Установки для сварки полос созданы и эксплуатируются в США. Ведутся работы по
созданию технологии и оборудования для сварки биметаллических и триметаллических
полос и в СССР. Кроме того, в СССР опытные установки для сварки полос
используются в экспериментах с целью исследования свариваемости
низколегированных и сложнолегированных сталей значительной толщины в случаях,
когда организация эксперимента при сварке реального изделия затруднительна.
Изготовление биметаллической проволоки. В электротехнической и других
отраслях промышленности используется большое количество биметаллической
проволоки с различным сочетанием металлов: сталь и медь, сталь и алюминий,
алюминий и медь и др. Для изготовления такой проволоки используется многократная
прокатка биметаллической заготовки или напрессо-вание поверхностного слоя на
движущуюся проволоку. Первый процесс очень сложен и трудоемок, второй позволяет
изготовлять биметаллическую проволоку с поверхностным слоем из алюминия.
Применение высокочастотной сварки при изготовлении биметаллической проволоки
представляется целесообразным. Принципиальная схема этого процесса во многом
напоминает схему высокочастотной сварки оболочек кабеля. Проволока,
предназначенная для сердечника, разматывается из бунта, и передний конец ее с
помощью стыкосварочной машины приваривается к заднему концу проволоки
предыдущего бунта. Для обеспечения непрерывности процесса определенное
количество проволоки накапливается в петлевом устройстве. Затем проволока
проходит через внутренний калибр валков формовочного устройства, сварочной
машины, редукционного и калибровочного станов и наматывается на барабан с
готовой продукцией.
Лента, служащая для изготовления наружной оболочки биметаллической проволоки,
разматывается из рулона, стыкуется с лентой предыдущего рулона, проходит через
петлевое устройство, создавая в нем необходимый запас для обеспечения
непрерывности процесса, и поступает в формовочный стан. В формовочном стане
лента сворачивается в трубную заготовку, как это делается на
трубоэлектросварочных станах. При этом проволока, заправленная в агрегат, ранее
оказывается внутри трубной заготовки. Затем трубная заготовка вместе с
сердечником поступает в сварочную машину, где ее кромки нагреваются т. в. ч.,
сдавливаются с помощью валков и свариваются. Сваренная труба поступает в
редукционный стан, где последовательно уменьшаются ее диаметр и толщина стенки.
Скорость движения трубы все время нарастает и на выходе становится равной
скорости движения проволоки. В калибровочном стане наружная труба плотно
обжимается на внутренней проволоке.
Размеры свариваемой наружной трубы выбираются из условий рациональных режимов
сварки и редуцирования. Наличие токопроводящего сердечника, расположенного
внутри трубной 184
заготовки, повышает ток шунтирования, замыкающийся по периметру внутри
трубной заготовки. Кроме того, изменения положения проволоки внутри трубной
заготовки могут приводить к колебаниям режима нагрева. Однако эти трудности
носят непринципиальный характер и могут быть преодолены.
Непрерывная печная сварка труб с предварительным подогревом кромок токами
высокой частоты. В трубной промышленности широко распространен способ
производства труб на непрерывных станах печной сварки. Непрерывно движущаяся
полоса в газовых печах нагревается по всей ширине до температуры 1350—1400° С,
затем формуется в трубную заготовку и при обжатии кромок сваривается в трубу.
Этот процесс характеризуется высокой производительностью (до 600 м/мин), низкими
требованиями к качеству исходной полосы. Трубы, изготовленные на станах
непрерывной печной сварки, имеют самую низкую себестоимость. Однако, ввиду того
что полоса нагрета до высокой температуры на всю ширину, не представляется
возможным обеспечить в стыке достаточное усилие осадки. Поэтому качество
сварного соединения получается невысоким. Трубы используются только при низких
давлениях. Кроме того, нагрев больших поверхностей до сварочной температуры
приводит к значительным потерям металла на угар и окалину и требует больших
затрат энергии.
Для изготовления труб печной сваркой можно нагревать т. в. ч. до высокой
температуры только кромки заготовки. Весь остальной металл достаточно нагреть до
1000—1100° С, чтобы обеспечить формовку трубной заготовки на существующем
оборудовании и редуцирование сваренной трубы.
Известны два варианта выполнения печной сварки труб с предварительным
подогревом кромок.
1. Подогрев кромок полосы током частотой 2,5; 8 или 10 кГц на участке
между печью и формовочным станом с помощью линейных индукторов.
2. Подогрев кромок трубной заготовки током частотой 8, 10 или 440 кГц на
участке между формовочным станом и шовосжимающей клетью с помощью схватывающих
индукторов.
Оба варианта опробованы: на Таганрогском металлургическом заводе — током
частотой 10 кГц с линейными и охватывающими индукторами и на Челябинском
трубопрокатном заводе — током частотой 440 кГц с охватывающим индуктором.
Получены хорошие результаты. Однако процесс внедрения задерживается из-за
трудности достижения устойчивости кромок и обеспечения достаточной
работоспособности высокочастотного оборудования в условиях печных станов.
Дуговая сварка под слоем флюса с предварительным подогревом кромок токами
высокой частоты. Дуговая сварка под слоем флюса металла большой толщины в
настоящее время является по существу единственным способом производства труб
Карта
|