Kokie yra šaltai valcuotų ERW vamzdžių gamyba ir standartai?

Šaltai valcuotas elektrinis varžinio suvirinimo (ERW) vamzdis yra vienas plačiausiai šiuolaikinėje gamyboje naudojamų mechaninių vamzdžių formų, tačiau taip pat vienas iš dažniausiai nesuprantamų. Pirkėjai dažnai vartoja „šalto valcavimo vamzdžius“, „DOM vamzdžius“ ir „tikslius vamzdžius“ beveik pakaitomis, nors iš tikrųjų kiekvienas terminas apibūdina atskirą gamybos būdą su skirtingais leistinais nuokrypiais, sąnaudomis ir idealiu pritaikymu. Šiame vadove aprašoma, kaip iš tikrųjų gaminamas šaltai valcuotas ERW vamzdis, kuo jis skiriasi nuo karšto -valcavimo ir tempimo-per-įtvaro (DOM) alternatyvų ir kaip dvi tikros pramonės šakos - automobilių konstrukcijų inžinerija ir automobilių sporto gamyba - priėmė apgalvotus, dokumentais pagrįstus sprendimus ir kodėl pasirinkti vamzdžio tipą.

Pats elektrinis varžinis suvirinimas yra identiškas, neatsižvelgiant į tai, ar įvesties medžiaga yra karštai - ar šaltai -valcuota: plieninė juostelė nuolat tiekiama į ritinėlio formavimo liniją, palaipsniui išlenkiama į apvalią (arba vėliau pertvarkoma į kvadratinį ar stačiakampį) skerspjūvį, o abi briaunos sulydomos nenaudojant mechaninio slėgio ir srovės stiprio-. pridedamas užpildas, todėl suvirinimo zonos sudėtis atitinka pagrindinį plieną. Skiriasi juostelė, patenkanti į tą liniją.

Karštai valcuota juosta apdorojama aukštesnėje temperatūroje, viršijančioje plieno rekristalizacijos tašką. Jis vėsina, kai paviršiuje susidaro malūninės apnašos, o matmenų nuokrypiai yra mažesni. Šaltai valcuota juosta, priešingai, jau buvo valcuota antrą kartą kambario temperatūroje po karštojo

Šis skirtumas persikelia tiesiai į gatavą vamzdelį. Šaltai valcuotas ERW vamzdis (Šiaurės Amerikoje paprastai gaminamas pagal ASTM A513 2 tipą) yra tiesesnis, su pastebimai lygesniu paviršiumi ir griežtesniais išorinio-skersmens ir sienos-storio nuokrypiais nei karštai valcuotas ERW vamzdis (1 tipas) to paties vardinio dydžio. Jis taip pat yra žymiai stipresnis, tiesioginis rafinuotos grūdelių struktūros rezultatas, o ne bet koks suvirinimo kokybės pasikeitimas. Kompromisas yra kaina: papildomai šaltai valcuotame{9}}valcavimo kanale pridedamas apdorojimo etapas, todėl šaltai valcuotas vamzdis paprastai kainuoja daugiau nei karštai valcuotas tokio pat dydžio vamzdis.

Pirkėjai, vertinantys vamzdžių parinktis, dažniausiai renkasi iš keturių susijusių, bet skirtingų gaminių, o jų supainiojimas yra viena iš dažniausiai pasitaikančių - ir brangių - tiekimo klaidų:

• Hot{0}}Valcuotas ERW (1 tipas):Ekonomiškiausias variantas. Geriausia, kai vamzdis bus nudažytas, paslėptas mazgo viduje arba naudojamas tik konstrukcinei apkrovai-atlaikyti, kai paviršiaus apdaila ir griežta tolerancija neturi reikšmės.
• Šaltai valcuotas -ERW (2 tipas):Suvirinta iš šaltai-valcuotos juostos. Stipresnis, tiesesnis ir lygesnis nei 1 tipo, su griežtesniu matmenų valdymu - šio vadovo tema.
• Nubrėžta-virš-įtvaro (DOM, 5 tipas):Paima suvirintą Tai atskira, papildoma operacija, atliekama po suvirinimo, o ne "šalto valcavimo" sinonimas. DOM pašalina vidinę suvirinimo siūlę ir pasiekia griežčiausią ID toleranciją bei sklandžiausią angą, už didžiausią kainą.
• Šaltai{0}}pieštas vientisas(CDS):Visiškai nesuvirintas - suformuotas iš vientiso ruošinio ir šaltai ištemptas- pagal dydį, be jokios siūlės. Naudojamas, kai projekto specifikacijose kategoriškai neįtraukiamas joks suvirintas gaminys.

Naudingas būdas apie tai galvoti: šaltai valcuotas ERW vamzdis atnaujinaįvesties medžiagaįėjimas į suvirinimo liniją; DOM atnaujinapats vamzdispo to, kai jis jau buvo suvirintas. Šie du patobulinimai nėra vienas kito nepaneigiantys - šaltai valcuotą juostelę galima naudoti kaip pradinę medžiagą tolesnei DOM operacijai -, tačiau „šaltai valcuoti“ ir „DOM“ atsako į skirtingus klausimus, o juos sujungiantis pirkimo užsakymas yra dažnas netinkamo produkto atsiradimo ant doke šaltinis.

Viena aiškiausių realaus{0}}pasaulio iliustracijų, kodėl vamzdžių gamybos metodas yra svarbus, gaunamas iš automobilių sporto reglamentų, kuriuose suvirinto vamzdžio ir traukto vamzdžio skirtumas nėra akademinis - jis įrašytas tiesiai į saugos taisyklių sąsiuvinius. Valdymo institucijos, įskaitant FIA (Fédération Internationale de l'Automobile) ir Motorsport Australia, nustato minimalius vamzdžių tipus ir mechanines savybes riedėjimo narvo konstrukcijai, kuriai paprastai reikalingas šaltai tempiamas besiūlis (CDS) vamzdis, kurio minimalus takumo stiprumas yra apie 350 MPa, o Šiaurės Amerikos automobilių sporte DOM vamzdžiai yra plačiai priimtini kaip tipinė pagrindo forma ir nuosekliai naudojamos mechaninės savybės. SAE 1010, 1020 arba 1026 anglinis plienas).

Šis atvejis yra pamokantis kiekvienam pirkėjui, vertinančiam šaltai valcuotą ERW vamzdį, yra skirtumo priežastis, o ne pati taisyklė: reguliuotojai brėžia griežtą liniją dėl gamybos metodo, nes vidinė suvirinimo briauna, grūdelių struktūra ir tempimo procesas iš tikrųjų keičia vamzdžio mechaninį elgesį veikiant apkrovai -, ir jie aiškiai nurodo, kad galutinės mechaninės pagrindinės plieno savybės priklauso ne tik nuo plieno rūšies. Kitaip tariant, net ir toje srityje, kur pasirinkus netinkamą vamzdžio tipą pažodžiui yra gyvybė-ir-mirtis, teisingas atsakymas vis tiek yra „pritaikykite vamzdžio tipą ir klasę pagal inžinerinius reikalavimus“, o ne „manyti, kad brangiausias pasirinkimas automatiškai yra saugiausias“. Tai yra ta pati disciplina, kuri turėtų vadovautis baldų gamintojui, mašinų gamintojui ar gamybos cechui, pasirenkančiam šaltai valcuotą ERW vamzdį, kad būtų galima naudoti daug mažiau dramatišką -, bet vis tiek lemiamą -.

Antrasis tikras, dokumentais pagrįstas šio gamybos skirtumo pritaikymas kyla iš automobilių kėbulų inžinerijos. Išplėstinėse didelio-stipraus plieno (AHSS) pramonės gairėse aprašoma, kaip tiksliai -suvirintas vamzdis - rulonas-suformuotas ir uždarytas aukšto-dažnio elektrine varža arba lazeriniu suvirinimu - tapo standartiniu metodu gaminant konstrukcinius vamzdinius komponentus, naudojamus šiuolaikinėse transporto priemonių šoninėse sijose, skersiniuose elementuose, 7}. buferiai, variklio rėmai, pakabos svirties ir pasukamos sijos.

Šiose gairėse aprašyta inžinerinė logika yra tiesiogiai susijusi su bet kuriuo pirkėju, renkantis vieną iš vamzdžių tipų: uždaros vamzdinės sekcijos yra standesnės nei panašaus svorio atvirų kanalų sekcijos, todėl automobilių pramonė perėjo prie suvirintų vamzdžių, skirtų konstrukcinių komponentų gamybai, kur svarbus ir masės mažinimas, ir standumas. Kai kurie iš šių ritininių ir suvirintų kiti naudojami kaip pirmtakas, skirtas vėlesnei hidroformavimo operacijai, kuri vamzdį dar labiau pakeičia į sudėtingesnę galutinę geometriją. Tai atspindi anksčiau paaiškintą logiką, susijusią su šaltai valcuotų ERW vamzdžių padavimu į DOM operaciją - didelio našumo gamyboje, vamzdžių tipai dažnai naudojami kaip tarpinė įvestis tolesniam procesui, o ne kaip atskiros baigtos dalys, ir supratimas, kad tiekimo grandinės ryšys yra tinkamo gaminio nustatymo dalis pirmą kartą.

Kadangi suvirinimo siūlė yra mechaninė gatavo vamzdžio savybė, o ne tik gamybos artefaktas, siūlės kokybės kontrolė yra ta vieta, kur vamzdžio kokybė dažniausiai sugenda. Akademiniai ERW šaltojo valcavimo formavimo - tyrimai, įskaitant skirtingų ritinėlių išdėstymo modeliavimo tyrimus ir fin-praėjimo ritinėlių profilių konstrukcijas -, parodė, kad kontaktinio slėgio pasiskirstymas ir deformacijos modeliai formavimo etape tiesiogiai veikia suvirinimo nuoseklumą ir matmenų tikslumą pasroviui. Praktiškai tai reiškia, kad ritininio įrankio konstrukcija, išlygiavimas ir suvirinimo parametrų valdymas nėra smulkmenos. jie yra pagrindiniai kintamieji, atskiriantys nuoseklų, aukštos{5}kokybės vamzdį nuo vamzdžio su paslėptais defektais, pvz., neužbaigtu susiliejimu arba matmenų poslinkiu.

Pirkėjui tai reiškia trumpą klausimų sąrašą, kurį verta užduoti bet kuriam šaltai valcuotų ERW vamzdžių tiekėjui prieš pateikdamas didelį užsakymą:

1. Kokie neardomieji bandymai atliekami suvirinimo siūlei ir ar tai yra 100 % patikrinimas ar taškinių mėginių ėmimas?
2. Ar ritininiai įrankiai kalibruojami ir tikrinami pagal nustatytą grafiką, ar tik pranešus apie problemą?
3. Ar gamykla gali pateikti matmenų patikrinimo įrašus (OD, sienelės storį, tiesumą), kuriuos galima atsekti iki konkrečios gamybos partijos, o ne tik bendrą specifikacijų lapą?
4. Ar pati šaltai valcuota juosta{0}}gaunama iš kvalifikuoto, nuoseklaus tiekėjo, ar ji skiriasi priklausomai nuo prieinamumo?

Nė vienam iš šių klausimų nereikia specialių žinių, tačiau jie patikimai atskiria gamyklas su tikru proceso valdymu nuo tų, kurie tiesiog teigia, kad atitinka popieriuje nurodytas specifikacijas.

• Suderinkite ASTM tipą su faktiniu tolerancijos ir apdailos reikalavimu.Jei vamzdis bus matomas, padengtas arba tiksliai apdirbtas, 2 tipo šalto valcavimo paprastai yra pateisinamas. Jei jis bus paslėptas arba nudažytas, 1 tipo karštai valcuotas-dažnai atlieka tą patį konstrukcijos darbą už mažiau pinigų.
• Nurodykite klasę, o ne tik „šaltai valcuotą“.Įprastos markės (1008, 1010, 1015, 1020) pakeičia formavimą ir stiprumą - teisingas pasirinkimas priklauso nuo to, ar vamzdis bus sulenktas, išplėstas ar išplėstas pasroviui.
• Nemanykite, kad „šaltai valcuotas“ reiškia „DOM“.Jei jūsų programai reikia kuo griežčiausio ID tolerancijos arba hidraulinių cilindrų-be angos -, tikslaus veleno - tiksliai nurodykite DOM, o ne manydami, kad standartinis šaltai valcuotas vamzdis užtikrins tokio lygio apdailą.
• Prašykite daug{0}}atsekamų tikrinimo duomenų, o ne bendras katalogo specifikacijų lapas, ypač skirtas saugos -atitinkamoms ar didelės{1}} apimties programoms.
• Patvirtinkite paviršiaus sąlygų suderinamumąsu tolesniu procesu (suvirinimas, dengimas, dažymas) prieš išsiunčiant užsakymą, nes šaltai valcuotas vamzdis paprastai atkeliauja su lengva valcavimo proceso likusia alyvos danga.

Tolesnis skaitymas

AHSS gairės - Vamzdžių formavimas automobilių pramonėje:https://ahssinsights.org/forming/tube-forming/tube-forming/

Pramoninių vamzdžių - CDS, DOM ir HFIW (ERW) susukamų narvelių vamzdžių lyginamoji analizė:https://www.industrialtube.co.nz/rethinking-rolas

Pro-Įrankiai - ERW, DOM ir vamzdžių tipo paaiškinimas:https://pro-tools.com/pages/what-am-i-bending