Над блоками клетей наружной сварки располагается балкон, на котором закреплена сварочная головка, установлена флюсовая аппаратура, катушки с электродной проволокой, аппаратный шкаф и сварочные трансформаторы.
Со станов наружной сварки трубы с помощью передвижного рольганга передаются на входные рольганги проходных сварочных
Рис. 108. Трубосварочный стан для производства прямошовных труб электро дуговой сваркой:
/ — флюсоаппарат с отсосом; 2 — сварочная головка; 3 — несущая металлоконструкция для сварочной и флюсовой аппаратуры; 4 — обжимная валковая клеть; 5 — направляю щий нож, пропущенный сквозь щель трубной заготовки и несущий на себе внутреннюю оправку; 6 — свариваемая труба; 7 — привод валковых клетей.
станов 11 (рис. 107), где производится приварка технологических планок к переднему и заднему концам трубы в месте шва.
Сварка внутренних швов трубы производится на станах 12, представляющих собой эстакаду, по которой перемещается тележка с длинной штангой, несущей на своем конце сварочную головку. Специальный механизм поворачивает трубу швом книзу, после чего тележка надвигает ее на штангу со скоростью, равной скорости сварки (1,J>—3,0 м/мин). Сварка производится двухдуговой мало габаритной сварочной головкой. Обе дуги горят в одной ванне. Первый электрод располагают вертикально, а второй — наклонно, под углом 60° к образующей трубы (углом вперед).
Сваренные трубы передвижным траверсным рольгангом пере даются на транспортный рольганг, который сбрасывает их на на клонную решетку. При перекатывании по решетке внутренняя по верхность трубы очищается от шлаковой корки. Затем трубы по ступают на инспекционные решетки для осмотра и ремонта, здесь лее
364
обрезают концевые технологические планки. Годные трубы посту пают на трубообрезные станки 13 для подрезки концов и далее на станок 14 для снятия валика шва.
Следующей операцией является калибровка труб и придание им правильной геометрической формы. Эта операция производится на прессах-расширителях (экспандерах) 15 методом раздачи трубы внутренним гидравлическим давлением до пластической деформа ции стенок трубы.
Экспандер 15 состоит из двух жестких штампов-калибров, охватывающих трубу по всей ее наружной поверхности. Оба полуцилиндрических штампа соединены между собой шарниром для воз^ можности их раскрытия при закладке трубы и специальными зам ками для жесткого соединения в закрытом, рабочем состоянии экспандера.
Процесс экспандирования состоит из следующих операций. Внутрь трубы по ее концам вводят специальные конусы — пробки, предназначенные для калибровки концов и уплотнения перед на полнением трубы водой. Гидравлическая раздача остальной части трубы производится водой под высоким давлением (70— 150 ати). При достижении величины давления, вызывающего в стенках трубы напряжения, равные пределу текучести, происходит пластическая деформация стенок, сопровождающаяся расширением трубы по диа метру до соприкосновения ее с внутренней поверхностью штамповкалибров, диаметр которых равен требуемому по ГОСТ. При этом труба получает остаточную деформацию растяжения до 1,0%.
Трубу выдерживают под давлением раздачи 30 сек, после чего давление снимают, раскрывают полуштампы и трубу подвергают нормальному гидравлическому испытанию при давлении 65— 85 ати.
После экспандирования трубы подают транспортными рольган гами к трубообрезным станкам, на которых снимают фаски с тор цов. Затем они поступают в покрасочную машину 16 и сушильную печь 17. После этого трубы маркируют и передают на склад готовой продукции.
Производительность линии при производстве труб диаметром 820 мм составляет около 800 тыс. тони труб в год.
Линия производства спиральношовных труб. За последние годы большое распространение получил способ производства труб боль шого диаметра (400—2000 мм) путем косого свертывания (под уг лом) рулонной ленты в цилиндрическую трубную заготовку с од новременным наложением двухстороннего спирально расположен ного, точнее, винтового шва. Этот способ формовки и сварки труб основан на рассмотренном выше принципе вальцесварочных машинкомбайнов.
365
Преимуществами такого метода изготовления труб по сравнению
срассмотренным выше являются:
1)совмещение операций формовки и сварки трубы во времени
и в пространстве и выполнение их в одном и том же комплексном, сборочно-сварочном агрегате (формовочные прессы не нужны);
2)возможность изготовления труб большого диаметра из сравни тельно узкой свернутой в рулон ленты, которая дешевле и менее дефицитна по сравнению с широколистовой сталью;
3)непрерывность производственного процесса изготовления тру бы из «бесконечной» ленты и вследствие этого высокий коэффициент использования технологического оборудования и высокий уровень механизации, приближающиеся к 100%;
4)возможность комплексной автоматизации поточной линии, так как сама идея трубосварочного стана и его конструкция обус ловливают жесткую кинематическую и технологическую связь опе раций формовки, сборки и сварки труб, и, следовательно, автомати ческую синхронность этих операций.
К недостаткам рассматриваемого метода следует отнести: боль шую, чем у прямошовных труб протяженность шва, в частности, при угле навивки 45°— в 1,4 раза; меньшие скорости сварки; воз можность образования горячих трещин и, как следствие, понижен ное качество сварных соединений. Последнее объясняется неко торой подвижностью кромок во время сварки и кристаллизации швов, вызываемой одновременностью процессов сварки и формовки. Однако этот недостаток может быть ликвидирован применением более совершенной конструкции сварочной клети и увеличением числа сварочных головок.
Сцелью устранения второго недостатка (малая скорость сварки)
внастоящее время для сварки спирального шва вместо электроду говой сварки под флюсом начинают применять токи высокой (ра диотехнической) частоты. Главными преимуществами такой замены
являются: значительно более высокие скорости сварки (до 15— 25 м/мин) и, следовательно, более высокая производительность линии; отсутствие необходимости в сварочных материалах (флюсе и электродной проволоке); улучшение условий труда благодаря отсутствию вредных газов и флюсовой пыли. Кроме того, такая замена позволит полностью автоматизировать не только все техно логические операции, но и операции управления, что не удается при электродуговой сварке. Таким образом, переход на радиочастот ную сварку позволит перевести рассматриваемую линию из VIII класса механизированных линий в высший— IX класс автомати ческих линий.
Однако на пути такой реконструкции встречаются серьезные трудности, связанные с резким повышением скоростей (в 10— 15 раз)
3 6 6