Ориентирование сварного шва трубы на стане

При производстве труб первая область, требующая правильной ориентации заготовки, находится непосредственно перед сварочной камерой. Когда два края трубы, которая скоро будет сварена, соединяются, они образуют V-образную форму. Расположение вершины буквы V имеет решающее значение для процесса сварки, особенно при лазерной сварке. Размер пятна лазера крошечный, поэтому вершину необходимо располагать непосредственно под лазером и удерживать устойчиво. Некоторые производители лазерных головок помогают в этом, создавая системы, которые отслеживают края по мере их сближения и корректируют положение пятна лазера по мере продвижения процесса. Тем не менее, заводу приходится выполнять тяжелую работу, максимально поддерживая выравнивание полосы во время ее прохождения через каждую станцию.

Хотя другие сварочные процессы не так сложны, как лазерная сварка, все они требуют правильного расположения V для создания надежных сварных швов. Помимо сварки, правильное расположение шва полезно для зачистки сварного шва по внутреннему и наружному диаметру, закалки трубы и проверки целостности сварного шва. Для этих процессов расположение шва не так важно, как для сварки, но хорошее выравнивание помогает.

Некоторые другие процессы прокатного стана требуют наличия твердого места сварного шва после его выполнения. Один из них – поточный шовный отжиг. Этот процесс основан на том же физическом принципе, что и индукционная сварка, и использует огромное количество электроэнергии для индукции тока и, следовательно, для выделения тепла в стали. В ходе процесса происходит отжиг сварного шва и зоны около сварного шва, зоны термического влияния.

«Эффективный поточный отжиг зависит от ориентации сварного шва с помощью индукторов», — сказал Гленн Хоффманн, вице-президент по разработкам T & H Lemont.

Другой процесс включает изготовление некруглых изделий, сформированных из круглых. В некоторых случаях шов предполагается располагать по центру одной из сторон, совпадая с положением «12 часов». В других случаях шов указывается в другом месте: на заданном расстоянии слева или справа от центра, или относительно угла, или какой-либо другой характеристики трубы.

Для обоих сценариев — удержания шва на отметке 12 часов или поворота его в другое указанное место по окружности трубки — у производителей труб есть два варианта. Вместо первого калибрующего прохода можно использовать специально разработанные валки или использовать стойку для валков, предназначенную для ориентации шва.

Наиболее распространенным способом ориентации шва трубы является использование роликов, предназначенных для ориентации шва на калибровочном участке. Инструменты имеют контуры, которые передают скручивающую силу для направления места шва.

Другой способ предполагает использование стенда для ориентации шва. По внешнему виду похож на стойку с боковыми роликами, в ней используются инструменты, которые можно отрегулировать так, чтобы валы слегка отклонялись от вертикали. Наклонный угол создает скручивающую силу, которая заставляет трубку вращаться. Мельчайшая регулировка обеспечивает достаточное вращение, чтобы направить шов в любое место по окружности между 10 и 2 часами.

Первый метод, в котором используются валки в форме футбольного мяча, является менее дорогим из двух и подходит для многих применений, но имеет несколько недостатков.

«Ролики в форме футбольного мяча соприкасаются с трубой по очень небольшой площади поверхности, поэтому степень контроля ограничена», — сказал Уоррен Уитман, вице-президент инструментального бизнес-подразделения T&H Lemont. Последовательность и точность различаются, добавил Уитман.

Во-вторых, в зависимости от конструкции стана и характеристик трубы первого метода может быть недостаточно; оператор может попытаться заставить мельницу прикладывать слишком большую скручивающую силу на слишком малом расстоянии. Как и в случае любого процесса формования и калибровки, который происходит на трубопрокатном заводе, здесь каждый раз изящество превосходит грубую силу. Грубая сила часто работает, но чаще возникают морщины и дефекты.

«Использование отдельной стойки, спроектированной с учетом всех других параметров формования, дает оператору больше места для работы, вращая трубу над длинной колонной», — сказал Хоффманн. Предпочтительнее постепенно поворачивать его на большом расстоянии, чем резко прикладывать силу на очень коротком промежутке времени.