Πώς κατασκευάζεται ο σωλήνας χωρίς ραφή GOST 550 Steel 20

Τι είναι ο σωλήνας χωρίς ραφή GOST 550 Steel 20

Ο σωλήνας χωρίς ραφή κατασκευασμένος από Steel 20 είναι ένα από τα τυπικά προϊόντα απλών σωλήνων άνθρακα που χρησιμοποιούνται στη ρωσική και CIS πρακτική για ατμό, νερό, αέριο και γενικές υπηρεσίες μηχανικής. Ο χάλυβας 20 είναι ο ορισμός του υλικού: είναι ένας δομικός χάλυβας χαμηλής περιεκτικότητας σε άνθρακα του οποίου η χημική σύνθεση και οι μηχανικές ιδιότητες καθορίζονται στο GOST 1050 και είναι ο βαθμός έναντι του οποίου επαληθεύεται η αντοχή και η ολκιμότητα του σωλήνα.

Η οδός κατασκευής είναι η ίδια απρόσκοπτη διαδρομή που χρησιμοποιείται για σωλήνα από ανθρακούχο χάλυβα παντού: ένα συμπαγές κάλυμμα μετατρέπεται σε κοίλο κέλυφος με διάτρηση, το κέλυφος επιμηκύνεται και έχει μέγεθος και ο τελικός σωλήνας υποβάλλεται σε θερμική επεξεργασία, ισιώσεις και δοκιμές. Αυτό που διακρίνει μια παραγγελία Steel 20 είναι ο έλεγχος υλικού σε κάθε βήμα, επειδή η χαμηλή περιεκτικότητα σε άνθρακα και χαμηλή περιεκτικότητα σε κράμα της κατηγορίας της δίνουν καλή μορφοποίηση και συγκολλησιμότητα, αλλά αφήνουν τις παραμέτρους της διαδικασίας να φέρουν ολόκληρο το βάρος της επίτευξης της απαιτούμενης ακρίβειας διαστάσεων και ποιότητας επιφάνειας.

Βάση υλικού: Χάλυβας 20 έως GOST 1050

Ο χάλυβας 20 είναι ένας μη κραματοποιημένος δομικός χάλυβας με ονομαστική περιεκτικότητα σε άνθρακα περίπου το ένα πέμπτο του ενός τοις εκατό, γι' αυτό προσδιορίζεται με αριθμό και όχι με κατηγορία αντοχής. Ένα ήπιο επίπεδο άνθρακα διατηρεί τον χάλυβα όλκιμο και συγκολλήσιμο, ενώ το πυρίτιο και το μαγγάνιο παρέχουν αντοχή και αποξείδωση.

Επειδή ο βαθμός είναι όλκιμος και συγκολλήσιμος, χρησιμοποιείται για σωληνώσεις ατμού και ζεστού νερού, σωλήνες λέβητα και εναλλάκτη θερμότητας σε υπηρεσίες χαμηλής και μέσης πίεσης, γραμμές αερίου και νερού και γενικές μηχανικές σωληνώσεις. Οι απαιτήσεις διαστάσεων για τον έτοιμο σωλήνα ακολουθούν τα ισχύοντα πρότυπα σωλήνων χωρίς ραφή GOST για θερμό παραμορφωμένο και ψυχρό παραμορφωμένο προϊόν.

The Hot Route: Θέρμανση, Piercing και Rolling

Η διαδικασία ξεκινά με την επιλογή χαλύβδινων τεμαχίων ή πλινθωμάτων της σωστής ποιότητας, τα οποία κόβονται στο απαιτούμενο βάρος και ελέγχονται για επιφανειακά ελαττώματα. Στη συνέχεια, το μπιλιέτα θερμαίνεται σε κλίβανο αναθέρμανσης στο εύρος θερμοκρασίας στο οποίο ο χάλυβας γίνεται σφυρηλατήσιμος. Η θέρμανση πρέπει να είναι ομοιόμορφη στο τμήμα και ο χρόνος εμποτισμού πρέπει να είναι αρκετά μεγάλος για να εξισορροπηθεί η θερμοκρασία, επειδή ένας ψυχρός πυρήνας δεν θα τρυπήσει καθαρά και μια καμένη επιφάνεια δεν θα ξεδιπλώσει.

Μόλις το billet φτάσει στην απαιτούμενη θερμοκρασία τρυπιέται. Ένας διατρητικός μύλος πιέζει ένα μανδρέλι να διαπεράσει το κέντρο του θερμαινόμενου χάλυβα, ανοίγοντας ένα κοίλο κέλυφος και ταυτόχρονα επιμηκύνοντάς το. Το τρυπημένο κέλυφος στη συνέχεια επιμηκύνεται και σχηματίζεται με θερμή έλαση, χρησιμοποιώντας μύλο με βύσμα, μύλο με μαντρέλι ή μύλο τύπου Assel ή Diescher ανάλογα με το εύρος μεγέθους και το πάχος του τοιχώματος. Κατά την έλαση η εξωτερική διάμετρος μειώνεται, το πάχος του τοιχώματος φέρεται στην απαιτούμενη τιμή και το μήκος αυξάνεται. Η έλαση βελτιώνει επίσης τη δομή των κόκκων και βελτιώνει τις μηχανικές ιδιότητες του χάλυβα.

Μετά την έλαση, ο σωλήνας ξαναθερμαίνεται ή κρατιέται για να κολλήσει το μέγεθος, διέρχεται από ένα μύλο ταξινόμησης και μείωσης μεγέθους για να φέρει τη διάμετρο εντός της ανοχής, ψύχεται σε ένα στρώμα ψύξης, ισιώνεται και κόβεται κατά μήκος. Κάθε ένα από αυτά τα βήματα αφήνει το δικό του σημάδι στο τελικό προϊόν: το μέγεθος ελέγχει τη διάμετρο, το ίσιωμα ελέγχει το τόξο και η πρακτική ψύξης επηρεάζει την τελική μικροδομή.

The Cold Route: Drawing, Annealing and Finishing

Το κρύο σχέδιο χρησιμοποιείται όπου απαιτούνται αυστηρότερες ανοχές, λεπτότερο τοίχωμα ή ανώτερο φινίρισμα επιφάνειας. Το κέλυφος ή ο σωλήνας θερμής έλασης αρχικά τουρσί γίνεται για να αφαιρεθεί η κλίμακα του οξειδίου, στη συνέχεια επικαλύπτεται με φορέα λιπαντικού έτσι ώστε το λιπαντικό έλξης να κολλήσει. Ο προετοιμασμένος σωλήνας στη συνέχεια τραβιέται μέσα από μια μήτρα και πάνω από ένα μανδρέλι σε θερμοκρασία δωματίου, γεγονός που μειώνει τόσο τη διάμετρο όσο και το πάχος του τοιχώματος και βελτιώνει το φινίρισμα της επιφάνειας και την ακρίβεια των διαστάσεων.

Επειδή η ψυχρή εργασία σκληραίνει τον χάλυβα, ο σωλήνας πρέπει να ανόπτεται μεταξύ των περασμάτων έλξης. Ο αριθμός των περασμάτων, η μείωση ανά πέρασμα και το πρόγραμμα ανόπτησης επιλέγονται για να φτάνουν στο τελικό μέγεθος χωρίς να υπερβαίνουν την ολκιμότητα του υλικού. Μετά το τελικό πέρασμα ο σωλήνας ισιώνεται, κόβεται και, όπου χρειάζεται, δίνεται ένα τελικό λαμπερό ανόπτη ή τουρσί φινίρισμα. Ο σωλήνας ψυχρής έλξης παρέχεται συνήθως με μεγαλύτερη ανοχή διαστάσεων από το θερμό τελικό προϊόν, γι' αυτό προτιμάται για σωλήνες εναλλάκτη θερμότητας, γραμμές οργάνων και μηχανικές εφαρμογές ακριβείας.

Θερμική επεξεργασία, δοκιμή και απελευθέρωση

Το τελικό στάδιο παραγωγής είναι η θερμική επεξεργασία. Η κανονικοποίηση, η απόσβεση και η σκλήρυνση χρησιμοποιούνται για την επίτευξη της απαιτούμενης αντοχής, σκληρότητας και ολκιμότητας και το συγκεκριμένο σχήμα εξαρτάται από την προβλεπόμενη χρήση του σωλήνα και από τις απαιτήσεις της προδιαγραφής αγοράς. Για τον απλό σωλήνα άνθρακα Steel 20, η κανονικοποίηση είναι η συνήθης επεξεργασία, επειδή παράγει μια ομοιόμορφη δομή φερρίτη και περλίτη με προβλέψιμες ιδιότητες και ανακουφίζει από τις τάσεις που αφήνονται κατά την κύλιση ή το τράβηγμα.

Ο ποιοτικός έλεγχος διατρέχει ολόκληρη τη διαδρομή αντί να κάθεται στο τέλος της. Περιλαμβάνει χημική επαλήθευση της θερμότητας, ελέγχους διαστάσεων της διαμέτρου και του πάχους του τοιχώματος, οπτική επιθεώρηση των εσωτερικών και εξωτερικών επιφανειών και μη{1}}μη καταστροφικές δοκιμές, όπως εξέταση με υπερήχους ή δινορευματικά ρεύματα για την ανίχνευση εσωτερικών ελαττωμάτων. Η δοκιμή υδροστατικής πίεσης επιβεβαιώνει την ακεραιότητα της πίεσης και η μηχανική δοκιμή των δειγμάτων από τον τελικό σωλήνα επαληθεύει την αντοχή σε εφελκυσμό, την αντοχή διαρροής και την επιμήκυνση σε σχέση με την απαίτηση ποιότητας. Μόνο αφού ολοκληρωθούν αυτοί οι έλεγχοι, ο σωλήνας κόβεται στο τελικό μήκος, επισημαίνεται με τον αριθμό θερμότητας και απελευθερώνεται.

FAQ

Ε: Τι είναι το Steel 20;
Ο χάλυβας 20 είναι ένας απλός τύπος δομικού χάλυβα άνθρακα που καθορίζεται από το GOST 1050, με περιεκτικότητα σε άνθρακα περίπου 0,17 έως 0,24 τοις εκατό και ελάχιστες τιμές αντοχής εφελκυσμού 410 MPa και αντοχής διαρροής 245 MPa.

Ε: Γιατί η μπίλια θερμαίνεται πριν τρυπήσει;
Η θέρμανση κάνει τον χάλυβα σφυρηλατή έτσι ώστε ο τρυπητής μανδρέλι να μπορεί να ανοίξει ένα καθαρό κοίλο κέλυφος. Η ομοιόμορφη θέρμανση διατομής είναι απαραίτητη, επειδή ένας ψυχρός πυρήνας προκαλεί ελαττώματα διάτρησης και μια υπερθερμασμένη επιφάνεια δεν θα τυλιχτεί σωστά.

Ε: Ποια είναι η διαφορά μεταξύ του σωλήνα θερμής έλασης και του σωλήνα ψυχρής έλασης;
Η θερμή έλαση διαμορφώνει τον σωλήνα σε υψηλή θερμοκρασία και είναι οικονομικός για κανονικά μεγέθη και ανοχή. Το ψυχρό σχέδιο τραβά τον σωλήνα μέσα από μια μήτρα σε θερμοκρασία δωματίου για να επιτύχει μεγαλύτερη ανοχή, λεπτότερα τοιχώματα και καλύτερο φινίρισμα επιφάνειας.

Ε: Γιατί απαιτείται ανόπτηση μεταξύ των κρύων περασμάτων έλξης;
Η ψυχρή επεξεργασία σκληραίνει τον χάλυβα και μειώνει την ολκιμότητα του. Η ανόπτηση αποκαθιστά την ολκιμότητα, έτσι ώστε να είναι δυνατή η περαιτέρω μείωση χωρίς να ραγίσει ο σωλήνας.

Ε: Ποια θερμική επεξεργασία εφαρμόζεται συνήθως στον σωλήνα Steel 20;
Η κανονικοποίηση είναι η συνήθης θεραπεία. Παράγει μια ομοιόμορφη δομή φερρίτη και περλίτη, δίνει προβλέψιμη αντοχή και ολκιμότητα και ανακουφίζει από τις εσωτερικές τάσεις που εισάγονται με την κύλιση ή το τράβηγμα.

Ε: Ποιες δοκιμές πραγματοποιούνται πριν απελευθερωθεί ο σωλήνας;
Χημική επαλήθευση της θερμότητας, διαστασιακή επιθεώρηση της διαμέτρου και του πάχους τοιχώματος, οπτική εξέταση των επιφανειών, δοκιμή υπερήχων ή δινορευμάτων, δοκιμή υδροστατικής πίεσης και μηχανική δοκιμή για αντοχή εφελκυσμού, αντοχή διαρροής και επιμήκυνση.