Вальцовка обечаек

Вальцовка обечаек — основной способ получения цилиндрических заготовок для резервуаров, котлов, аппаратов и трубопроводов большого диаметра. Из плоского листа на валковом оборудовании формуется незамкнутое кольцо нужного радиуса, после чего стыковочный шов сваривается. На вид простой процесс — на деле для качественного результата требуется правильный подбор станка, точная геометрия развёртки и соблюдение режимов прокатки. В этой статье — как именно это устроено и какие размеры реально достижимы.

Что такое обечайка

Обечайка — это цилиндрическая (реже коническая) деталь, свальцованная из листа и сваренная по образующей. Обечайки служат основными элементами корпуса аппаратов, сосудов давления, резервуаров для жидкостей и сыпучих материалов, дымоходов, кожухов магистралей, бандажных колец, барабанов, патрубков, переходов трубопроводов. В машиностроении и аппаратостроении — это базовая заготовка, на которой держится вся корпусная часть изделия.

Когда деталь короткая по высоте и нужна не полная обечайка, а её половина — используют полуобечайку. Из двух полуобечаек, сваренных по образующим, собирается обечайка большего диаметра, чем позволяют валки одним проходом.

Как устроен процесс вальцовки

Лист укладывается между валками вальцовочного станка. Валки поджимают заготовку и при вращении прокатывают её, постепенно изгибая в кольцо. Радиус задаётся расстоянием между нижними и верхними валками. Существует два конструктива станков:

• Трёхвалковые — три параллельных вала, два опорных снизу и один прижимной сверху. Подходят для цилиндрических обечаек. У трёхвалковых остаются неподогнутыми торцы листа на длине порядка диаметра вала — их догибают либо прессом, либо на последующих проходах.
• Четырёхвалковые с коническими валками — для конических обечаек и конусов. Прижимной валок наклонён, что даёт неравномерный прогиб заготовки по ширине и формирует именно конус, а не цилиндр.

Реальные параметры вальцовки

Достижимые размеры зависят от соотношения толщины и ширины заготовки. Чем уже заготовка — тем большую толщину можно закатать на одних и тех же валках. Реальная таблица режимов:

Минимальный диаметр вальцовки — от 170 мм. Максимальная толщина листа — 40 мм при узкой заготовке. Максимальная рабочая ширина за один проход — 2000 мм.

Большие диаметры — сегментно-сварной метод

Когда расчётный диаметр обечайки больше того, что физически проходит через валки за один цикл, изделие собирают из секторов. Лист размечается на сегменты, каждый сегмент вальцуется по своей кривизне, затем сегменты стыкуются и провариваются по образующим. Таким способом изготавливаются обечайки диаметром до 5500 мм — для крупных РВС, силосов, дымоходных стволов.

Альтернатива — сборка из полуобечаек: лист длиной до 2350 мм вальцуется на стандартной ширине, две полуобечайки стыкуются в готовое кольцо. Метод применяется при полистовом монтаже резервуаров на стройплощадке.

Материалы

На наших станках обрабатываются практически все конструкционные металлы:

• Углеродистая сталь — Ст3 горячекатаная и холоднокатаная.
• Низколегированная — 09Г2С (для сосудов давления, северного исполнения).
• Котловая — сталь 20 (с УЗК и капиллярным контролем сварных швов).
• Нержавеющая — AISI 304, AISI 321, 12Х18Н10Т.
• Износостойкая — Hardox.
• Алюминий — АМг.

Для толстостенных обечаек от 20 мм и нержавеющих обечаек под сосуды давления выполняется контроль качества сварных швов: УЗК, капиллярная дефектоскопия.

Что важно для качества готовой обечайки

Геометрия закладывается ещё до подачи листа в валки — на этапе расчёта развёртки и резки заготовки. Ошибка в расчёте на доли миллиметра при больших диаметрах превращается в зазор или нахлёст на стыке, который потом не закроешь сваркой без потери прочности шва. Дальше критичны:

• Равномерность прогиба по всей длине заготовки — чтобы кольцо не получилось «бочкой» (раздутым в середине) или «гитарой» (зауженным).
• Контроль волнистости кромки — особенно у нержавейки и тонкого листа.
• Правильная транспортировка готового изделия — крупная обечайка легко деформируется при неверной строповке, и потом её не выправишь.

Именно поэтому ручная вальцовка кустарным способом для ответственных изделий неприемлема.

«ЛадогаСтальКонструкция» работает с 2001 года в Новом Девяткино, Ленинградская область. Парк — 4 вальцовочных станка (3 трёхвалковых + 1 четырёхвалковый конический). Принимаем чертежи и эскизы, считаем стоимость, согласовываем сроки. Срок изготовления — до 5 рабочих дней с момента оплаты, если иное не оговорено отдельно. Отгрузка по России транспортными компаниями, самовывоз.

Связанные страницы:

• Вальцовка металла — обзор услуг
• Цилиндрические обечайки
• Полуобечайки
• Металлические конусы