Виготовлення сталевих труб (Навчальний елемент №9)

Цілі
Закінчивши вивчення даного навчального елемента, студент повинен знати:
- способи виготовлення труб;
- вихідний матеріал для виготовлення труб;
- обладнання виготовлення труб.

За способом виготовлення сталеві труби поділяють на зварні (зі швом) і безшовні (суцільнотягнуті). Зварні труби значно дешевші за безшовні, проте поступаються їм у міцності. Їх застосовують для відносно низьких тисків.

Як заготовку для зварних труб використовують в рулонах стрічку або спеціальні прокатні полоси (штрипси) завширшки окружності труби.

В процесі безперервного пічного зварювання труб штрипс проходить через піч, нагрівається до 1300-1340о. Після виходу з печі штрипса, його кромки обдуваються повітрям із сопел. В результаті хімічних реакцій в залізі кромки розігріваються до температури 1400о і звільняються від окалини при обдуванні. Потім труба формується первинними формувальним і вторинними валками. Перед стисненням на вторинних валках кромки штрипса нагріваються до температури 1500о завдяки обдуванню кромок повітрям, що поступає із сопла.

Дугове електрозварювання сталевих труб полягає в такому. Після формування труби з листа у переділку кромок автоматично подається електродний дріт, а місце зварювання покривається шаром флюсу для захисту металу шва від шкідливої дії повітря. Між трубою і електродним дротом виникає електрична дуга, яка розплавлює дріт і оплавляє зварювані кромки. Розплавлений метал заповнює стик між кромками, виступає і утворює шов.

Роликове електроконтактне зварювання труб полягає в тому, що зі сталевої стрічки  (steelwire) попередньо скручують трубу. Кромки стрічки щільно прилягають одна до одної. У спеціальному стані між кромками пропускають електричний струм великої сили, місце стику кромок нагрівається і під тиском роликів зварюються. Для нагрівання використовується тепло, що виділяється у стикові, який чинить струму найбільший опір.

Зварювання струмом високої частоти, коли із сталевої стрічки попередньо скручують трубу, а потім кромки трубної заготовки розігрівають до пластичного стану за допомогою індукційної котушки. Кромки стикового з’єднання зварюються за рахунок стиснення трубної заготовки валками.

Безшовні гарячекатані (гаряче деформовані) труби виробляють прокатуванням. Круглу заготовку нагрівають до білого жару і пропускають через прошивний стан, де утворюють (прошивають) крізну круглу порожнину за допомогою валків і спеціальної оправки (дорна). На спеціальному стані отриману гільзу в нагрітому стані розкатують в трубу декілька разів, поки внутрішній діаметр і товщина стінки не набудуть необхідних розмірів.

Безшовні холоднокатані (холоднодеформовані) труби отримують так само, як і гаряче деформовані, шляхом прокату але без підігрівання заготовок. Заготовкою для отримання холоднокатаних є гарячекатані труби.

Безшовні холодно тягнуті труби отримують із гарячекатаних труб шляхом холодного волочіння. При волочінні труби протягують її через кільце (волоку). При цьому діаметр труби зменшується до відповідного розміру, а якість поверхні труби покращується.

Контрольні запитання
1. Які існують основні способи виготовлення труб?
2. Як називається прокатні стрічки для виготовлення труб?
3. Поясніть суть пічного зварювання труб.
4. Для чого використовують дорн при виготовлені безшовних труб?
5. Чим відрізняються труби гаряче катані від холодно катаних?
6. З якою метою протягують холодно тягнуті труби через волоку?