workpiece, since it is more accurate in terms of geometric dimensions and surface cleanliness.

Сущность изобретения заключается в следующем. Короткооправочное волочение повышает геометрическую точность труб по диаметру и толщине стенки по сравнению с исходной заготовкой в 1,5-2 раза. (М.Ф.Столетний, Е.Д.Клемперт. Точность труб. М. Металлургия, 1975, с. 197-204). Чистота поверхности в этом случае оценивается параметрами шероховатости: R_a 0,25-0,5 мки, R_z 1,2-2,5 мки, т. е. обеспечивается высокий класс чистоты. Последующая правка труб в нагартованном состоянии практически не снижает класс шероховатости, а также геометрическую точность по стенке и диаметру.The invention consists in the following. Short-circuit drawing increases the geometric accuracy of pipes in diameter and wall thickness compared to the original billet by 1.5-2 times. (M.F. Stoletny, E.D. Klempert. Precision pipes. M. Metallurgy, 1975, p. 197-204). The surface cleanliness in this case is estimated by the roughness parameters: R _a 0.25-0.5 microns, R _z 1.2-2.5 microns, i.e., a high class of cleanliness is ensured. Subsequent straightening of pipes in the cured state practically does not reduce the roughness class, as well as geometric accuracy along the wall and diameter.

Стабильность и качество правки во многом определяется отсутствием остаточных напряжений на поверхности исходных труб. Соответствующий выбор величины деформации при короткооправочном волочении обеспечивает данное условие, т.е. отсутствие остаточных напряжений на поверхности труб передней правкой. The stability and quality of dressing is largely determined by the absence of residual stresses on the surface of the original pipes. An appropriate choice of the strain value during short drawing leads to this condition, i.e. lack of residual stresses on the surface of the pipes with front straightening.

Известно, что при короткооправочном волочении на поверхности труб, в частности наружной, с увеличением обжатия по стенке растягивающие тангенциальные напряжения переходят в сжимающие. (И.А.Сколов, В.И.Уральский. Остаточные напряжения и качество металлопродукции. М. Металлургия, 1981, с. 31-42). Данные и другие исследования показали, что существует критическое обжатие по стенке, и соответственно по диаметру, при котором упомянутые напряжения равны нулю. Величина критической деформации по стенке 20-25% соответственно по диаметру 10-16% Правка нагартованных труб в таком состоянии наиболее благоприятна. При этом обеспечивается высокое качество правки, снижается тенденция к разрушению металла в зоне шва. It is known that during short drawing on the surface of the pipes, in particular the outer one, with an increase in compression along the wall, tensile tangential stresses pass into compressive ones. (I.A. Skolov, V.I. Uralsky. Residual stresses and quality of metal products. M. Metallurgy, 1981, pp. 31-42). Data and other studies have shown that there is a critical compression along the wall, and accordingly in diameter, at which the stresses mentioned are equal to zero. The magnitude of the critical deformation along the wall is 20–25%, respectively, with a diameter of 10–16%. Editing of cured pipes in this state is most favorable. This ensures high quality dressing, reduces the tendency to the destruction of metal in the weld zone.

Обжатие сварных труб по стенке на 20-25% а по диаметру на 10-16% выравнивает микроструктуру в зоне шва, стабилизирует размер зерен по сечению трубы, а следовательно и механические свойства. Повышение прочностных характеристик при деформации способствует сохранению геометрических размеров труб, а достаточно высокий ресурс пластичности стабилизации и высокому качеству правки труб. Compression of welded pipes along the wall by 20-25% and 10-16% in diameter aligns the microstructure in the weld zone, stabilizes the grain size along the pipe section, and therefore the mechanical properties. The increase in strength characteristics during deformation contributes to the preservation of the geometric dimensions of the pipes, and a sufficiently high stabilization plasticity resource and high quality straightening of the pipes.

Таким образом, при использовании короткооправочного волочения труб с обжатием на 20-25% а по диаметру 10-16% с последующей правкой обеспечивается высокая геометрическая точность и чистота поверхности труб. Thus, when using short-circuit drawing of pipes with compression of 20-25% and a diameter of 10-16% with subsequent editing, high geometric accuracy and cleanliness of the surface of the pipes is ensured.

Способ реализован следующим образом. В качестве заготовки для получения использовали сварную трубу размером 63,5•3,8 мм (ГОСТ 16704-78) из Ст. 20. Протягивали трубу по маршруту 63,5• 3,8 47•3,0 мм. The method is implemented as follows. As a workpiece for production, a welded pipe measuring 63.5 • 3.8 mm (GOST 16704-78) from Art. 20. The pipe was pulled along the route 63.5 • 3.8 47 • 3.0 mm.

Режимы деформации:
Относительное обжатие по стенке 21,05%
Относительное редуцирование по диаметру 12,35%
Общий коэффициент вытяжки 1,4
Относительное обжатие по сечению 28,57%
Механические свойства труб после волочения:

Эти свойства дают возможность осуществлять правку труб. После волочения труды подвергали правке на семивалковом правильном стане. Кривизны труб не превышала 0,8 мм на 1 м длины.Warp Modes:
Relative wall compression 21.05%
Relative diameter reduction 12.35%
Overall hood ratio 1.4
The relative compression in the cross section of 28.57%
Mechanical properties of pipes after drawing:

These properties make it possible to straighten pipes. After the drawing, the work was edited on the seven-roll straight mill. The curvature of the pipes did not exceed 0.8 mm per 1 m of length.

По тому же маршруту изготовили трубы по известной схеме аналогу и провели сравнительные исследования качества, результаты которых приведены в табл. 1. Pipes were made along the same route according to the well-known analogue scheme and conducted comparative quality studies, the results of which are given in Table 1.

Из сравнительного анализа следует, что предлагаемое техническое решение обеспечивают более высокую геометрическую точность по диаметру и стенке и чистоту поверхности холоднодеформированных сварных труб. From a comparative analysis it follows that the proposed technical solution provides higher geometric accuracy in diameter and wall and the surface cleanliness of cold-deformed welded pipes.

Использование данного способа изготовления сварных холоднодеформированных труб позволит получить трубы с высокой точностью размеров и чистотой поверхности, снизить уровень остаточных напряжений и стабилизировать процесс правки. Using this method of manufacturing welded cold-deformed pipes will allow to obtain pipes with high dimensional accuracy and surface cleanliness, reduce the level of residual stresses and stabilize the dressing process.

Claims

A method of manufacturing welded cold-deformed pipes, mainly precision, including forming a pipe billet, welding its edges, drawing and straightening pipes, characterized in that when drawing, the pipe is reduced through the wall by 20.25% and by diameter by 10. 16%