Диаметрі кіші және орташа құбырларды қысыммен пісіру.

Қысыммен пісіру құбыр дайындамасының пісірілетін жиектерін жоғары температураға дейін қыздыру жолымен орындалады (бірінші кезең) және одан кейін жиектерді өзара біріккен илемділік деформациясына дейін жеткізіп қысу (екінші кезең – пісіру). Қысыммен пісірудің әртүрлі тәсілдерінің өзара айырмашылығы негізінде жиектерді қыздыру тәсілінде: пештік пісіруде отын жануының жылуымен, содан кейін қосымша ‑ металдың жоғары температурада тотықтану жылуымен қыздырылады, ал электрпісіруде тоқ өткенде бөлінетін жылумен қыздырылады. Жиектерді қысу және шөктіру дайындаманы дөңгелек калибрде төмендету кезінде пайда болатын күштің есебінен жасалады. Мұнда жиек түйістеріндегі пісіру қысымы Р_св құбырдың сыртқы қарамындағы орташа қысымға Р_кон, яғни диаметрі бойынша деформациялану дәрежесіне байланысты. Жоғары температура мен илемділік деформациясы металл бетіндегі оксид қабыршақтарын балқытады және бұзады, жиектердің тегіс емес беттерін тегістеп, оксидтерді түйістен қысып шығарады.

Металдың таза беттерін қысу және жоғары температурада қайта кристалдану жағдайы жиектердің, құрылымы үзіліссіз байланысқан, пісіру жігін қалыптастырады. Кейбір жағдайларда жиек беттерін қыздыруды металдың балқи бастайтын температурасына дейін көтереді, бұл да жиек түйістерінен оксидтерді кетіруді қосымша жеңілдетеді. Жиектердің деформациясы ошағының сыртына оксидтермен бірге ығыстырылатын жұмсақ және балқыған металл ішкі және сыртқы шашыраманы (грат) қалыптастырады.

Қысыммен пісіру, негізінде қайта кристалдану басталғаннан металдың балқу температурасына дейінгі аралықта орындала алады. Дегенмен іс жүзінде құбырларды пісіргенде,бір жағынан жіктің беріктігі температураны, пісіру түйісін қысуды және пісіру жігін пісіргеннен кейінгі қысыммен ұстау ұзақтығын көбейткен сайын жік беріктігі жоғарылайды, екінші жағынан – қыздырылған жіктердің тұрақтылығының шектелуімен және олардың жылжуымен анықталады. Аталған жағдайда пісіру жігінің беріктігі, металдың қатты қалпында болатын шекті жоғарғы температурасында алынуы мүмкін.

Үзіліссіз пештік пісіру. Бұл тәсілді диаметрі 13,5 мм‑ден 114 мм‑ге дейін, қабырға қалыңдығы 1,8 ‑8,0 мм сугазжолдарының құбырларын дайындауға қолданады.

Үзіліссіз істейтін орнақтарда пештік пісіру процесінде ыстықтай иленген штрипсті 1280‑1320^оС температурасына дейін пеште қыздырады. Мұнда жиектердің температурасы негізгі металл температурасынан 40‑80^оС жоғарылау. Пештен шығарда штрипс жиектері арнайы шүмекпен берілетін ауамен үрленеді, осының нәтижесінде жиектердің температурасы 1390‑1480 ^оС‑ға дейін жоғарылайды. Штрипс бірінші тік білік жұбында қорамаланады. Келесі горизонталь біліктер жұбында штрипсті қысар алдында штрипс жиектері екінші рет пісіру шүмегі арқылы үрленіп, пісіру температурасына дейін 1500‑1520 ^оС‑ға қыздырылады. Құбырды пісіруді, пісіру шүмегі және екі горизонталь біліктерден тұратын, пісіру қапасынан қыздырылған штрипс өткенде жиектерді қысумен орындайды. Келесі жұппен орналасқан біліктер (төрттен он жұпқа дейін) штрипсті пештен және қорамалау біліктерінен өткізу күшін, сондай‑ақ пісіру жігінің сапасын жоғарылату мақсатында, қосымша қысым жасау үшін арналады. Қорытып айтқанда, құбырды қорамалау және пісіру қыздырылған штрипстің қорамалау‑ пісіру түйінінен өткенде орындалады.

Кедергі тәсілімен құбырларды түйіспелі электрлі пісіру. Әдеттегі (50 Гц) және жоғарылатылған (150 Гц‑ке дейін) жиіліктердегі кедергі тәсілімен электрпісіруді (9‑сурет) диаметрі 6‑250 мм қабырғасының қалыңдығы 0,4‑20 мм көміртекті болаттан құбырлар дайындауға қолданады.

Айналатын трансформатордың электродтық сақинасы арқылы дайындама жиектеріне электр тоғы беріледі. Электрод сақиналары өзара төсеммен 2 оқшауланған. Құбыр дайындамасының 6 түйіс жиектері электрод сақиналарының арасына түсіп, жолғарырақ кедергі болуынан, қызады. Әдетте түйіс аумағындағы металл балқуға дейін жеткізілмейді, пісіру металдың илемділік қалпында өтеді.

Пісіру біліктері және электрод сақиналары қысымынан қыздырылған құбыр жиектері шөктіріледі және пісіріледі. Дайындама жиектерінің 6 дұрыс бағытталуы бағыттаушы пышағы 5 бар біліктермен 4 қамтамасыз етіледі.

Пісіру орнақтарының жұмыс тәжірибесі көрсеткендей, сапалы жік тоқ жиілігі мен пісіру жылдамдығының келесі қатынастарында алынатындығын көрсетті:

Жиілік, Гц 50 100 150 200 300

Пісіру жылдамдығы, м/мин 28‑30 30‑38 40‑45 50‑55 70‑80

9 ‑сурет. Кедергі тәсілімен құбырларды түйіспелі электрпісіру сұлбасы

1‑электрод сақинасы, 2‑ төсем, 3‑ пісіру біліктері, 4‑ біліктер, 5‑ бағыттаушы пышақ, 6‑ дайындама

Пісіру жігінің беріктігі көпшілігінде пісіру біліктері мен электродтық сақина арасында жасалатын деформация ошағындағы қысымға байланысты. Төменкөміртекті болатты пісіргенде сапалы жік 1‑1,2 МПа қысымында қалыптасады. Пісіру жылдамдығын көбейткенде пісіру температурасы төмендейді де жоғарырақ қысым жасауды қажет етеді.

Құбырларды кедергімен пісіруге арналған пісіру орнақтарының (ТЭСА) техникалық сипаттамалары 9‑кестеде келтірілген.

9 ‑ кесте. Құбыр пісіру агрегаттары орнақтарының техникалық сипаттамалары

Стан типі	Құбыр өлшемі, мм	Пісіру жылдамдығы, м/мин	Тоқ жиілігі, Гц	Пісіру трансформатордың қуаты, кВт
Сыртқы диаметр	Қабырғасының қалыңдығы
6-32	6-32	0,4-1,25	16-65	50-150
10-60	10-60	1,0-3,0	8-32
10-76	10-76	0,8-3,5	10-70	50-150
20-102	20-102	1,0-4,75	10-60	50-150
51-152	51-152	2-6	9-27
73-219	73-219	2,5-8	15-45
152-426	152-426	3-8,5	10-50

Құбырларды индукциялы пісіру. Құбырларды индукциялы пісіру диаметрі 21,5 – 219 мм сугазжолдарының және құрылғылық құбырларды өндіру үшін қолданылады.

Құбырларды индукциялы пісіру процесі мәні келесіде ‑ құбыр дайындамасының жиегін индукциялы тоқпен пісіру температурасына дейін қыздырып, содан кейін жиектерін қысады, нәтижесінде олар пісіріледі.

Жиектерді қыздыру, индуктор астынан жылжып өтетін құбыр жиектерінің үстінде орналасқан индукция жасаушы сымнан 3және магнитөткізгіштен 2 тұратын жазық индуктормен 1 орындалады (10‑сурет). Индукциялаушы сым 3 сумен салқындалатын түтіктен тұрады. Индуктор тоғы жасайтын магниттік ағын 4 құбыр дайындамасын, оның бетіне перпендикулярлы қиып өтеді. Магниттік ағын 4 әсерінен құбыр дайындамасында тоқ 5 индукцияланады, ол дайындама жиегі бойымен ағып, оларды пісіру температурасына дейін қыздырады. Индукция тоғы құбыр жігінің екеуінде де пайда болады. Тоқ сызығының бағыты 10‑суретте көрсетілген. Мұнда жиек шеттері жоғарырақ температураға дейін қыздырылады.

10‑сурет. Құбырларды индукциялы пісірудің қағидалы сұлбасы:

1‑индуктор, 2‑ магнитөткізгіш, 3‑ индукциялау сымы, 4‑магниттік ағын, 5‑ индукция тоғы, 6‑ пісіру аунақшалары

Индуктордан кейін пісіру аунақшалары 6 орнатылады, олар жиектерді қысады, нәтижесінде олар пісіріледі. Осылайша, индукциялы пісіруде тоқ түйіссіз келтіріледі, осының нәтижесінде тоқ келтіруші қондырғылар тозбайды. Индукторлар санын қажетті пісіру жылдамдығына байланысты таңдайды (бірден үшке дейін). Құбырларды индукциялы пісіруге арналған қондырғылар пісіру орнақтарының сипаттамалары 10– кестеде келтірілген.

10‑кесте. Құбырларды индукциялы пісіруге арналған қондырғылар пісіру орнақтарының сипаттамалары

Стан типі	Құбыр өлшемі, мм	Пісіру жылдамдығы, м/мин	Тоқ жиілігі, Гц	Индуктор ұзындығы, мм	Жиілік түрлендіргішінің қуаты, кВт
диаметрі	қабырға қалыңдығы
6-60	6-60	1-3	30-60			3х100
10-60	10-60	1-3	30-60	2,5		2х250
16-76	16-76	1-3,5	22-26	2,5
20-102	20-102	2-4,75	30-60	2,5
20-114	20-114	2-4		2,5		2х250
73-219	73-219	2,5-8	20-45	2,5	500-750	3х500

Құбырларды индукциялы пісіруге әдетте пісіру тоғының келесі жиілігін қолданады:

Құбыр қабырғасының қалыңдығы, мм 1,5‑ 4,0 3,0 – 7,0 5,0–10,0

Тоқ жиілігі, Гц....... 8000 2500 1000

Индукциялы пісіру кедергімен пісірумен салыстырғанда бірқатар артықшылықтары бар:

1) жиектерді отқабыршақтардан тазарту үшін орнақ тізбегінде арнайы машиналардың қажеттілігі жоқ, өйткені қыздыру процесі түйіссіз өтеді;

2) орнақ тізбегінде дискалы қайшы орнатудың қажеттілігі жоқ, өйткені түйістірілетін жиектер тоқөткізгіш жазықтық болып табылмайды, олардың физикалық қалпы пісіру сапасына ықпал жасамайды;

3) үлкен пісіру жылдамдығын алуға болады (50‑80 м/мин);

4) тозатын қымбат электрод сақиналарын пайдаланудың қажеттілігі жоқ.

Жиілігі жоғары тоқпен электрлі пісіру.

Диаметрі 8‑529 мм, қабырғасының қалыңдығы 0,3‑10 мм құбырларды өндіру үшін, электрпісіру құбырларын өндірудің жаңа тәсілі ‑ жоғары (радиотехникалық) жиілікті (70‑450 кГц) тоқпен пісіру кеңінен қолданыс тапты.

Бұл пісіру тәсілінің негізгі артықшылықтары төменде келтірілген:

1. Дайындама жиегінің беттік қыздыруын металдың жұқа қабатында жасау мүмкіндігі.

2. Көміртекті болаттардан жасалған дайындамаларды пісіргенде, пісіру жігінің сапасын жоғарылатумен қатар, пісіру жылдамдығын (150 м/мин және одан жоғары) елеулі көбейту мүмкіншілігі.

3. Легірленген және жоғарылегірленген болаттардан, түсті және сирек металдар мен қорытпалардан жасалған құбырларды жоғары жылдамдықпен пісіру мүмкіншілігі.

4. Ыстықтай илемделген болаттардан жасалған құбырларды сапалы жігімен алу.

5. 1 т дайын құбырға электрэнергияның меншікті шығынын елеулі азайту.

6. Әртүрлі материалдарды пісіргенде бір пісіру жабдығын қолдану мүмкіншілігі.

11‑суретте құбыр дайындамасының жиегіне жоғары жиілікті тоқпен пісірудің түйіспелі және индукциялы тоқ келтірумен пісіру сұлбасы көрсетілген.

Сырғанамалы немесе аунақшалы түйіспелермен 1 тоқ келтіргенде (11,а‑суреті) тоқ нәрлендіру көзінен құбыр дайындамасының 2 екі жиегіне беріледі. Одан кейін тоқ бір түйіспеден екіншісіне екі жолмен өтеді: құбыр периметрінің айналасымен және бір жиек бойымен түйісу орнына дейін (тура тоқ) және кері бағытта екінші екінші жиекпен (кері тоқ). Құбыр периметріндегі индуктивті кедергі жиек бойымен өткеннен көп болады. Сондықтан тоқ жиек бойымен өтіп, оны пісіру температурасына дейін қыздырады. Металдың негізгі қызуы тура тоқтан болады. Жиектердің 3 түйіскен жерінде пісіру аунақшаларының 4 қысуы әсерінен жік қалыптасады, жиекте ең жоғарғы температура болып, дайындама құбыр 6 түрінде қалыптасып, пісіріледі. Кері тоқ екінші жиекпен дайындама жылжуына қарсы бағытталып, бағыттаушы пышақ және шайба арқылы тұйықталады.

11‑сурет. Құбыр дайындамасының жиектеріне сырғанамалы (а) түйістерімен тоқ келтіру және индукциялы (б) тоқ келтірумен жоғарыжиілікті пісіру сұлбасы:

1- түйіспе немесе индуктор; 2‑ қорамаланған дайындама; 3‑ жиек түйісі; 4‑ пісіру аунақшалары; 5‑ ферритті өзек; 6‑ дайын құбыр

Тоқты индукциялы келтіру екі‑ және үшорамды индукторлармен 1 орындалады (11,б‑суреті). Индуктордан өтетін жиілігі жоғары электр тоғы әсерінен құбыр дайындамасының металында 2 электрқозғалтқыш күші пайда болады. Оның әсерінен құбыр дайындамасында да жиілігі жоғары тоқ қалыптасады. Оның өту жолы тоқты түйіспелі келтіргендей болады. Тек, құбыр дайындамасының периметрінен күші үлкен тоқ өтеді, өйткені индуктор құбырда айнала оралған. Құбыр периметрінен өтетін тоқтың үлесін азайту мақсатында, индуктор қойылатын орында, құбырдың ішіне ферритті өзек 5 енгізеді. Осылайша құбыр периметрімен өтетін тоқ үшін индуктивті кедергі көбейеді, сонда негізгі тоқ құбыр жиегі бойымен өтіп, оларды пісіру температурасына дейін қыздырады.

Жиілігі жоғары тоқ беттік эффект және жақындық эффектісінің қасиеттері бар. Беттік эффектінің мәнісі –өткізгіштегі тоқ, өткізгіштің беттік қабатында шоғырланып, қима бойынша бірдей таралмайды. Жақындық эффектінің мәнісі ‑ өткізгіш периметрінің жоғарғы қабаттарында тоқтың бірқалыпты таралмауында. Тура және кері тоқтар негізінде жиектермен өтеді. Осы қасиеттеріне сай, жиілігі жоғары тоқ металдың беттік жұқа қабатын өте жылдам қыздырады.

Жапонияда бастапқы таспаның қалыңдығының өзгеруінде пісіру температурасын тұрақтандыру үшін микропроцессорлы автоматты жүйені қолданады. Онда пісіру қондырғысы нәрлендіру көзінің жұмыс ережесі қашықтықтан басқарылатын етіп қарастырылған. Осы елдің «Син ниппон сэйтцу» фирмасы жоғарыжиілікті пісіру ережесін бақылау жүйесін жасады, ол берілген көрсеткіштердің мәнін автоматты түрде ұстап тұруға және кез‑келген уақытта операторға ережені бақылауға мүмкіндік береді.

Дата добавления: 2015-08-20