Méthode de fabrication de tuyaux en acier rectangulaires de grand diamètre – PARTIE 1

【0001】
[Domaine d’application industrielle] La présente invention concerne un procédé de formage à chaud continu de tubes rectangulaires en acier de grand diamètre, et plus particulièrement, à une bande d’acier à paroi épaisse. Les deux extrémités sont soudées bout à bout par un traitement plastique à froid parallèle à sa direction longitudinale pour former un tuyau en acier de grand diamètre avec une courbe fermée en section transversale. Après une mise en forme continue, Le tuyau en acier est chauffé dans son ensemble et directement envoyé au processus de formage de section transversale carrée pour le traitement thermique afin de former un tuyau en acier, qui se caractérise par une forme carrée. La forme transversale du tube rectangulaire en acier de grand diamètre à fente unique, en particulier le matériau d’angle, implique une méthode de formage à chaud d’acier carré à paroi épaisse pour éliminer les contraintes internes résiduelles et améliorer la ténacité du tuyau.

Tuyau en acier rectangulaire

Réf. En10210 10219 S235 S275 S355 S355j2 S355J2H Tuyau en acier rectangulaire carré

Domaines d’application des tubes carrés: Largement utilisé dans la fabrication de machines, Industrie de la construction, Industrie métallurgique, Véhicules agricoles, Serres agricoles, industrie automobile, Fer, Glissières de sécurité routières, squelettes de conteneur, meubles, Domaines de la décoration et de la structure métallique, etc.

Utilisé dans la construction d’ingénierie, Murs-rideaux en verre, décoration de portes et fenêtres, des structures en acier, Garde-corps, fabrication de machines, Fabrication automobile, Fabrication d’appareils électroménagers, construction navale, Fabrication de conteneurs, énergie électrique, Construction agricole, Serres agricoles, des supports de bicyclettes, porte-motos, étagères, Équipement de fitness, Produits de loisirs et de voyage, Meubles en acier, Diverses spécifications de carter d’huile, Conduites d’huile et conduites d’oléoduc, eau, gaz, eaux usées, Air, Chauffage et transport d’autres fluides, Protection contre l’incendie et supports, Industrie de la construction, etc.

Section creuse en tube d’acier carré pour structure en acier lourd|Collé formé|Finition à chaud|grande taille TABLEAU DES TAILLES

【0002】
[Technologie existante] Les colonnes dans les structures en acier sont très demandées.
Traditionnellement, la méthode de production de masse de traitement à froid de tuyaux en acier rectangulaires à paroi épaisse et de grand diamètre< /empan>
Les méthodes de construction suivantes ont été adoptées. La bobine laminée à chaud passe à travers un niveleur pour former une bande d’acier plate, et les deux côtés de la bobine sont soumis à une largeur fixe et à un traitement en biseau. La bande d’acier est transportée en série à travers les étapes de traitement de la segmentation, Clustering, Roulage des palmes, etc. Au cours de ce processus, La bande d’acier est formée séquentiellement. Après que la section à angle droit soit formée en une forme presque circulaire, Un tuyau circulaire en acier est construit à l’aide d’une résistance à haute fréquence et d’une induction. Dispositif de soudage et rouleau compresseur. Voilà. Une fois le tuyau rond en acier refroidi, il passe dans une machine de calibrage, une table d’allaitement, une tête de Turc, etc., et est ensuite façonné en une section angulaire pour produire un tuyau en acier de diamètre carré.

[0003] Dans la méthode ci-dessus, Une plaque d’acier épaisse avec une surface plane ou incurvée est traitée à froid pour former un tuyau en acier rectangulaire. =2>Donc, le processus de pliage d’environ 90 diplômes est inclus. toutefois, lorsque la plaque d’acier épaisse est pliée à froid à environ 90 degrés, la section transversale de la plaque d'acier au niveau du coude et le plan neutre se déforment <un je=5> comme limite, la force de traction agit sur le matériau extérieur, et la force de compression agit sur le matériau intérieur. Donc, même si le R nécessaire est appliqué à la pièce, la déformation plastique dépassera la limite élastique du matériau, et on ne peut pas dire que la possibilité des propriétés mécaniques de la pièce déformée, surtout la pièce d'angle, il n’existe pas de fracture fragile ou détériorée.

0004] Des structures en acier, bâtiments, etc. qui utilisent ce type de tuyaux en acier rectangulaires de grand diamètre, car les colonnes sont généralement construites une fois terminées. 2> Non seulement il peut supporter son propre poids et la structure de poids attachée sans déformation pendant une longue période, mais il peut également résister au stress causé par des forces externes telles que les tremblements de terre et les typhons. Ces colonnes doivent pouvoir résister en toute sécurité à des charges répétées et ne peuvent en principe pas être remplacées ou réparées.. Souvent construit. Dans les années récentes, ce type de tube d'acier rectangulaire de grand diamètre formé à froid a été fréquemment utilisé comme colonnes dans les structures de bâtiments, et comme il est également utilisé comme colonne dans les immeubles de grande hauteur, compte tenu de la situation ci-dessus, Dans ce cas,, la détérioration du matériau du tube en acier due au travail à froid pendant le processus de moulage a été reconnue comme un problème. Récemment, les experts estiment que ce type de tube en acier rectangulaire de grand diamètre produit par moulage à froid représente la majorité des applications dans les structures en acier, et certaines personnes semblent s'inquiéter de savoir si ce matériau convient comme principal matériau de structure des bâtiments.. objet.

0005 Afin de résoudre les problèmes matériels existant dans les tubes en acier rectangulaires de grand diamètre formés à froid, le traditionnel point d'entrée, A< /empan>. Il existe un moyen de chauffer jusqu'au point de transition 3 changement de phase 1. Il est ensuite passé dans un laminoir à plusieurs étages et façonné en une section rectangulaire.. Lorsque la méthode ci-dessus est utilisée, la qualité du produit est meilleure, mais en raison de la déformation des deux extrémités du tuyau en acier, le rendement est médiocre, chaque pièce est traitée une fois, et le rendement est faible. aditionellement, le recuit est coûteux car l'ensemble du tuyau en acier est chauffé à des températures élevées. Le tube en acier rectangulaire de grand diamètre formé est placé dans un four de recuit et la pièce entière est chauffée jusqu'à ce que la contrainte résiduelle dans le matériau soit presque complètement éliminée et recuite.. Il existe deux méthodes pour cette situation: chauffer l'acier en A. Utiliser des combustibles fossiles comme le pétrole, gaz naturel ou électricité, tubes en acier prêts à l'emploi pour restes explosifs des guerres, tuyaux sans soudure, etc. sont tous chauffés.
0006]La bobine laminée à chaud passe par la machine de redressage et subit diverses
Formage de châssis à rouleaux et d'équipements de soudage haute fréquence suivi d'un formage à froid
Formé en tube d'acier circulaire. Après avoir formé, le tuyau en acier est chauffé en ligne à l'aide de l'électricité (induction), les combustibles fossiles comme le gaz ou le pétrole. Des parties du tuyau en acier sont formées en croix angulaires à travers des rouleaux intermédiaires, puis refroidi et transformé en produits. La méthode ci-dessus utilise le chauffage en ligne, donc si ça se passe bien, le rendement sera meilleur et la productivité sera supérieure à la situation ci-dessus, mais une fois que la ligne de production tombe en panne ou s'arrête en raison de défauts de soudage, la productivité et le rendement diminueront. sera considérablement réduit.
0007] en outre, lors de l'installation d'un four de chauffage en ligne utilisant des combustibles fossiles tels que le gaz et le mazout, il faut =2> Parce que la vitesse de soudage est rapide (une certaine vitesse de soudage est nécessaire pour obtenir un bon joint soudé grâce au soudage à haute fréquence), dans les matériaux de tuyaux en acier, la contrainte résiduelle de l'acier est complètement éliminée. en outre, lors de l'utilisation de combustibles fossiles tels que le gaz et le pétrole pour chauffer des tuyaux en acier circulaires, la source de chaleur ne peut pas pénétrer à l'intérieur du tuyau en acier, il est donc difficile pour le matériau de chauffer uniformément le tuyau en acier, et il y a des problèmes de contrôle de la température. Tubes d'acier, résultant en une qualité de produit uniforme, n'est peut être pas. , rendant la chaîne de production trop longue et limitant l'emplacement. un je = 9> Il y a des difficultés de sélection ou le montant de l'investissement en capital-risque sera plus élevé que prévu. L'espace A doit installer un four de chauffage d'une longueur de 0 m à 300 m.
0008] en outre, les fours de chauffage à combustibles fossiles ont généralement un rendement thermique extrêmement faible, et il peut parfois être nécessaire de prendre en compte des mesures de lutte contre la pollution basées sur les gaz d'échappement et la chaleur résiduelle.. en outre, l'entretien et la gestion des équipements de combustion de combustibles fossiles et des fours de chauffage nécessitent également de la main d'œuvre. Mais ses avantages sont de faibles coûts de carburant, transport relativement facile, disponibilité et acceptation faciles quelles que soient les conditions de localisation. D'autre part, les appareils de chauffage utilisant l’énergie électrique nécessitent moins d’espace pour chauffer, et nécessitent un chauffage uniforme et un contrôle minutieux de la température de chauffage. toutefois, le coût de l'électricité est élevé, et il est difficile d'obtenir la puissance de grande capacité requise en fonction de l'utilisation. Conditions du chantier. >. En d’autres termes, il existe des situations où les installations de transmission ne sont pas disponibles. Il est entendu que les problèmes techniques suivants existent actuellement: [0009]
[Problèmes à résoudre par l'invention] L'objectif du procédé de construction de la présente invention est de résoudre les problèmes suivants: Le but de la présente invention est de développer un nouveau procédé de thermoformage qui peut éliminer autant que possible les problèmes inhérents au procédé ci-dessus.. à moins que la contrainte résiduelle admissible, et rendre l'ensemble du matériau uniforme pour améliorer la ténacité de la section de plaque plate. Tuyau en acier profilé pour éliminer les contraintes internes dans les coins

【0010】
[Moyens pour résoudre le problème] Afin d'atteindre l'objectif ci-dessus, le procédé de construction de la présente invention comprend les éléments structurels suivants: En même temps, un appareil de chauffage à haute fréquence ou un brûleur à combustible fossile est utilisé pour chauffer localement uniquement à proximité du coin prévu. Le tuyau en acier est un gros tuyau en acier. Méthode de formage thermique de tuyaux en acier rectangulaires de diamètre, caractérisé par leur transfert sur des rouleaux pour représenter des tuyaux en acier de forme carrée. , ou chauffage combiné des deux méthodes de chauffage ci-dessus. (1) La totalité de la circonférence extérieure d'un tuyau en acier circulaire continu est formée en formant une plaque d'acier en bande en un cercle avec une section transversale perpendiculaire à la direction de la longueur., et soudage bout à bout des deux côtés de la plaque d'acier en bande. 4> Le tuyau en acier rond est formé en chauffant la billette à l'aide d'une combinaison de chauffage au gaz naturel., pétrole et autres combustibles fossiles comme sources de chaleur et chauffage à haute fréquence utilisant l'énergie électrique. Le tube en acier est transféré au laminoir pour le formage des coins, et la température est contrôlée en même temps. Maintenir l'uniformité de température souhaitée dans tout le tube. Méthode de formage à chaud pour tubes carrés en acier de grand diamètre. (2) Toute la circonférence extérieure d'un tuyau en acier circulaire continu formée en formant une plaque d'acier en bande dans une forme circulaire avec une section transversale perpendiculaire à la direction de la longueur et en soudant bout à bout les deux côtés de la plaque d'acier en bande.. 10> Appareils de chauffage à haute fréquence utilisant des sources de chaleur à combustibles fossiles comme le gaz, huile, ou énergie électrique

【0011】
[Opération] (1) Compte tenu de la situation actuelle ci-dessus, le procédé de construction de la présente invention
Adopter la méthode de chauffage composite des tuyaux en acier, C'est, méthode de montée de tuyaux en acier
Chauffage, la plupart du chauffage utilise uniquement des combustibles fossiles,
finalement, le chauffage utilise de l'électricité, ce qui nécessite un contrôle précis de la température de l'équipement.
Pour le premier chauffage de tubes en acier nécessitant une grande quantité de chaleur, il est plus facile d'obtenir une grande quantité de chaleur en utilisant des méthodes de chauffage à haute fréquence. >Utiliser simplement, combustibles fossiles à faible coût et contrôle strict de la température. Pour le chauffage final, la puissance est facile à régler, mais coûteux pour réduire le coût global du recuit des tuyaux en acier et pour pouvoir de toute façon ajuster correctement la température de chauffage finale du tuyau en acier. 0012] En plus de (2), dans le chauffage par combustion de combustibles fossiles, comme mentionné ci-dessus, afin de chauffer le tuyau en acier à la température requise, un long équipement de four de chauffage est nécessaire, ce qui peut entraîner des conditions difficiles dans le choix de l'emplacement de la ligne de production, toutefois, si un appareil de chauffage à haute fréquence est installé sur la scène avant comme méthode de chauffage, le dispositif de chauffage à haute fréquence utilisera toujours des tuyaux en acier ronds à température normale. /empan> Un autre avantage est qu'il peut prolonger la durée de vie. Ainsi que l'entretien, gestion et durée de vie du matériel, il n'est pas nécessaire de prêter plus d'attention que d'habitude aux méthodes de résistance thermique et de dissipation thermique de l'équipement.

(3) Concernant le chauffage global ou partiel du tube rond en acier susmentionné
, afin que la contrainte interne résiduelle dans l'acier puisse être résolue ou supprimée
A1 Méthode de chauffage d'un tuyau en acier jusqu'au point de transformation de phase, A
Changer un>, la température ne peut pas être contrôlée pour un chauffage uniforme et un chauffage uniforme. Le dispositif de chauffage final du tuyau en acier peut utiliser le chauffage électrique. Les avantages ci-dessus sont naturellement fournis par le dispositif de chauffage et peuvent réduire la contrainte interne résiduelle dans le matériau du tuyau en acier rond formé par le pliage et le soudage de la bande d'acier.. Une fois la déformation de soudage éliminée, le tuyau en acier rond est transféré sur le châssis à rouleaux de formage carré, et le tuyau en acier rond est chauffé par le rouleau de formage, et progressivement formé en une section rectangulaire grâce à un traitement mécanique. Les tuyaux en acier circulaires ont de grands diamètres, plaques d'acier épaisses, et grandes capacités calorifiques, les tuyaux en acier doivent donc passer par le processus de laminage carré pour former des formes régulières. Même après la formation des tubes en acier rectangulaires, ils sont encore dans un état de température élevée. Point de changement de phase 1. Même si la température finale de chauffage est proche de celle de l'acier A Considérer la méthode de chauffage jusqu'au point de transformation de phase 30014] Les avantages du chauffage combiné se limitent au cas mentionné ci-dessus où un dispositif de chauffage haute fréquence est installé au dernier étage du dispositif de chauffage.. Le numéro standard est composé de quatre parties, même si le dispositif de chauffage haute fréquence est installé côté façade scène, il peut obtenir les mêmes résultats. Lorsque le tuyau en acier rond est chauffé à proximité du point de transformation A3, la détérioration se produit en raison du traitement du plastique à froid. > une> Chauffage ponctuel. Transformation 1 signifie que la sélection des conditions de position A ci-dessus, etc. est relativement facile. Bénéficier d'avantages tels que le fait d'éviter également que l'appareil ne devienne trop long. Quelle que soit la disponibilité énergétique, Oui, l'équipement de chauffage devient inévitablement plus grand. , les coûts de chauffage augmentent également. Selon le procédé de construction de la présente invention, le manque de capacité de chauffage électrique disponible peut être compensé par des appareils de chauffage utilisant des combustibles fossiles. La planification peut favoriser la recristallisation de la structure cristalline de l'acier et réduire les contraintes résiduelles à l'intérieur de l'acier., mais les méthodes conventionnelles ne le peuvent pas =9> ont les défauts mentionnés ci-dessus. alors, par rapport à la situation ci-dessus, chauffer l'acier à une température supérieure au point de transformation de phase, afin de chauffer à un i=13>

0015] toutefois, la contrainte interne résiduelle et l'écrouissage du tube en acier rectangulaire de grand diamètre formé par ce procédé, surtout près de la soudure et dans les coins, peut être presque éliminé. Complètement supprimé, des tuyaux en acier rectangulaires de haute précision peuvent être produits par formage à chaud, fournissant ainsi une homogénéité, tuyaux en acier rectangulaires de grand diamètre de haute qualité. En bref, puisque le processus de formation des coins de la section de tube en acier est effectué par traitement thermique, la formation des coins est facile, et les quatre coins de la paroi extérieure du tuyau en acier peuvent être facilement formés. Les coins du tuyau en acier provoqués par la flexion 90 degrés, les contraintes résiduelles et les déformations résiduelles provoquées par le soudage bout à bout de l'acier ont été supprimées dans la mesure où il n'y a aucun problème pratique, et il n'y a aucun risque de contrainte résiduelle dans le matériau du tuyau en acier formé. Alternativement, la détérioration du matériau au niveau des coins est presque entièrement restaurée. 0016] La méthode existante de transformation d'un tuyau en acier rond à fente unique en un tuyau en acier rectangulaire
Moyen, lors du formage de tuyaux en acier ronds
Un long espace est prévu avant le processus de formage et de laminage du tube carré pour un refroidissement naturel à la température de chauffage de l'acier soudé à haute fréquence.. toutefois, le procédé de la présente invention peut utiliser l'espace mentionné ci-dessus pour installer un dispositif de chauffage à tuyaux en acier. La méthode de construction est extrêmement longue par rapport aux installations traditionnelles et ne nécessite pas beaucoup d'espace. Donc, selon le mode de construction de la présente invention, il est possible de résoudre les coins des tuyaux en acier en se basant sur la déformation plastique des coins des tuyaux en acier rectangulaires de grand diamètre qui a été récemment considérée comme un problème. >. En outre, par rapport à la méthode de construction traditionnelle équipée d'un four de recuit utilisant des combustibles fossiles comme source de chaleur, le procédé de la présente invention présente une productivité élevée, et même si le matériau du tuyau en acier est réellement recuit, l'augmentation des coûts est faible. en outre, par rapport au four de chauffage utilisé dans la méthode en ligne existante, l'espace d'équipement est plus petit, et la température de chauffage peut être facilement contrôlée pour chauffer uniformément le matériau en acier. Avec une bonne qualité et une précision de formage élevée, il peut produire des tuyaux en acier rectangulaires uniformes de grand diamètre. Les défauts dus en partie à la dégradation des matériaux peuvent être éliminés au point de ne plus constituer un réel problème.

0017] (4) Les défauts de matériaux considérés comme problématiques dans les tubes en acier rectangulaires de grand diamètre disponibles sur le marché sont causés par des problèmes dans le processus de formage des tubes en acier.. > Matériaux locaux de matériaux de structure dus à la détérioration, tels que les matériaux d'angle de tuyaux en acier durcis par flexion à froid et contraintes résiduelles, etc. C'est un affaiblissement. Donc, dans le procédé de la deuxième invention, juste avant d'envoyer le tube en acier rond à fente unique au rouleau de formage carré pour le traitement, au moins l'acier proche du coin prédéterminé de la surface circonférentielle externe du tuyau en acier est chauffé jusqu'au point de transformation A, une situation similaire à celle ci-dessus peut être obtenue ( 3), J'ai hâte de jouer avec. toutefois, afin de former un tube d'acier circulaire en section rectangulaire, seule la zone proche du coin prédéterminé est chauffée, ce qui n'entraînera pas la détérioration du matériau de la paroi périphérique du tuyau en acier et une rigidité inégale, même s'il passe à travers le rouleau de formage. Donc, les tuyaux en acier rectangulaires de grand diamètre ne peuvent pas être formés avec une grande précision. 30018] À cette fin, les coins prévus de la paroi périphérique du tube d'acier sont chauffés, et tout le tuyau en acier est chauffé à l'avance. Puisqu'il est essentiellement équivalent au chauffage à point de changement de phase, cela réduira le coût du recuit thermique des produits de tubes en acier. 1. L'équipement de chauffage et la chaleur nécessaire au chauffage sont également A, ce qui équivaut fondamentalement au chauffage à point de changement de phase. 1. L'appareil de chauffage lui-même est A. Bien que l'effet soit proche du chauffage au point de changement de phase, le tuyau en acier 3. A, lissant ainsi la rigidité inégale du matériau de la paroi périphérique du tuyau en acier. en outre, nous éliminons la contrainte de soudage générée à proximité de la soudure du tuyau en acier, éliminer le durcissement de l'acier lors de la formation du tuyau en acier rond, former à chaud l'acier, et façonner la section transversale du tuyau en acier rond. Selon le deuxième procédé de l'invention, la masse du tuyau en acier rectangulaire de grand diamètre est à peu près celle de l'ensemble du tuyau en acier lorsqu'il est chauffé jusqu'à un état proche de la déformation [0019] Pour le chauffage global du tube rond en acier, utilisation (3)- ou la méthode décrite ci-dessus
2> Il est également possible, et si le plan de chauffage consiste à chauffer tout le tuyau en acier, C'est, pour chauffer localement les coins du tuyau en acier, l'acier peut être préchauffé. Puisque le chauffage ultérieur est un chauffage local, l'énergie de chauffage est relativement faible. en outre, il existe des appareils de chauffage locaux pour les tubes ronds en acier utilisant des combustibles fossiles comme sources de chaleur et des appareils utilisant des appareils de chauffage à haute fréquence. On sait qu'il est plus facile de contrôler la température de l'acier et la répartition de la chaleur au sein de l'acier en chauffant.

【0020】
[Exemples] Les exemples suivants sont des exemples d'une ligne de production de tuyaux en acier rectangulaires de grand diamètre équipée d'un équipement pour mettre en œuvre le procédé de la présente invention et le procédé décrit ci-dessus.. >D'après cette application, le mode de réalisation sera décrit selon les dessins annexés, mais les pièces structurelles spécifiques qui constituent chaque section de la bonne ligne de production de tubes en acier
0021 [0021] (Partie 1) Chiffre 1 montre une ligne de production d'un mode de réalisation d'un équipement de thermoformage pour tuyaux en acier rectangulaires de grand diamètre mettant en œuvre le procédé de construction de la présente invention. Est un diagramme schématique. Dans la figure, le long de la ligne droite dans la direction de transport du matériau, 1 est le mécanisme d'installation de la bobine, 2 est le niveleur, 3 est la détermination de la largeur de la plaque d'acier et la section de la rainure; 4 est le niveau du rouleau de décomposition de la plaque d'acier; 5 est le mécanisme de rouleau d'arrondi de section de plaque d'acier à plusieurs étages; 6 C'est une table à rouleaux de finition, 7 est un appareil de soudage par résistance à haute fréquence, 8 est un mécanisme permettant de retirer l'intérieur ou l'extérieur du cordon de soudure, 9 est un combustible fossile, 10 est un four de chauffage à haute fréquence; 11 est un mécanisme à rouleaux de formation de section rectangulaire à plusieurs étages; 12 est formé un dispositif de refroidissement de tuyaux en acier; une> et section de refroidissement; 13 est le mécanisme de mesure de la longueur des tuyaux en acier; 14 est la partie lissante; 15 est le couteau; 16 est le dispositif de lissage; 7 est la machine de dimensionnement et de découpe de tuyaux en acier. toutefois, il existe de nombreux appareils non représentés sur les figures, tels que les mécanismes de déroulement des rouleaux, rouleaux pinceurs, coupeurs d'urgence, dispositifs d'inspection, etc.