Способ изготовления многослойных обечаек

<»>940895

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН И Я

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 16.01.81 (21) 3235056/25-27 с присоединением заявки— (23) Приоритет— (43) Опубликовано 07.07.82. Бюллетень № 25 (51)М.Кл з В 21 С47/ОО

В 21 D51l24

Государственный комитет по делам изобретений и открытий (53) УДК 621.772.068 (088.8) (45) Дата опубликования описания 07.07.82 (72) Автор изобретения

А. С. Скугар (71) Заявитель (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ М НО ГОСЛОИ НЪ|Х

ОБЕЧАЕК

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при изготовлении многослойных рулонированных изделий.

Известен способ изготовления многослойных труб, при котором металлическую полосу наматывают по спирали до образования рулонированной обечайки и в процессе намотки между смежными поверх-. ностями витков полосы в начале образования витка вводят расплавленный промежуточный материал. При этом перед введением промежуточного материала на поверхности смежных витков полосы наносят противоадгезийный состав, а в процессенамотки к поверхности витков прикладывают усилие, необходимое для образования промежуточного слоя расчетной толщины (1).

Недостатком данного способа является низкая прочность полученных обечаек.

Известен также способ изготовления многослойных обечаек ари котором металлическую втолосу на матывают до образования рулонного блока обочайки,;между витками полосы укладывают нитевидные элементы, вводят промежуточный материал в расплавленном состоянии и наносят на поверхность полосы и нитовидных элементов противоадгезийный состав 12).

Недостатки этого способа:

1) Пониженная вязкость многослойной стенки в процессе разрушения и пониженная сопротивляемость изгибным напряжениям, что снижает безопасность, прочность, надежность и качество при эксплуатации изделия.

2) Существенные относительные перемещения смежных слоев,при нагревании и

10 остывании в процессе сварки кольцевыми швами встык многослойных обечаек меж-. ду собой, в результате чего возникают повышенные деформации витков, состоящие из радиальных и поступательнь:х переме15 щений смежных слоев, что ухудшаеттермодеформацион ные условия наплавки, искажает форму шва и может вызвать появление трещин и других дефектов.

Целью изобретения является повыше20 ние прочности и надежности обечаек.

Указанная цель достигается тем, что при изготовлении многослойных обечаек способом, при котором металлическую полосу наматывают до образования рулонно25 го блока обечайки, между витками полосы укладывают нитевидные элементы, вводят промежуточный материал в расплавленном состоянии и наносят на поверх-. ность полосы и нитевидных элементов противоадгезийный состав, перед введе940895

65 нием между витками промежуточного материала в расплавленном состоянии нитевидные элементы вдавливают в тело полосы.

Перед вда|вливанием в тело полосы нитевидных элементов полосу нагревают до температуры в пределах температурного интервала горячей обработки.

На фиг. 1 изображена схема реализации способа изготовления многослойных обечаек; на фиг. 2 изображен продольный разрез многослойной стенки рулонированной обечайкп со спиралевидным бандажом из нитей проволоки между смежными витками.

Технологическая схема изготовления многослойных обечаек содержит разматыватели, подающие валки, лравильное устройство, машину для намотки:многослойных блоков и т. д. (некоторые устройства и механизмы на чертежах не показаны).

Предлагаемым способом многослойную обечайку выполняют диаметром 1420 мм и толщиной многослойной стенки 24 мм.

Обечайку рулонируют из высакопрочной стальной полосы 12хГНМФ толщиной

3 мм (4 слоя по 3 мм). При этом между витками стальной полосы подают нити проволоки круглого сечения диаметром 2 мм из стали 12хГНМФ и вводят промежуточный материал в расплавленном состоянии из расплава стали 12хГНМФ с образованием промежуточного слоя толщиной

4 мм (3 слоя по 4 мм).

Перед рулонированием обечайки к стальной полосе одним стыковым швом на всю ее ширину.пр иваривают клиновидные вставки из стали 12хГНМФ толщиной

4 мм (равной толщине промежуточного слоя) и нити проволоки электродами УОНИ

13/55 диаметром 3 мм при силе тока 150—

180 А.

На поверхности стальной полосы и нитей проволоки наносят противоадгезий ные составы-припилы в виде пудры, талька, графита и т. д.

Многослойную обечайку изготовляют следующим образом.

С разматывателя подающими валками через правильное устройство и т. д. полосу 1 передней кромкой подают в намоточную машину и на расстоянии от передней кромки полосы, равном одному витку, на всю ее ширину привар ивают одним стыковым швом клинааидные вставки и нити проволоки 2 круглого сечения электродами УОНИ 13/55 диаметром 3 мм при силе тока 150 — 180 А.

Затем производят намотку полосы 1 между .валками 3, 4 и 5 до образования первого витка 6 полосы, а .в начале образо-. вания второго витка полосы из емкости 7 заливают расплавленный металл между позерхностями витков 6 полосы и путем приложения усилия прокатными валками

Зо

3 к поверхности витков 6 полосы металлический расплав формуют и охлаждают до образования промежуточного слоя 8 толщиной 4 мм. Но при этом .перед заливкой расплава на поверхности витков 6 полосы и нитей проволоки 2 устройствами 9 наносят противоадгезийный состав в виде пудры, талька и т. д. Одновременно нити проволоки одной стороной поверхности вдавливают прокатным валком 5 в поверхность каждого очередного витка 6 полосы на глубину, равную половине диаметра нити проволоки, т. е. на 1 мм.

Нити проволоки вдавливают в поверхность витков в местах, нагретых до температуры между верхней и нижней границами температурного интервала горячей обработки давлением стали 12хГНМФ (850 †12 С), при которой сталь обладает хорошей пластичностью и минимальнь|м сапротивлением деформации, а также, исключается образование трещин, рвания и других дефектов в процессе пластической деформации. Витки 6 полосы нагревают за счет температуры металлического расплаaà, вводимого между их поверхностями.

Намотку полосы 1, вдавливание нитей проволоки 2 в поверхность витков 6 полосы с последующей их подачей между витками и заливку металлического расплава на поверхности витков и нитей проволоки осуществляют до тех пор, пока толщина стенки обечайки 10 не достигнет заданной величины 24 мм, т. е. 4 витка полосы по

3 мм и 3 витка из отвердевшего расплава по 4 мм; при этом между плотно прилегающими смежными их поверхностями навиты нити проволоки.

После этого концы полосы в первом и последнем витках обечайки 10 приваривают к смежным слоям продольными сварочными швами электродами УОНИ 13/55 диаметром 4 мм при силе сварочного тока

180 — 200 А.

Непрерывное на несение противоадгезийного состава на ваверхности витков полосы и нитей проволоки, вдавливание одной стороны поверхности нитей проволоки в поверхность каждого очередного витка полосы перед заливкой расплава, заливка другой стороны поверхности нитей проволоки раоплавом, вводимым в начале об разо вания витка полосы между поверхнастями слоев, а также формовка расплава до образованиия промежуточных витков расчетной толщины позволяют создать спиралевидный бандаж из нитей проволоки между смежными поверхностями витков полосы и поверхностями витков из отвердевшего расплава с высокой точностью прилегания их поверхностей.

Данный спосаб бандажирования применяют только при изготовлении обечайки путем намотки по спирали стальной поло940895 сы с одновременным введением расплава металла между витками полосы.

На торцах изготовляемого многослойного блока обечайки устанавливают охлаждаемые прижимные пластины, служащие для удержания расплава (на чертеже не показаны) ..

В качестве расплава могут служить металлы, их сплавы и т. д., а также неметаллические материалы.

Нитевидные элементы могут быть круглого, треугольного и другого сечения.

Указанный способ изготовления многослойных обечаек дает возможность: повысить запас пластичности и деформативности в многослойной стенке обечайки, а следовательно, увеличить прочность, надежность и качество изделия; увеличить вязкость многослойной стенки обечайки в процессе разрушения, что повы шает безопасность при эксплуатации изделия; уменьшить или,исклняить относительное перемещение смежных слоев при нагревании в процессе сварки обечаек между собой за счет прочного зацепления навитых нитей проволоки с поверхностью смежных витков; повысить сопротивляемость многослойной стенки изгибным напряжениям за счет увеличения жесткости (упругости) многослойной стенки путем образования спира.левидного бандажа из нитей проволоки, находящейся в прочном зацеплении с поверхностями смежных витков обечайки.

Применение данного способа повышает прочность, надежность, качество и безопасность при эксплуатации изделия.

5 Формула изобретения

1. Способ изготовления многослойных обечаек, при котором металлическую полосу наматывают до образования рулоннбго блока обечайки, между витками полосы укладывают нитевидные элементы, вводят промежуточный материал в расплавленном состоянии и наносят на поверхность поло/ сы и нитевидных элементов противоадгезийный состав, отличающийся тем, что, с целью повышения прочности и надежности обечаек, перед введением промежуточного материала в расплавленном состоянии между витками аолосы, нитевидные элементы вдавливают в тело полосы.

2. Способ по п..1, отл ич а ю щи и ся тем, что перед вдавливанием нитевидных элементов в тело полосы ее нагревают до температуры в пределах температурного интервала горячей обработки металла полосы.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Авторское свидетельство СССР по заявке № 2683215/25-27, кл. В 21 С

47/00, 10.11.78.

2. Авторское свидетельство СССР сю заявке № 2936756/25-27, кл. В 21 С

47/00, 11. 06.80 (прототип).

940895

Составитель И. Аржанова

Техред И. Заболотнова Корректор И. Осиновская

Редактор Б. Федотов

Тип. Харьк. фил. пред. «Патент»

Заказ 724/б30 Изд. № 198 Тираж 842 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5