Bevezetés: Az alakított acélcsövek meghatározása és besorolása
Az alakított acélcsövek, amelyeket alakított acélcsöveknek vagy nem körkeresztmetszetű acélcsöveknek is neveznek, egy széles kategóriát alkotnak olyan acélcsövekből, amelyek keresztmetszeti profilja eltér a szokásos kör alaktól . Ezek a profilok négyzetes, téglalap alakú, ellipszis alakú, lapos, félkör alakú, hatszög alakú, nyolcszög alakú, háromszög alakú, ötszög alakú, gyémánt alakú, csillag alakú, konvex, konkáv, valamint számos egyéb egyedi geometriai formát foglalnak magukban. A keresztmetszeti jellemzők alapján az alakított csövek rendszeresen három fő kategóriába sorolhatók: egyenletes falvastagságú alakított csövek, változó falvastagságú alakított csövek és változó átmérőjű alakított csövek e csövek méretbeli tartománya széles, külső átmérőjük általában 6 mm-től 530 mm-ig, falvastagságuk pedig 0,6 mm-től 200 mm-ig terjed, így mind a pontos műszaki berendezési alkatrészeket, mind a nagy teherbírású szerkezeti elemeket lefedik. A termékek irányadó szabványai közé tartozik GB/T 3094-2012 a hidegen húzott alakított acélcsövek és YB/T 4674-2018 az hegesztett speciális alakú acélcsövek szabványa, amelyek részletes előírásokat tartalmaznak az osztályozásra, méretekre, műszaki követelményekre és minőségbiztosításra .
Hegesztésmentes speciális alakú csövek gyártása: melegmunka és hidegen húzás
A hegesztésmentes speciális alakú acélcsövek gyártása egy rendszeres folyamat, amely kerek, tömör billetből pontos, üreges, nem körkörös keresztmetszetű elemeket állít elő a gyártási folyamat a minőségi kerek acélbilletek kiválasztásával és ellenőrzésével kezdődik, amelyeket először egy forgó kemencében kb. 1200 °C-ra melegítenek fel. A felmelegített billetet ezután egy furatoló hengerbe vezetik, ahol egy hegyes mandrel hatol át a közepén, üreges héjat alkotva. ez a forró alakítási szakasz – amely a furatolást, a háromhengeres kereszthengerlést, a folyamatos hengerlést vagy az extrúziót foglalja magában – után következnek a csövek átmérőjének csökkentése és méretezése műveletei, amelyekkel az elsődleges kerek üreges szelvényt kapják. a forróan alakított kerek csövet ezután hideg húzásnak vagy hideg hengerlésnek vetik alá, amelyek a speciális profilok gyártásának alaptechnológiái. A hideg húzás során a kerek csövet szobahőmérsékleten egy pontosan megmunkált szerszámon húzzák át, fokozatosan átalakítva keresztmetszetét a kívánt nem kerek profilra. . A nagy pontossági igények kielégítése érdekében a hideghúzás folyamata több húzási ciklusból állhat köztes hőkezeléssel és savmaradéktalanítással, hogy visszaállítsák az alakíthatóságot és eltávolítsák a felületi oxidrétegeket . A hidegen alakított, varratmentes speciális keresztmetszetű csövek teljes gyártási folyamata a következő: kerek cső előkészítése → hegyezés → lágyító hőkezelés → savmaradéktalanítás → kenés (olajozás vagy rézbevonat) → többszörös hideghúzás (vagy hidegforgácsolás) → hőkezelés → egyenesítés → ellenőrzés → megjelölés → raktározás . Ultra-nagy pontossági alkalmazások esetén hűtött Gördülés a hidegforgácsolás alkalmazható, amely során a cső egy hidegforgácsoló hengerlőn halad át, így csökken az átmérője és a falvastagsága, miközben kiváló méretbeli pontosságot és felületminőséget ér el.
Varrott speciális keresztmetszetű csövek gyártása: alakítás és magasfrekvenciás hegesztés
A varrott speciális keresztmetszetű acélcsöveket eltérő gyártási útvonalon állítják elő, amely acéltekercsből vagy -sávból indul ki, nem tömör billetből a folyamat a minőségi hidegen hengerelt vagy melegen hengerelt szalagacél kiválasztásával kezdődik, amelyet alaposan ellenőriznek felületi hibák és méretbeli megfelelés szempontjából a szalagot ezután letekercselik, és egy sor formázó hengeren vezetik át, amelyek fokozatosan hajlítják a lapos szalagot csöves alakba. Speciális keresztmetszetű profilok esetén a formázási folyamat bonyolultabb, mint a szokásos kerek csöveké, és a kívánt keresztmetszeti geometria eléréséhez gondosan tervezett henger-sorozat szükséges. A formált cső élei összekapcsolására nagyfrekvenciás elektromos ellenállás-hegesztést (ERW) használnak, amely nagyfrekvenciás áramot alkalmaz a hegesztési hőmérsékletre történő felmelegítéshez, majd préselő hengerekkel összeerősítik őket töltőanyag nélkül a hegesztési varratot ezután levágják (belső és külső fröccsenés eltávolítása), hogy sima felületet biztosítsanak nagyobb átmérőjű vagy vastagabb falú csövek esetén elmerülő íves szövés (SAW) használható, egy- vagy kétszálas technikával, automatikus fluxus-adagolással a hegesztett speciális alakú csövek gyártási folyamata a következő lépésekből áll: szalagacél-ellenőrzés → feltekercselés → kiegyenlítés → szélvágás → formázás → magasfrekvenciás hegesztés → lekerekítés → méretezés → egyenesítés → vágás → nem romboló vizsgálat → hidrosztatikus próbáztatás → ellenőrzés → csomagolás a hegesztett speciális alakú csövek YB/T 4674-2018 szabványa előírja a építőipari és egyéb alkalmazásokban használt hegesztett, speciális alakú acélcsövek követelményeit.
Hideg alakítási technológiák: hengerlés és nyújtásos alakítás
A hideg húzás és a hegesztés mellett számos fejlett hideg alakítási technológiát alkalmaznak a speciális alakú csövek gyártásában. Gurított Formálás (ismert még mint hideg hengerlés – az egyik legelterjedtebb módszer, amely során egy már elkészült kerek vagy alapalakú csövet sorozatos hengeres szerszámokon vezetnek át, amelyek fokozatosan hideg alakítással állítják elő a végső speciális alakú profilhoz szükséges keresztmetszetet . Ez a folyamat számos előnnyel jár: egyszerű kezelés, magas termelési teljesítmény, mérsékelt szerszámköltségek és az egyenletes minőség elérése nagy sorozatok esetén . A hengerléses alakítás több fázisból áll, amely során a cső egymás után formázott hengereken halad át, így a anyag fokozatosan deformálódik, amíg el nem éri a végső keresztmetszetet. Húzóalakítás különösen pontos méretek és kiváló felületminőség szükséges alkalmazásokhoz használatos . Ez a módszer olyan technikákat foglal magában, mint az üres húzás (belső támasz nélkül), a mandrel-húzás (belső támasz segítségével) és a henger-dísz húzás; a henger-dísz módszer előnyösebb a rögzített dísz húzásnál, mivel a csúszó súrlódást gördülő súrlódássá alakítja, csökkentve ezzel a költségeket és javítva a termelési hatékonyságot . Összetett geometriák esetén, amelyek több deformációs fázist igényelnek, ezeket a hidegalakítási technikákat egymás után kombinálhatják.
Hőkezelés, felületkezelés és minőségellenőrzés
A hőkezelés kritikus lépés a speciális alakú csövek gyártásában, mivel beállítja a mechanikai tulajdonságokat és megszünteti a hideg alakítás során keletkezett belső feszültségeket . A gyártók az edzés, a normalizálás, a keményedés és az utóedzés folyamatain keresztül optimalizálhatják a csövek szilárdságát, ütőszilárdságát és korrózióállóságát . Az izzítás különösen fontos a hidegen húzott és hidegen hengerelt csöveknél, mivel visszaállítja a nyújthatóságot és megszünteti a deformáció során felhalmozódott munkakeményedést. A rozsdamentes acélból készült speciális alakú csöveknél a megoldás-izzítást követő gyors hűtést alkalmazzák a kiválások feloldására és a korrózióállóság visszaállítására. A hőkezelést követően a csöveken felszín készítés folyamatokat végeznek a megjelenés és a tartósság javítása érdekében . Ezek közé tartozhat a fémfelület oxidrétegének eltávolítása (savas fürdő), a rozsdamentes acél minőségek passziválása vagy védőbevonatok – például festés, galvanizálás vagy porfestés – alkalmazása . Hegesztett csöveknél a hegesztési varratot online folyamatos ultrahangos vizsgálattal ellenőrzik az épség megállapítására, majd hidrosztatikus nyomáspróbával igazolják a szivárgásmentességet. . A végleges minőségellenőrzés magában foglalja a méretek ellenőrzését (külső átmérő, falvastagság, hossz, egyenesesség), a mechanikai tulajdonságok vizsgálatát (húzószilárdság, keménység, lapítási próbák) és a felületminőség értékelését. A komplex minőségbiztosítási rendszer biztosítja, hogy minden speciális alakú acélcső megfeleljen a szigorú követelményeknek az adott alkalmazási területen – a precíziós gépek és autóipari alkatrészektől a szerkezeti vázakon át az építészeti elemekig.
