Hideg rajz alapelvei

1. ábra: a Rúdrajz egy szerszámmal határozza meg a cső OD-ját, egy rúddal pedig a cső azonosítóját.

cső rajzolása egyik méretből a másikba egyszerűen hangzik. A folyamatnak két fő lépése van: az egyik vég összetörése (más néven a cső mutatása), majd a megfelelő azonosítóval rendelkező szerszámon keresztül történő rajzolás. Amikor a folyamat befejeződött, a cső OD megegyezik a szerszám azonosítójával.

a valóságban ez sokkal bonyolultabb. A sikeres sorsolás öt különböző lépés eredménye:

1. a nyersanyag beszerzése
2. a rajz előkészítése
3. rajz
4. egyenesítés
5. befejező és végső ellenőrzés

az újrarajzoláshoz használt cső hegeszthető vagy varrat nélküli. Mindegyik újrarajzolási folyamata lényegében azonos; ezért az ebben a cikkben leírt folyamatok mindkettőre vonatkoznak.

a hegesztett cső hengerelt, hasított és tekercselt szalagból készül. Miután a tekercset a csőgyártó létesítménybe szállították, feltekercselik és betáplálják egy malomba, amely cső alakú formává alakítja, és a kapott varratot hegesztik. Szén és alacsony ötvözetű acélok általában elektromos ellenállás hegesztett (ERW), míg a rozsdamentes acélok gáz volfrám ív hegesztett (GTAW).

a varrat nélküli csövek származhatnak áttört csövekből (szén vagy alacsony ötvözetű acél) vagy extrudálásokból (Rozsdamentes, magas ötvözetű acélok és nikkelalapú ötvözetek). Ezeket tovább lehet feldolgozni zarándoklás vagy csökkentés útján. Egy másik nyersanyag egy fúrt rúd, amelyet általában speciális ötvözetekhez vagy tűrésekhez használnak.

míg az itt tárgyalt berendezések és eljárások a legtöbb ötvözetre alkalmazhatók, elsősorban szén-és alacsony ötvözetű acélra, rozsdamentes acélra és nikkel alapú ötvözetekre irányulnak. A réz és az alumínium általában nagy volumenű eljárásokkal készül, míg a titán-és cirkóniumötvözetek jobban megfelelnek az alacsony volumenű, speciális folyamatoknak, mint például a zarándoklás és a csőhengerlés.

beszerzés

a rajz a nyersanyag beszerzésével kezdődik. A megrendelésnek meg kell határoznia az anyag kémiáját és méreteit, beleértve a tűréseket—méret, falvastagság, koncentrikusság és egyenesség. A legtöbb esetben a lágyított tulajdonságokat a maximális lágyság érdekében határozzák meg. Ezeket a követelményeket fel lehet venni egy saját specifikációba vagy egy ASTM-be, AMS, vagy MIL kód vagy specifikáció.

mutató

a következő lépés a mutató, amely a cső végén lévő több hüvelyk Anyag átmérőjének csökkentése, így beléphet a rajzoló szerszámba. A mutatás három leggyakoribb módja a push mutató, a rotary swaging és a squeeze mutató. Bizonyos esetekben a rajzolás előtt foszfátbevonatot vagy szappanfóliát alkalmaznak.

rajz

a Rajzpadok általában mechanikusak, és három összetevőből állnak: a hátsó pad, a szerszámfej és az elülső rész. A kocsi állkapcsai megfogják a csövet, a kocsi hátulján lévő horog pedig mozgó láncot kapcsol be, a csövet egy szerszámon keresztül húzza. A szerszámok leggyakrabban szinterezett volfrám-karbid betétek kobalt kötőanyaggal, amelyeket zsugorítottak-illeszkednek egy acél burkolatba.

a csöveket a következő műveletek közül egyet vagy többet használva kész méretre húzzák:

5. ábra: a Hajvasalók hajlító erőket és gördülő mozgást használnak a cső kiegyenesítéséhez. A közös konfigurációk hat vagy 10 tekercset használnak.

• rúd vagy tüske rajz
• dugó rajz, beleértve a rögzített, úszó és félig úszó (lekötött)
• süllyedő

rúd rajz. A rúdhúzás során egy edzett acél tüskét helyeznek be a hegyes cső furatába. Miután a csövet bevezették a szerszámba (lásd az 1.ábrát), kenőolajat pumpálnak a cső felületére, a kocsi pofái megfogják a csövet vagy a rúd hegyét, a kocsi horogja összekapcsolja a láncot, és a csövet a szerszámon keresztül húzzák. A szerszám átmérője határozza meg az OD-t; a rúd átmérője határozza meg az ID méretét. Megfelelő szerszámválasztásminimalizálja a falvastagság változását, mielőtt a cső érintkezne a tüskével.

a nehéz falú csövek általában vékonyak, mielőtt érintkeznének a rúddal; a könnyű falak megvastagodnak. A nagy szögű meghalók általában vékonyítják a falat, az alacsony szögű meghalók pedig megvastagítják a falat. Fontos megjegyezni, hogy az optimális szerszámszög az átmérő/vastagság (D / t) aránytól függ.

a cső húzása után a rúd eltávolításához ki kell terjeszteni. Általános módszer a nyomás alkalmazása a cső forgatásával, miközben kereszthengereken halad át. Ez a folyamat radiális feszültségeket generál és kitágítja a csövet. Az eljárást addig ismételjük, amíg a cső kész méretű.

a rúdhúzás előnye, hogy a húzási sebesség viszonylag magas, és a terület nagy csökkentése (rozsdamentes acél esetében körülbelül 45%) lehetséges. Hátránya, hogy ez egy két fős művelet, és további rajzolási műveletet igényel, például dugós húzást vagy süllyesztést a spirálminta eltávolításához.

Plug Rajz. A dugós rajz két fajtája rögzített és úszó. A rögzített dugós rajz üreges rudat használ, amely a pad hátulján van rögzítve. Kenőanyagot pumpálnak a rúdon keresztül egy kis lyukba az elülső rész közelében, lehetővé téve a kenőanyag bejutását a cső AZONOSÍTÓJÁBA. Egy kissé kúpos volfrámkarbid dugó menetes vagy forrasztott rá a végén a rúd; a csövet a rúd fölé töltik, kenőanyagot pumpálnak az OD felületére, és a csövet húzzák.

a rögzített dugós rajz egyik előnye (lásd a 2.ábrát) az, hogy sima azonosítót hoz létre. További előny, hogy a kúpos lehetővé teszi az azonosító beállítását, hogy megfeleljen a szűknektolerancia. Bár csak egy kezelőt igényel, a rajzolási sebesség meglehetősen lassú, és a maximális területcsökkentés alacsony—körülbelül 25 százalék a rozsdamentes acél esetében.

a lebegő dugós rajz (lásd a 3.ábrát) kiválóan alkalmas hosszú hosszúságú tekercsek gazdaságos előállítására. Ezt a módszert sok éven át réz és alumínium rajzolására használták. Miután a kenőanyagot a cső ID-jébe pumpálták, egy kúpos dugót helyeznek be, a csövet krimpelik, hogy a dugót a helyén tartsák, és a cső hegyes. A rajzolás során a dugót a cső ID és a dugó közötti erők kombinációja tartja a helyén. A szerszámtervezés kritikus fontosságú aezt a folyamatot. A szerszámszögek általában 28 és 32 fok között vannak, a dugaszszögek 20 és 24 fok között vannak. A csapágy hosszának a szerszám átmérőjének körülbelül 10-15% – ának kell lennie. Ne feledje, hogy a túl hosszú dugó karcolásokat okozhat az azonosítón; a túl rövid dugó nem ül.

Semifloating rajz és lekötött dugó rajz úszó dugó folyamatok adaptált rajz egyenes hosszúságú. A dugót lazán rögzítik egy hátsó rúdhoz, és a csövet a rúdra és a dugóra terhelik a rajzoláshoz (lásd a 4.ábrát).

Süllyedés. A süllyedés a belső támasz nélküli cső rajzolásának kifejezése. Általában egy rúdhúzás után méretezési lépésként hajtják végre. A megfelelő szerszámszög a theD / t aránytól függ; a megfelelően kiválasztott szerszámszög minimalizálja a falvastagság változását. Ha a fal túlságosan megvastagodik, az ID felületminősége romlik.

a csapágy hossza hosszabb, mint más műveleteknél, a szerszám átmérőjének 50% – áig, hogy biztosítsa a kész cső kerekségét.

dugó rajz és süllyedő lehet használni, hogy dolgozzon egy csövet a kész méretet.

rajzolási ütemterv tervezésekor a falcsökkentés és az átmérőcsökkentés aránya fontos minőségi szempont. Fal csökkentések hajlamosak a vas, vagy sima, az ID felület; az átmérő csökkentése általában érdesíti a felületet. Az arány kényelmes kifejezése a Q érték, amely megegyezik a perce nt falcsökkentéssel osztva a százalékos ID redukcióval. A Q érték 2 vagy magasabbaz ID felület simításához. Ha az ütemterv nem alkalmas magas Q-értékű sorsolások sorozatára, akkor jobb, ha magas Q-értékű rúdhúzást, majd kemény mosogatót használunk, nem pedig alacsony Q-értékű rajzműveletek sorozatát. A magas Q értékek a hidegen megmunkált csövek alacsony maradék stresszszintjét is eredményezik. Egy közelmúltbeli projektben a Q értéke 0.A 91 több mint 52 000 font / négyzet hüvelyk (PSI) maradék feszültséget eredményezett az ASTM E1928-ban leírt Sachs és Espy eljárással mérve. A 2,2-es Q értékű döntetlen maradék stresszszintje csak 5200 PSI volt. A magas Q értékek negatív vagy nyomó értékeket eredményeznének.

kenés. A kenés egy másik fontos szempont, a szerszámozás és a rajzolás ütemezése mellett. A legtöbb cső malmok használni klórozott olajok kenésére rozsdamentes acélok és nikkelötvözetek. A megfelelő viszkozitás lehet akár 8000 SUS (Saybolt Universal Seconds) vagy több mint 100 000 sus az ötvözettől, a cső méretétől és a redukció típusától függően.

egyengetés

az egyengetést általában hat vagy 10 tekercses forgó egyengetővel (lásd az 5.ábrát) hajtják végre, a hajlítás és a nyomás kombinációjával. Míg a flex kevés hatással van a tulajdonságokra, a nyomás általában növeli a folyásszilárdságot és növeli a maradék stresszszintet. A minimális nyomás gyakorlása a legjobb gyakorlat.

befejező

a befejező műveletek közé tartozhat a polírozás, pácolás vagy homokfúvás a felület megjelenésének javítása és a kisebb hiányosságok eltávolítása érdekében. A végső ellenőrzési technikákat az ügyfelek rendelési követelményei határozzák meg.

a szerkesztők a TPJ-The Tube & Pipe Journal 6 köszönöm a Tube & Pipe Association, International’s extrudálás, rajz & Tube Reducing Technology Council erőfeszítéseit megszervezésében a kiadvány ezt a cikket.