способ изготовления трубного колена с износостойким внутренним покрытием

Формула изобретения

СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ТРУБНОГО КОЛЕНА С ИЗНОСОСТОЙКИМ ВНУТРЕННИМ ПОКРЫТИЕМ, включающий нанесение покрытия на внутреннюю поверхность трубы и изгиб трубы в горячем состоянии, отличающийся тем, что перед нанесением покрытия в трубу вводят и устанавливают по месту изгиба втулку-прокладку из износостойкого материала длиной, равной длине изгибаемого участка трубы, и толщиной, равной или большей толщины наносимого покрытия, а покрытие наносят сначала на участки трубы, не подвергаемые изгибу, после охлаждения которых удаляют втулку-прокладку и наносят покрытие на освободившийся участок внутренней поверхности трубы, после чего осуществляют гибку.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к технологии изготовления трубных колен с внутренним покрытием, преимущественно износостойким.

Известен способ изготовления трубного колена с износостойким внутренним покрытием [1] , включающий порезку трубы на втулки, нанесение покрытия, сборку втулок в колено и сварку. При нанесении покрытия втулки в кокиле, укладывают в прямолинейную трубу, располагая между ними прокладки, а покрытие наносят одновременно на все втулки.

Недостатком данного способа является его трудоемкость.

Известен способ изготовления биметаллических трубных колен [2], заключающийся в наплавке сплава на внутреннюю поверхность трубной заготовки с последующей ее гибкой в горячем состоянии по радиусу на трубогибочном станке.

На внутреннюю поверхность трубных заготовок наплавляют асимметричный слой износостойкого высокоуглеродистого сплава, который и обеспечивает повышение износостойкости колена.

Недостатком данного способа является то, что он имеет ограниченное применение, поскольку качественное покрытие получается при нанесении металлических покрытий, а при нанесении неметаллического износостойкого слоя, например путем алюмотермии, в процессе гибки труб наблюдается разрушение и отставание износостойкого неметаллического слоя. При этом нарушается геометрия трубы, включая участки вне зоны гиба, вследствие этого трубное колено имеет низкое качество.

Целью изобретения является расширение сортамента материала покрытия и улучшение качества трубного колена.

Это достигается тем, что в известном способе изготовления трубного колена с износостойким покрытием, при котором на внутреннюю поверхность трубы наносят покрытие, а затем трубу изгибают в колено в горячем состоянии, согласно изобретению перед нанесением износостойкого покрытия в трубу на длину изгибаемого участка вводят втулку-прокладку толщиной, равной или большей толщины наносимого покрытия, и наносят покрытие последовательно на поверхность трубы, сначала на участки, не подвергаемые изгибу, а после удаления втулки-прокладки - на участок изгиба.

Последовательное нанесение внутреннего покрытия сначала на периферийные участки, не подвергаемые изгибу, а после их охлаждения - на центральную часть, изгибаемую в колено, позволяет расширить сортамент материала покрытия - использовать даже хрупкие покрытия.

Предварительно обработанные, например, алюмотермией концевые участки трубы будут в холодном состоянии сохранять профиль и геометрические размеры при последующей технологической гибке колена. Эти обстоятельства обеспечивают качественный монтаж трубопроводов

Ввод термостойкой втулки-прокладки в зону гиба трубы толщиной, равной или большей толщины наносимого покрытия, исключает возможность осаждения покрытия на участке поверхности трубы под втулкой, которая играет роль защитного экрана, при осаждении покрытия на периферийные зоны поверхности трубы. При гибке трубы в горячем состоянии, когда материал покрытия находится в вязком (пластическом) состоянии, исключается тенденция к его разрушению и отслаиванию. Этот факт позволяет использовать широкий сортамент износо- и коррозионностойких материалов для внутреннего покрытия трубных колен. Гибка трубы с различной температурой по длине обеспечивает также хорошее сопряжение прямолинейных концевых участков колена.

Способ осуществляют следующим образом.

В трубу в зону последующего гиба вводят термостойкую сборную втулку-прокладку толщиной, равной или большей наплавляемого внутреннего покрытия. Это условие необходимо соблюдать для исключения затекания износостойкого покрытия на поверхность втулок из периферийных зон. Затем с обоих торцов трубы засыпают, например, термитную смесь, которую зажигают после придания трубе вращательного движения. По завершении процесса трубу охлаждают, а втулку-прокладку удаляют. Затем в зону удаленной втулки засыпают термитную смесь, приводят во вращение трубу и зажигают термит. После завершения процесса горения термитной смеси в средней части трубу подвергают гибу. Внутреннее покрытие в горячем и вязком состоянии качественно прилегает к наружной оболочке (трубе) без разрушения.

П р и м е р. Изготовление трубного колена со средним радиусом гиба 500 м. В качестве заготовки используют трубу размером 219х10 мм, длиной 1600 мм. В средней части трубы устанавливают термостойкую разборную втулку-прокладку из графита длиной 900 мм и толщиной не менее 20 мм. Разборной втулка-прокладка выполнена для лучшего ее изъятия из трубы. Затем с обоих торцов внутрь трубы на свободные участки засыпают, например, термитную смесь, состоящую из 77% железной окалины и 23% алюминия, трубу начинают вращать и зажигают смесь. По завершении горения термита и охлаждения трубы из ее канала удаляют втулку-прокладку, а свободный участок обрабатывают алюмотермией по приведенной схеме. По окончании экзотермической реакции и охлаждения покрытия до температуры 1850^oС трубу подвергают гибке, длина участка сопряжений 900 мм. Гибку осуществляют на гидропрессе, оборудованном соответствующей оснасткой.

Изобретение расширяет сортамент материалов покрытий; улучшается качество колена, поскольку геометрические размеры концевых участков сохраняются, покрытие не нарушается.

Таким образом, описанный способ обеспечивает расширение сортамента материалов для внутреннего покрытия трубных колен, а также улучшает их качество.