Технология обработки тонкостенных труб

Производство бесшовных труб

Бесшовные трубы изготавливаются из монолитного металла, цельный корпус не имеет швов и других соединений. Это повышает устойчивость к перепадам давления и действиям агрессивных сред, увеличивает стойкость к разрывам.

Главное преимущество этой категории — герметичность, кроме этого исключаются все неблагоприятные факторы, связанные со сварным соединением: остаточные напряжения, микроскопические неровности и наплывы. По бесшовной технологии выпускают толстостенный и тонкостенный трбопрокапрокат: от 0,3 до 75 мм. Для получения равноценных показателей прочности требуется меньшее количества сырья, чем в производстве прямошовных аналогов, следовательно снижается вес конструкций. Изделия с большой толщиной стенки имеют повышенный запас стойкости к механическим воздействиям.

Стальные бесшовные трубы классифицируют по способу производства:

  • Горячекатаные;
  • Холоднокатаные;
  • Цельнотянутые.
  • Повышенная устойчивость к внутренним и внешним нагрузкам;
  • Снижение металлоемкости;
  • Стойкость к коррозии за счет отсутствия микродефектов, присущих сварным швам;
  • Абсолютное исключение завоздушивания среды.
  • Отличная обрабатываемость при изготовлении гнутых деталей: отводов, змеевиков.

Несмотря на преимущества, применение не всегда оказывается целесообразным. В коммунальных сетях практически отсутствуют нагрузки, которые не может выдержать недорогой электросварной прокат. Затраты на производство являются основной причиной, по которой повсеместное использование ограничивается. Пока ни одна из применяемых технологий не позволяет выпускать изделия с диаметром более 550 мм. Этого не всегда достаточно для обеспечения требований к пропускной способности в магистральных линиях.

Техника безопасносности запрещает использование трубного проката с цельным корпусом для транспорта взрывчатых и пожароопасных веществ.

Виды бесшовных труб

Горячекатаные

Так как производство обычно включает несколько операций, технологический процесс организуют с помощью автоматических линий. Заготовкой для горячекатаной продукции служит слиток. Производственный цикл состоит из следующих этапов:

  • Разогрев заготовки в кольцевой печи;
  • Прошивка (прокалывание);
  • Раскатка гильзы, заготовка принимает цилиндрическую форму;
  • Обкатка до параметров трубы;
  • Калибровка, редуцирование (когда нужна небольшая толщина стенки);
  • Охлаждение;
  • Стабилизирующий отжиг.

В зависимости от характеристик сплава слиток нагревают до 1100-1250 С⁰. Сразу после отжига поверхность металла покрыта окалиной. Если предусмотрены дополнительные требования, полуфабрикаты очищают в кислотном растворе, шлифуют и наносят покрытие. Технические условия отражены в регламенте ГОСТ 32528-2013, а сортамент в ГОСТ 8232-78 (кроме этого действует старый стандарт ГОСТ 8734-75 с уточнениями).

Структура металла при горячей обработке сохраняет пластичность и ударную вязкость, при эксплуатации такой трубопровод гасит вибрации, выдерживает значительный вес грунта.

Холоднодеформированные

Холоднодеформированный трубопрокат изготовить сложнее. Сталь без нагрева обрабатывается медленнее, циклы раскатки перемежаются со стабилизирующей термообработкой, очисткой, сушкой в специальной камере, нанесением смазок.

Заготовкой служит отцентрованная цилиндрическая форма (гильза). Для раскатки чаще всего используют трехвалковые станы. Валки размещаются с уклоном, от величины угла зависят параметры будущего изделия. Учитывается предел прочности сплава, при котором дальнейшая деформация невозможна без разрывов. Несмотря на то, что технологию называют холодной, от трения сталь разогревается до значительных температур.

При холодной деформации структура металла вытягиваются в направлении приложения усилий, во время термообработки происходит рекристаллизация, зерна измельчаются и строение снова становится однородным. Таким образом, прочность закладывается на молекулярном уровне, при этом число повторяющихся циклов может достигать 17. Технические условия регулируются регламентом ГОСТ P 54159-2010, типоразмеры приведены в ГОСТ 8734-75.

К холоднодеформируемому сортаменту применяют дополнительную классификацию по толщине стенки:

  • Особотонкостенные — до 0,5 мм.;
  • Тонкостенные — до 1,5 м
  • Толстостенные — отношение наружного диаметра к толщине стенки не более 6;
  • Особотолстостенные — отношение наружного диаметра к толщине стенки от 6 до 12,5.

Холодным методом производят трубопрокат малого веса и высокой точности, в том числе капиллярные трубки. Готовые полуфабрикаты используют для монтажа трубопроводных систем, контуров теплообменного оборудования, изготовления змеевиков и различных деталей.

Цельнотянутые

Цельнотянутые трубы часто путают с остальной бесшовной продукцией, но их нельзя отнести к горячекатаным или холоднокатаным. Специальные болванки нагревают и протягивают через стан, раскатывающие станки не применяются. Изделия отличаются незначительным тепловым удлинением, используются для поставок пара, в авиации, атомной промышленности и других узкоспециальных областях. Учитывая специфическое назначение, для углеродистых сталей сразу предусматривают коррозионно-стойкие покрытия.

Сферы применения

Основная функция бесшовной трубы — транспортировка сред под давлением или работа с особо-опасными веществами, когда протечки или разрывы могут угрожать безопасности людей или нанести вред экологии. Каждый вид имеет свои достоинства и технические параметры.

Технология производства горячекатаного проката самая простая, металлопродукция универсальна и используется во всех отраслях промышленности.

  • В городских инженерных сетях: толстостенные изделия выдерживает нагрузки грунта, сокращают теплопотери;
  • Передача горячих сред любого назначения;
  • Транспортировка газа, нефти, организация технологических и промысловых трубопроводов;
  • В качестве свай, столбов, опорных элементов, обсадных труб;
  • Для изготовления тройников, отводов для трубопроводных систем;
  • Детали агрегатов, котельных установок, автомобилей.

Цельнотянутый трубопрокат — самый дорогой и металлоемкий, толщина стенок может достигать 10% от диаметра. Основное отличие — низкое тепловое расширение. Продукция используется при прокладке магистральных и технологических трубопроводов в энергетическом секторе, нефтеперерабатывающей промышленности и других отраслях.

Холоднокатаные полуфабрикаты отличаются высокой точностью, малым весом, могут быть тонкостенными и толстостенными. Область применения довольно широка. Благодаря однородной структуре металла трубы легко справляются с перепадами напора, идеально-ровная внутренняя поверхность увеличивает пропускную способность и повышает коррозионную стойкость. Единственное ограничение: плохая устойчивость к ударным и растягивающим нагрузкам.

  • Технологические трубопроводы на пищевых и промышленных производствах;
  • Гидравлические установки, теплообменное оборудование;
  • Приборостроение, например капиллярные трубки применяют в аппаратах дозирования;
  • Змеевики, спирали, поршневые механизмы;
  • Приборы экспериментальных лабораторий;
  • Авиация и судостроение: ценится высокая прочность и небольшой вес;
  • Выхлопные системы автомобилей, дымоходы печного оборудования;
  • Металлоконструкции, перила, ограждения.

При транспортировке питьевой воды, в химической промышленности и на пищевых предприятиях, предъявляют особые требования к химическому составу: ограничивается содержание вредных примесей и элементов, вступающих в реакции с конкретными средами.

Способы монтажа и соединения

Монтаж трубопроводов принципиально не отличается от возведения конструкций из прямошовных аналогов. Сварное соединение наиболее надежно и применяется для систем с высоким давлением, при работе с кислотами и щелочами. Для сред низкой агрессивности с температурой до 100 С⁰ допускается крепление на резьбе, но при вибрационных воздействиях возможно самопроизвольное отвинчивание.

  • Сварка: выбор метода зависит от технических параметров;
  • Резьба: если позволяет толщина металла нарезается производителем или на токарном станке, для герметизации применяют уплотнители.
  • Особотонкостенные (до 20 мм) — газовая сварка. Аппараты малой мощности не вызывают перегрева и позволяют выполнить аккуратный шов даже новичку.
  • Тонкостенные (от 20 мм) — электросварка встык;
  • Толстостенные — электросварка после снятия V-образной фаски.

Для организации разводки применяются приварные и резьбовые фасонные детали, направление изменяют трубогибами. Для инженерных сетей с давлением до 250 кгс/см² можно использовать воротниковые фланцы.

Нередко бесшовные трубы изготавливают из нержавеющих сталей, специальных сплавов и цветных металлов. В таком случае монтаж проводят в соответствии с технической документацией, подбирают способ и режимы сваривания, электроды. При выборе методов сварки учитывают назначение трубопровода: для некоторых систем крайне важна химическая стойкость шва, для других — термостойкость.

Читайте также  Сварка газовой трубы с отключением газа

CADmaster

Особенности точной формовки тонкостенных и особотонкостенных электросварных труб

Скачать статью в формате PDF — 1.09 Мбайт

Главная » CADmaster №2(88) 2018 » Машиностроение Особенности точной формовки тонкостенных и особотонкостенных электросварных труб

На сегодняшний день тонкостенные и особотонкостенные электросварные трубы различного диаметра обладают высокой надежностью и устойчивостью к коррозии, что позволяет применять их во многих отраслях промышленности. Например, при создании каркасов металлоконструкций, производстве мебели, торгового и складского оборудования, а также в нефтегазовой промышленности (магистральные трубы для транспортировки топлива, обсадные и насосно-компрессорные трубы).

Тонкостенными являются трубы с отношением внешнего диаметра трубы к толщине стенки от 12,5 до 40, а особотонкостенными — с отношением, превышающим 40 [5, 6].

Для обеспечения производства электросварных труб с указанным отношением диаметров к толщине стенок необходимо решить ряд технологических задач, таких как выбор типа и оптимальных параметров сварки, оптимальная схема сворачивания трубной заготовки и стабильность процесса.

Трудности процесса непрерывной валковой формовки тонкостенных и особотонкостенных труб связаны с обеспечением стабильности процесса и точным подводом кромок под сварку. Часто встречающимся видом брака при сворачивании трубной заготовки является образование гофры, не позволяющее производить качественную сварку труб.

Гофрой называется локальная потеря устойчивости кромок в продольном направлении, которая приводит к прогибу металла (рис. 1) [1].

Основной причиной образования гофры является недостаточное продольное течение металла на кромке заготовки [2]. В группах открытых клетей (рис. 2а), как показали исследования, гофрообразование возникает на участках между приводными калибрами, где один из калибров выступает как «тянущий», а второй как «тормозящий». Вследствие этого на кромках возникают сжимающие напряжения, которые приводят к потере устойчивости и прогибу кромки [3].

В группе закрытых калибров (рис. 2б) образование гофры связано со сложной напряженно-деформированной картиной. Дело в том, что для данных клетей характерна осадка кромок под сварку. Если угол между кромками перед первой клетью закрытого типа слишком велик, то суммарное воздействие продольных деформаций и деформаций по ширине полосы при осадке приводит к тому, что металл на кромке оказывается в зоне пластичности по всей толщине полосы, что приводит к потере устойчивости при заходе в следующий калибр [2] (рис. 3).

Помимо этого, в группах клетей закрытого типа разница углов между кромками полосы мала. Следствием этого оказывается недостаточное течение металла в продольном направлении, что в свою очередь приводит к эффекту «тормозящей» клети, указанному выше.

Наиболее склонными к образованию гофры являются трубы с отношением диаметра к толщине стенки, превышающим 75. В то же время существенное влияние оказывает марка стали, из которой производятся данные трубы [1]. При формовке труб из высокопрочных или нержавеющих марок стали высокая вероятность образования гофры наблюдается уже при отношении диаметра к толщине стенок, равному 35−40.

Для нивелирования условий образования гофры, как было экспериментально доказано , оптимальной схемой формообразования является схема с применением овального или прямого участка полосы с гибкой прикромочной зоны [1]. Возможной причиной снижения эффекта гофры при такой калибровке является локальное формообразование кромки и центральной части в открытой группе клетей, а в группе клетей закрытого типа значительной деформации подвергаются не кромки, а уже овальный или прямой участок полосы. Помимо этого, хорошие результаты показала схема, при которой кромки находятся в одной плоскости, так как из значения продольной деформации устраняется вертикальная составляющая Z (рис. 4).

Другой рекомендуемой схемой формообразования в группах клетей открытого типа является схема, при которой продольная деформация кромок после каждой клети нарастает, что обеспечивает натяжение кромок и отсутствие их продольного сжатия (рис. 5).

Поскольку в группах закрытых клетей разница между углами схождения кромок очень мала, то для обеспечения продольного течения металла без образования гофр осадку кромок следует производить только в последней клети закрытого типа (рис. 6) [2].

Так, в статье [2] показано, что при формовке трубы диаметром 325 мм и толщиной стенок 5 мм из стали К56 (D/S=65) при равномерной осадке кромок в группе клетей закрытого типа наблюдается потеря устойчивости кромок. Анализируя геометрию сетки математической модели, можно видеть, что металл на кромке отстает от металла в центральной части полосы. Для устранения данного эффекта предложено уменьшить ширину полосы, тем самым убрав осадку кромок в первых двух клетях закрытого типа. Осадка кромок будет производиться только в третьей клети.

Образование гофры приводит к некачественной проварке и неустранимому браку сварного шва. В статье предложены методы, позволяющие сохранить качество кромок и обеспечить их более точный подвод под сварку.

Тонкостенная труба – разбираем все её особенности

В широком разнообразии товаров, представленных на современных строительных рынках, непосвященный в этих делах человек может . Так, к примеру, стальная тонкостенная труба имеет множество изюминок, каковые нужно знать. Об этом мы и поведаем вам в нашей статье.

Фундаментальные свойства

Если вы надумали над приобретением для того чтобы товара, то нужно иметь полное о нем представление. Лишь при таких условиях возможно иметь целостное вывод о нем, которое разрешит решить, нужен ли вам он. Исходя из этого наша инструкция даст вам полнейшую данные, за счет которой вы сможете сделать серьёзные выводы.

Определение

Точно, услышав тонкостенная круглая труба, любой человек воображает себе определенную картину. Но в строительной сфере нет места субъективному восприятию, исходя из этого у для того чтобы изделия должно быть четкое определение, выраженное в цифрах.

  • Тонкостенная профильная труба представляет собой изделие, у которого стены имеют толщину менее 1,5 мм. Наряду с этим отношение диаметра к толщине стенок должно лежать в пределах 12,5-40.
  • Кроме этого существуют кроме этого очень тонкостенные электросварные трубы. У них отношение диаметра к толщине стенок более 40. Очевидно, технология изготовления очень ограничена.

Изготавливаются они в основном из нержавеющей стали, так когда таковой материал может дать нужную прочность. Но, существуют и другие варианты выполнения. Так, обычно видится и бронзовая разновидность.

Сфера применения

Где же смогут использоваться железные тонкостенные трубы? В действительности вариантов много.

Их применяют там, где требуется сочетание маленького веса и прочности, в частности:

  • Мебельное производство. Хромированные образцы обычно используют в качестве декоративных элементов.
  • Создание перил и стоек. Многие люди в последнее время стали отдавать предпочтение как раз такому материалу, позабыв про дерево. Это связано прежде всего с продолжительным сроком работы.

Весьма интересно: обычно как раз такие образцы используют для перил на катерах и яхтах.

  • Изготовление разных металлоконструкций, на каковые не должна появиться важная нагрузка. Помните, что тонкостенная нержавеющая труба менее прочна, чем её «собратья».

  • Авиация. Посредством таких изделий изготавливают разные пневматические и гидравлические конструкции. По большей части используют бесшовные образцы.
  • Автомобильная индустрия.
  • К тому же, их применяют в химических лабораториях для хранения разных веществ. Тут на первый замысел выходят такие свойства как герметичность и доступная цена.
Читайте также  Технология получения труб из пвх

Разновидности относительно метода производства

Все тонкостенные трубы по ГОСТУ смогут быть изготовлены такими методами:

  • Электросварка.
  • Горячее деформирование.
  • Холодное деформирование.

Обратите внимание! В последних двух случаях получаются бесшовные изделия.

Потом мы рассмотрим любой из способов производства.

Электросварка

Такая технология в большинстве своем предполагает изготовление из нержавейки.

Итак, процесс создания выглядит так:

  • Стальной лист нарезают на узкие полосы, каковые потом превращают в ленту.
  • После этого производится сварка тонкостенных труб. Она возможно осуществлена разными способами, но наиболее популярны следующие: TIG (посредством дуги, находящейся в инертных газах) и HF (тут употребляются высокочастотные индукционные токи).

Принципиально важно: продукция, сваренная первым способом, есть более прочной, исходя из этого как раз её покупают в тех случаях, в то время, когда конструкция обязана выдерживать механические нагрузки. Но львиная часть производства приходится на второй способ, поскольку он значительно несложнее и дешевле. К тому же, основная часть потребителей для того чтобы товара получает его в качестве декоративного элемента или для конструкций без нагрузки.

  • После этого заготовка подвергается охлаждению и дефектоскопии. Данная мера разрешает удостовериться в её качестве и герметичности шва.
  • Потом заготовку калибруют в вальцах. По окончании чего её нарезают на элементы требуемой длины.
  • В конце умелые мастера своими руками выполняют визуальный анализ.

Бесшовные горячедеформированные

Тут в качестве исходного сырья берется монолитный стальной цилиндр.

Итак, последовательность выглядит так:

  • Заготовку отправляют в печь. Там она нагревается до температуры рекристаллизации.
  • По окончании чего с помощь прошивного пресса её превращают в полый цилиндр (гильзу). На данном этапе она имеет неправильную форму и размеры.

  • Потом эта заготовка проходит разные вальцы для труб, в следствии чего ей придают определенные размеры (толщина стенок и внутренний диаметр).
  • После этого ей позволяют остыть, а по окончании чего нарезают и упаковывают.

Бесшовные холоднодеформированные

Наиболее распространенная модель данной разновидности 30ХГСА. Методика производства имеет такие же черты, как и прошлая.

Но существует два важных отличия:

  • По завершению прошивки гильзу подвергают охлаждению. В следствии все вальцы она проходит при относительной низкой температуре.
  • На завершающей стадии заготовка подвергается термообработке, по окончании которой снова проходит калибровку. Такая мера разрешает добиться лучшей пластичности и вязкости, потому, что снимается внутреннее напряжение. (См. кроме этого статью Горячедеформированная труба: изюминки.)

В завершение

Вот и закончился наш рассказ, но мы позаботились о том, дабы вы взяли максимально весь спектр знаний. В представленном видео в данной статье вы отыщете дополнительную данные по данной теме. Просмотр этого ролика разрешит разобраться во всех нюансах.

Виды тонкостенных труб, материалы, характеристики, технология производства

Трубы классифицируются по большому количеству различных признаков. Одним из них является толщина стенки, в зависимости от которой выделяют толстостенные и тонкостенные трубы. В данной статье речь пойдет именно о тонкостенных трубах.

Основная характеристика тонкостенных труб – отношение их диаметра к толщине стенки. Эта величина должна находиться в пределах от 12,5 до 40. Также к тонкостенным изделиям относятся все конструкции, диаметр которых составляет менее 20 мм при толщине стенки в 1,5 мм.

Характеристики тонкостенных труб

Тонкостенные металлические трубы – это очень распространенный и активно используемый стройматериал. Он необходим для монтажа различных перегородок, павильонов, металлических заборов, рекламных щитов и других конструкциях. По большому счету, единственным ограничением сферы применения тонкостенных труб является вес готовой конструкции, который не должен быть слишком большим.

Большинство описанных конструкций, в которых используются трубы с тонкими стенками, устанавливаются на открытом воздухе и постоянно подвергаются различным воздействиям окружающей среды. Чтобы сооружения выдерживали все эти воздействия, используется круглая или квадратная тонкостенная труба, которая хорошо выдерживает низкие температуры, устойчива к механическим повреждениям и выдерживает воздействие большинства химически активных веществ.

Тонкостенные профильные трубы классифицируются по нескольким признакам:

  • Форма сечения трубы;
  • Длина изделия;
  • Толщина стенки трубы.

Еще один способ разделения тонкостенных труб на виды – классификация по технологии производства, в зависимости от которой выделяют бесшовные и сварные изделия. Кроме того, трубы могут быть холоднодеформированными или горячедеформированными.

Форма сечения профиля тонкостенной трубы может быть:

  • Квадратной;
  • Прямоугольной;
  • Овальной;
  • Плоскоовальной.

Изготовление тонкостенных труб отличается довольно сложной технологией, требующей внимания к деталям. Сначала металлический лист сгибается и сваривается на специальном стане с соблюдением технологии, необходимых размеров и качества изделий.

К тонкостенным металлическим трубам предъявляются особые требования. Дело в том, что такие изделия гораздо чаще других устанавливаются в заметных местах, поэтому помимо хороших эксплуатационных характеристик эти трубы должны иметь приемлемые визуальные качества. Плохо обработанная и собранная труба может просто не подойти для создания металлоконструкций с хорошими эстетическими показателями.

Оптимальным вариантом для большинства сооружений является прямоугольная стальная труба, имеющая хорошие показатели надежности и технологичности при небольшом весе, что существенно упрощает монтажные работы. Используя данный материал, можно также неплохо сэкономить.

Электросварная холоднокатаная тонкостенная труба

Технологию производства и сортамент стальных тонкостенных труб, произведенных при помощи холодной деформации и сварки, регламентирует ГОСТ 10704-91, а химический состав входящих в ее состав компонентов определяет ГОСТ 8734-78 (прочитайте: «Виды круглых тонкостенных труб – характеристики, способы производства и использования»). В качестве сырья для производства таких труб используется листовая углеродистая или легированная сталь.

При изготовлении холоднокатаных труб используется несколько разных марок стали, поэтому изделия в результате можно без проблем изгибать, чтобы добиться хороших визуальных качеств. Этому же способствует внешняя обработка поверхности трубы – она обычно покрывается слоем краски или гальванизируется.

Качество тонкостенных труб колеблется в достаточно широких пределах. Электросварные холоднокатаные трубы отличаются в первую очередь хорошим качеством наружных и внутренних поверхностей. Кроме того, как и в любых других трубах, размеры тонкостенных труб, полученных данным методом, очень точны. Читайте также: «Виды толстостенных труб – их производство и применение».

Благодаря хорошим характеристикам и отличным визуальным качествам электросварная холоднодеформированная тонкостенная труба используется преимущественно в мебельной промышленности и производстве торгового оборудования – в общем, именно в тех отраслях, где требуется гибкость материала, возможность сварного соединения и высокие эксплуатационные характеристики.

Единственным недостатком данного вида труб является стоимость готовых изделий, существенно превышающая стоимость горячедеформированных аналогов.

Пластиковые тонкостенные трубы

Кроме изделий, выполненных из металла, существуют также тонкостенные полимерные трубы, которые по большинству позиций обходят металлические аналоги. Долговечность, низкая стоимость, высокие эксплуатационные показатели и простой монтаж – вот основные достоинства пластиковых труб.

Если же рассматривать все преимущества полимерных изделий, то их список выйдет таким:

  1. Длительный срок службы без необходимости ремонта и замены. Металлические трубы приходится менять примерно через десяток лет. Трубы из пластика могут проработать больше 50 лет в системах холодного водоснабжения и около 30 лет в конструкциях, транспортирующих разогретую воду.
  2. Небольшой вес. Пластиковые тонкостенные трубы отличаются небольшим весом, за счет чего существенно упрощается их транспортировка и монтаж.
  3. Низкая теплопроводность. Благодаря данному качеству полимерные изделия могут снижать уровень тепловых потерь почти на 15%.
  4. Идеально гладкая внутренняя поверхность. Пластиковые элементы трубопроводов не подвержены различным отложениям, поэтому их пропускная способность со временем не уменьшается.
  5. Хорошая устойчивость к температурным перепадам. Разрушение пластиковых труб при воздействии отрицательных температур невозможно – природная пластичность позволяет материалу расширяться в достаточно широких пределах. При возвращении температуры к рабочим показателям трубы тоже восстановятся.
  6. Устойчивость к большинству агрессивных веществ. Полимерные тонкостенные изделия хорошо переживают воздействие химически активных материалов, поэтому их можно использовать в большинстве канализационных и бытовых систем.
  7. Небольшой коэффициент гидравлического сопротивления. За счет этого качества в пластиковых трубопроводах удается поддерживать стабильное давление жидкости.
  8. Хорошая шумо- и звукоизоляция.
  9. Непроводимость электричества.
Читайте также  Защита кожи и органов дыхания от ожогов во время сварки

Электротехнические тонкостенные трубы

Изделия с тонкими стенками активно используются в большинстве электромонтажных работ для защиты кабелей от воздействия внешних факторов. Кабель, спрятанный в защитную тонкостенную гофру – такую конструкцию можно встретить практически на любом промышленном объекте, в складах и офисах.

Для надежной защиты электрической линии не требуется толстая труба – как показывает практика, даже тонкостенные изделия вполне способны справиться с этой задачей, чем и обуславливается их частое применение в данной сфере.

Производство бесшовных горячедеформированных тонкостенных труб

Для производства бесшовных труб может использоваться металл разных сортов, но ему в любом случае придается форма заготовки (штанги), которая выглядит как цельный цилиндр. Заготовка помещается в высокотехнологичную печь и нагревается до температуры, позволяющей металлу поменять структуру кристаллической решетки.

Далее заготовка подается на прошивной пресс, формирующий гильзу – пустотелый цилиндр. Визуально обработанная таким образом уже похожа на готовую трубу, но она еще не имеет необходимых размеров и формы. Чтобы материал был закончен, его нужно обработать на вальцах прокатного стана, в результате чего получится законченное изделие. В конце готовая круглая стальная тонкостенная труба разрезается и должным образом упаковывается.

Заключение

Тонкостенные трубы – материал достаточно распространенный и активно применяемый во многих отраслях. Это обуславливается высокими эксплуатационными показателями и уникальными характеристиками, которых нет у других материалов.

Технология гнутья труб из углеродистой стали

Для гнутья тонкостенных труб наиболее широкое применение получили внутренние оправки ложкообразной формы. Наружный диаметр оправки делают меньше внутреннего диаметра трубы на 1—2,5мм (в зависимости от диаметра трубы). Правильную установку оправки определяют опытным путем. Для гнутья труб с внутренней оправкой применяют станки СТДТЗ, ТГМ38159, ГСТМ21М, УЗТМ и др. Станок ТГМ38159 имеет сварную станину, внутри которой расположен привод. На верхнем столе станины закреплен поворотный гибочный сектор с прижимным винтом. С торца станины укреплена штанга с внутренней оправкой. Трубу надевают на штангу с оправкой и прижимают винтом к гибочному сектору. При включении привода станка гибочный сектор поворачивается на заданный угол и производит гнутье трубы.

Для гнутья в холодном состоянии трубы необходимо предварительно подготовить. Трубы должны быть обязательно отожжены (если отжиг не был выполнен на заводеизготовителе). Поэтому при заказе труб для холодного гнутья в технических условиях необходимо предусмотреть поставку стальных труб в отожженном состоянии. Поступающие в цех трубы, особенно стальные, перед гнутьем очищают от грязи, окалины и ржавчины.

Существенными недостатками гнутья труб в холодном состоянии являются ограничение радиуса изгиба труб (не менее 3,5 DH), необходимость наличия большого количества сменной оснастки и сложность переналадки оборудования, особенно станков с внутренней оправкой. Для каждого наружного диаметра трубы и радиуса изгиба требуется свой гибочный диск; кроме того, для каждого внутреннего диаметра трубы — 2—3 оправки (с учетом поля допусков на диаметр). В связи с этим необходим строгий подбор сортамента изгибаемых труб по диаметру и толщине стенки, а также по радиусам изгиба.

Гнутье труб в горячем состоянии.

Существует три основных способа гнутья труб в горячем состоянии: с нагревом токами высокой частоты; гладкое с наполнителем и гнутье со складками (гофрами) без наполнителя. Два последних способа имеют низкую производительность, высокую трудоемкость и требуют больших производственных площадей, поэтому прибегают к ним в исключительных случаях, когда другие способы невозможны.

В последнее время на трубозаготовительных базах и заводах все более широко осуществляют гнутье труб с нагревом токами высокой частоты (ТВЧ). Сущность этого способа гнутья заключается в непрерывнопоследовательном зональном изгибе небольшого участка трубы, нагреваемого в индукторе под действием быстропеременного электромагнитного поля, создаваемого ТВЧ.

Трубу устанавливают между направляющими роликами и закрепляют в зажимах, которым сообщается продольное перемещение. Труба продвигается через охватывающий кольцевой индуктор, соединенный с трансформатором, который питается от машинного генератора ТВЧ. При прохождении через индуктор отдельные участки трубы последовательно нагреваются до 900—1100° С, т. е. до температуры, при которой металл становится наиболее пластичным. Участок трубы непосредственно за индуктором, охлаждается водой до 200—300° С из специального кольцевого устройства индуктора. Передний конец трубы упирается в специальный гибочный ролик 6, под действием которого происходит зональный изгиб. Таким образом, все изгибающее усилие, передаваемое роликом, приводит к деформированию только постепенно перемещающегося небольшого нагретого участка трубы, заключенного между двумя жесткими относительно холодными участками. Благодаря этому предотвращается возможность овальности сечения трубы и образования складок.

Гладкое гнутье труб.

Для гладкого гнутья труб в горячем состоянии с наполнителем применяют только чистый речной песок, просушенный и просеянный через сито с ячейками 1,5 X 1,5мм. Речной песок в отличие от горного не содержит посторонних примесей, которые могут пригореть к внутренним стенкам. Для гнутья оборудуют специальную трубогибочную площадку, на которой устанавливают: вышку с бункером для набивки труб песком, устройство для нагрева труб (горн или форсунки), гибочную плиту, две лебедки грузоподъемностью по 5 тс для гнутья труб и одну лебедку грузоподъемностью 3 тс для подъема и перемещения заготовок и гнутых элементов.

Гнутье труб со складками применяют для труб диаметром 200 мм и выше с толщиной стенки не более 12 мм и только в тех случаях, когда такие гнутые элементы разрешается устанавливать на трубопроводе. Этот способ дешевле и проще, чем гладкое горячее гнутье с наполнителем.

На трубе размечают места складок в виде ромбов в количестве 5—9 в зависимости от диаметра трубы. Размеченные места нагревают газовой горелкой до светловишневого цвета, после чего при изгибе выжимается первая складка. Последующие складки получают таким же образом. При гнутье один конец трубы закрепляют зажимом, а второй соединяют через блок с лебедкой.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: