Линия ТВЧ: как рулон становится трубой
Основная технология для диаметров 10-530 мм - непрерывная валковая формовка с высокочастотной сваркой:
- Подготовка штрипса. Рулонная лента распускается на полосы точной ширины (ширина = развёртка периметра трубы), концы полос свариваются встык - линия работает непрерывно.
- Формовка. 6-12 пар валков последовательно сгибают плоскую полосу в открытую трубную заготовку - кромки сходятся под сварочным узлом.
- ТВЧ-сварка. Индуктор наводит в кромках токи частотой 100-450 кГц; за счёт скин-эффекта греются именно кромки. Сжимающие валки сдавливают их - образуется шов без присадочного металла.
- Снятие грата. Резцы срезают наружный и внутренний грат (выдавленный при сжатии металл) заподлицо.
- Термообработка шва (для ответственных труб) - локальная нормализация зоны сварки индукционными нагревателями выравнивает структуру.
- Калибровка, правка, резка летучим отрезным устройством на мерные длины, контроль.
Результат - прямошовные трубы по ГОСТ 10704-91 (сортамент) и ГОСТ 10705-80 (технические требования).
Трубы большого диаметра: UOE и спиральный шов
Для диаметров свыше ~530 мм рулонной стали не хватает - используют листовую формовку. В схеме UOE лист последовательно гнётся в U-образный, затем O-образный профиль на мощных прессах, сваривается изнутри и снаружи дуговой сваркой под флюсом (SAW) и экспандируется - калибруется раздачей изнутри (буква E - expanding). Альтернатива - JCOE (пошаговая подгибка) и спиральношовная формовка из рулона.
Так производят магистральные трубы до 1420 мм по ГОСТ 20295-85 и экспандированные трубы. Сварные швы контролируются рентгеном и УЗК на 100% длины.
ТВЧ против сварки под флюсом
| Параметр | ТВЧ (HFW) | Под флюсом (SAW) |
|---|---|---|
| Диапазон диаметров | 10-530 мм | 530-1420 мм и выше |
| Исходная заготовка | Рулонный штрипс (лента) | Толстый лист |
| Способ формовки | Непрерывная валковая | UOE / JCOE (пресс-формовка) или спиральная |
| Сварка | ТВЧ (индукционная, без присадки), ток 100-450 кГц | Дуговая под флюсом (SAW), внутренний + наружный швы |
| Скорость линии | До 30-120 м/мин | Штучное производство |
| Типовые стандарты | ГОСТ 10704-91, 10705-80 | ГОСТ 10706-76, 20295-85 |
Контроль шва и применение
Шов - определяющий элемент качества сварной трубы, поэтому контроль многоступенчатый: вихретоковый или ультразвуковой контроль шва в потоке (100% длины), гидроиспытание каждой трубы, выборочные механические испытания через шов - сплющивание, растяжение, раздача. Подробнее о методах - в статье «Контроль качества труб».
Применение электросварных труб - везде, где давление среднее и низкое: водо- и газопроводы, отопление, металлоконструкции, опоры, ограждения. Выбор между сварной и бесшовной трубой разобран в статье «ГОСТ 8732 или 10704».
Нужна партия электросварных труб с сертификатами и контролем шва? Позвоните +7 (351) 700-74-96 - посчитаем наличие и доставку в день обращения.
Вопросы и ответы
Что такое ТВЧ-сварка трубы?
Сварка токами высокой частоты (100-450 кГц): кромки сформованной трубной заготовки разогреваются наведёнными токами до сварочной температуры и сдавливаются валками. Шов образуется без присадочного металла за счёт кузнечной сварки кромок. Наружный и внутренний грат (выдавленный металл) срезается резцами.
Насколько шов слабее основного металла?
По ГОСТ 10705 прочность сварного соединения нормируется на уровне основного металла - испытания на сплющивание и растяжение проходят через шов. Практически шов - зона повышенного внимания: его проверяют УЗК или вихретоковым контролем на 100% длины, а для ответственных труб проводят локальную термообработку шва.
Чем отличается прямошовная труба от спиральношовной?
Направлением шва: прямошовная сваривается вдоль образующей, спиральношовная - по спирали из рулонной полосы. Спиральный шов длиннее, но нагружен выгоднее (под углом к кольцевым напряжениям). Спиральношовные трубы применяют в магистральных трубопроводах больших диаметров.
Почему электросварная труба дешевле бесшовной?
Производительность линии ТВЧ-сварки в разы выше прошивного передела, заготовка (штрипс) дешевле трубной заготовки, меньше энергозатраты на нагрев. При равном размере разница в цене обычно составляет 15-30% - поэтому там, где давление позволяет, проектировщики закладывают электросварные трубы.
