Реконструкция оборудования пресса предварительной формовки ТЭСА 1020 ОАО «ВМЗ» для производства труб диаметром 820 мм и толщиной стенки 30 мм

Пресс гидравлический для  окончательной формовки заготовок  труб П9057
Номинальное усилие пресса, МН	500-60
Номинальное усилие возвратного хода, МН	23-3
Ход подвижной траверсы, мм	600-5
Производительность пресса, шт/ч	60
Габаритные размеры, мм Полная высота Высота над уровнем пола Слева направо Спереди назад	14320 10380 22300 23650
Масса пресса, т	2990
Пресс гидравлический для  подгибки кромок листов заготовок труб П9047
Номинальное усилие пресса, кН	50000
Ход подвижной траверсы, мм	215
Размеры подвижной траверсы, мм	12890х720
Усилие прижима, кН	15000
Ход прижимной траверсы	510
Скорость прижимной траверсы, мм/с При смыкании При размыкании	50 100
Габариты пресса, мм Слева направо Спереди назад	17000 20000
Масса пресса, кг	961000
Сборочно-сварочный стан
Диаметр труб, мм	508-1422
Толщина стенки, мм	7-48
Длина труб, мм	10500-12600
Сварочное устройство
Метод сварки	в защитном газе
Защитный газ	смесь аргона/CO2
Мощность сварки, А средняя, максимальная	1500 пост.ток 2500 пост.ток
Скорость, м/мин, не более	3
Устройство для механической калибровки по всей длине труб
Диаметр труб, мм	508-1422
Толщина стенок, мм	7-48
Длина труб с планками, мм	9000-12200
Усилие расширения главного цилиндра, МН	15,0
Скорость движения главного цилиндра,мм/с ускоренный ход вперед рабочая скорость обратная скорость	180 90 180
Давление гидросистемы, бар	280
Степень расширения без чрезмерного  расширения, %	1,5

 

          Гидравлическому испытанию подвергается каждая труба. Гидравлическое испытание производится при открытых штампах пресса с одновременным обязательным обстукиванием трубы молотками массой 0,5-1,0 кг. Трубы считаются выдержавшими испытания, если при этом не будет обнаружено течи. У прошедшей гидроиспытание трубы берут пробы для механических испытаний, а дефектные концы обрезают. Далее повторяют проверку сварного соединения трубы на наличие дефектов автоматическим ультразвуковым контролем сварного соединения (АУЗК) по всей длине и по периметру основного металла концевых участков труб. Места возможных дефектов отмеченных автоматическим ультразвуковым контролем осматривают ручным ультразвуковым контролем (РУЗК) участков сварного соединения. Производят осмотр и ремонт труб. Плазменную обрезку используют для удаления дефектных концов труб. Труба с размеченными под обрезку концевыми участками по передвижному рольгангу поступает на входной рольганг установки плазменной резки, состоящей из собственно двух установок воздушно дуговой плазменной резки АПР-404 УХЛ 4, механизма зажима и вращения трубы и механизмов перемещения плазмотронов. Поступившая на рольганг труба останавливается на примерно одинаковом расстоянии от обеих установок. Зажимными призмами труба поднимается и зажимается в шпинделях и ориентируется таким образом, чтобы концевые планки не попали в зону реза. Включается привод нижней тележки и по указателю производят совмещение плоскости реза с отметкой под обрезку. После этого включается привод перемещения верхней тележки, рычаг с плазмотроном поднимается вверх, и включением привода верхней тележки на маршевую скорость плазматрон выводят в исходное положение к торцу трубы. Аналогично ориентируется плазмотрон на втором конце трубы. Включаются схемы охлаждения и питания плазмотронов, вентиляционные установки, производится подвод токосъемника, опускаются рычаги плазмотронами и следящими роликами на внутреннюю поверхность трубы, зажигаются плазменные дуги и на рабочей скорости производят первый продольный рез. Рез заканчивают, когда тележка доходит до упора при этом гасится дуга. Продольная резка с обоих концов трубы выполняется одновременно, поэтому поворот трубы осуществляется после окончания более длинного реза.

       По завершении  резов плазмотроны на маршевой скорости возвращаются торцам трубы. Труба на маршевой скорости разворачивается на заданный угол, после чего включается рабочая скорость перемещения плазмотронов процесс резки повторяется. Дополнительно удаляют усиления внутреннего и наружного шва на трубах после обрезки дефектных концов. Концы труб заторцовывают. Торцы трубы подвергают магнитолюминесцентному контролю (МЛК). Протяженность обнаруженных дефектов определяет ручной ультразвуковой контроль (РУЗК). При обнаружении дефектов трубу возвращают на плазменную обрезку концов труб. У трубы прошедшей  магнитолюминесцентный контроль проводят деовализацию концов труб. Готовую трубу осматривают, ремонтируют зачисткой мелких дефектов и окончательно осматривают трубу. После окончательного осмотра, труба маркируется и передаётся на склад готовой продукции. 

 

 

Рисунок 2.7 Технологическая линия ТЭСА 1020

 

2. 4 Дефекты возникающие в линии и на прессе

 

     Дефекты прямошовных  труб, изготовленных дуговой сваркой   можно разделить на следующие  группы: дефекты при подготовке исходной заготовки и ее формовке; дефекты при сварке и отделке труб.

    Дефекты при подготовке  листов и их формовке. На листах  могут быть вмятины, закаты, раковины, выточки, расслой. На листах могут быть вмятины, закаты, раковины, выточки, расслой. Разнотолщинность –  из-за некачественного штрипса и режима стенки при формовке, при неправильном удалении града в зоне сварного соединения, неправильной калибровки. Овальность – неудовлетворительная калибровка, не выформовка кромочных участков. Дефект яблока – вдавливание, переформовка кромки. Кривизна по длине трубы возникает из-за остаточной деформации в зоне сварного соединения.

    Сформованная трубная  заготовки может иметь следующие  дефекты: смещение кромок, гофры,  неправильная форма заготовки,  овальность, дефект яблока. На прессе подгибки кромки возможны следующие дефекты трубной заготовки:

- Разная высота кромки с правой  и левой стороны. Этот дефект  возникает из-за не правильной  настройки прессов формующих левую и правую кромку.

- Неудовлетворительная формовка кромки, в этом случае кромка с одной стороны имеет не правильную форму. Это вызвано более сильным распружиниванием одной кромки, по сравнению с другой с другой стороны. Возникает из-за неправильно выбранных параметров формовки кромки.

 

 

 

Рисунок 2.8 Дефекты трубной заготовки после прессов подгибки кромок

а – смещение кромки по высоте; б – неправильная форма  кромки

 

    На прессе предварительной  формовки возможны дефекты смещения  кромки одной относительно другой, образование заготовки не правильной формы. Смещение кромки происходит из-за неправильной настройки оборудования, неравномерно сформованной кромки, изношенности инструмента. Так же из-за неправильной настройки оборудования возможно образование заготовки не правильной формы. В результате распружинивания заготовка приняла форму, такую, которая не может войти в следующий пресс окончательной формовки. 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок 2.9 Дефекты трубной заготовки на прессе предварительной формовки

а – смещение кромки; б – неправильная форма заготовки

 

     На прессе окончательной  формовки возникают дефекты:

- Неправильная форма  заготовки; 

- Большой зазор между  кромками после пресса;

- Вдавливание кромок;

- Смещение одной кромки  относительно другой.

     Эти дефекты появляются  в результате формовки трубной заготовки с дефектами возникнувших на прессах подгибки кромок и предварительной формовки.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок 2.10 Дефекты трубной заготовки на прессе предварительной формовки

а – вдавливание кромок; б – большой зазор между кромками; в – смещение кромки

 

         Дефекты  при сварке и отделке труб. К ним относятся поры, непровар  пережог, трещины в шве и околошовной зоне, шлаковые и неметаллические включения. Поры, их причинами служат: грязные кромки полосы, влажный флюс, малая насыпная масса флюса, большой сварочный зазор, малое расстояние между электродами, большое напряжение на дугах. Образование пористости вызывает водород, азот и кислород воздуха, попадающие в сварочную ванну из флюса, ржавчины и масла. Непровар возникает из-за недостаточной величины сварного тока, из-за неточного схождения кромок, грофрообразований, смещения штрипса по углу, из-за несогласованности кинематических параметров движения заготовки и скорости сварки, смещение шва. Пережог – сквозные проплавления кромок заготовок при большой силе сварочного тока, при большом зазоре между кромками, перегрев сварного соединения из-за разности кинематики движения. Смещение швов относительно стыка кромок - смещение электродов или светового указателя, плохо выправлена сварочная проволока. Пористость сварного соединения – микрополости, заполняющиеся газом. Неметаллические включения сварного шва, возникают в результате слабого обжатия в сварном узле, недостаточного нагрева кромок, неправильной настройки шовобжимающего калибра. Трещины в шве и околошовной зоне возникают под действием растягивающих упругих напряжений, из-за неправильной формовки трубной заготовки, неправильной установки валков стана наружной сварки относительно оси рольганга.

     Плохое формирование  наружного сварного шва возникают  в результате неправильной настройки электродов. Шлаковые и неметаллические включения - посторонние включения в металле.

 

2.5 Приборы контроля и средства измерения

 

     Контроль качества  трубы начинается контроля геометрических  размеров листа после правки  листа. Измерение геометрических  размеров листов производится  с помощью автоматизированной  системы АПК «Лимб-ЛВ». Допустимая погрешность измерений параметров листа: длина ± 5,0 мм;  ширина ± 1,5 мм; толщина ± 0,2 мм; серповидность ± 2,0 мм; теоретическая масса ± 1,0 кг. Отбраковка осуществляется за счет сравнения поступающих данных от измерителей с заданными допускаемыми отклонениями. Далее осуществляется контроль за кромками листа при их обработке на строгальном станке. На кромках листа после строжки не допускаются не простроганные участки, заусенцы, вмятины и задиры величиной толщины листа выходящей за пределы минусового допуска. При пуске станка после его переналадки на другой типоразмер, в начале смены и периодически не реже двух раз в смену оператор должен проверить фактическую ширину листа форму и размеры фасок после строжки на 1 - 2  листах в трех сечениях по длине.        

    Ширина листа измеряется рулеткой Р5УЗП ГОСТ 7502 форма и размеры фасок - специальным угольником, углы фаски угломером тип 4 - 10 ГОСТ 5378. Контроль производится после выхода листа из последней тянущей клети станка на рольганге при отключенном оборудовании. Контроль при формовке осуществляется в соответствии с картой контроля и испытаний. Контроль на прессе предварительной формовки: дополнительная проверка и настройка инструмента производится только в случае, если сформованные заготовки имеют какие - либо отклонения от заданной U-образной формы заметные визуально (разница более чем на 10 мм в высоте боковых частей заготовки, разный зазор между кромками по длине заготовки, более чем на 20 мм увеличение зазора между кромками до величин затрудняющих задачу заготовок в открытый штамп пресса окончательной формовки).

     Контроль на прессе окончательной формовки: контроль геометрических параметров трубной заготовки производится оператором пресса на выходном рольганге при остановленном оборудовании после переналадки. Измерение геометрических параметров производится рулеткой Р5УЗП ГОСТ 7502 и линейкой 300 гост 427. На поверхности трубкой заготовки не допускаются задиры накаты царапины и уступы глубиной выводящей толщину стенки за пределы минимально допустимой. В случае выявления отклонений при контроле геометрических параметров трубной заготовки, превышающих требуемые, производится контроль следующих пять заготовок. Если отклонения продолжатся, то проводят настройку пресса.

     При сварке сварщик сравнивает основные параметры сварки с картой контроля и испытаний. После сварки он сварщик должен осмотреть шов на наличие видимых дефектов. Далее сварной шов проверяют автоматическим ультразвуковым контролем сварного соединения (АУЗК) и отмечают места возможных дефектов. Далее эти места проверяют с помощью рентгенотелевизионного контроля (РТК). Если РТК не подтвердила наличие дефектов в отмеченных АУЗК местах, то используют ручной ультразвуковой контроль (РУЗК) участков сварных соединений. Затем труба проходит калибровку, гидроиспытания, обрезку концов. Далее труба снова проходит проверку сварного шва. Сварной шов проверяют автоматическим ультразвуковым контролем сварного соединения (АУЗК) и отмечают места возможных дефектов. Далее эти места проверяют с помощью рентгенотелевизионного контроля (РТК). Если РТК не подтвердила наличие дефектов в отмеченных АУЗК местах, то используют ручной ультразвуковой контроль (РУЗК) участков сварных соединений. Готовая труба проходит последнюю стадию контроля – окончательную приемку трубы. Сортировщик проверяет геометрические параметры, проверяет сварной шов, проверяет данные полученные с предыдущих участков контроля.