การจัดประเภท, กระบวนการผลิตและคุณสมบัติทางกลของท่อเหล็กไร้ตะเข็บ

ตามวิธีการผลิตที่แตกต่างกัน, แบ่งเป็นท่อรีดร้อน, ท่อรีดเย็น, ท่อดึงเย็น, ท่ออัด, ดันท่อ, ฯลฯ, ซึ่งทั้งหมดมีระเบียบข้อบังคับเกี่ยวกับกระบวนการของตนเอง. วัสดุเป็นเหล็กโครงสร้างคาร์บอนธรรมดาและมีคุณภาพสูง (Q215-A~Q275-A และเหล็ก 10~50), เหล็กกล้าผสมต่ำ (09MnV, 16Mn, ฯลฯ), โลหะผสมเหล็ก, สแตนเลสทนกรด, ฯลฯ. ตามการใช้งาน, แบ่งออกเป็นสองประเภท: การใช้งานทั่วไป (สำหรับน้ำ, ท่อส่งก๊าซและชิ้นส่วนโครงสร้าง, ชิ้นส่วนเครื่องจักรกล) และพิเศษ (สำหรับหม้อไอน้ำ, การสำรวจทางธรณีวิทยา, ตลับลูกปืน, ความต้านทานต่อกรด, ฯลฯ).

ท่อเหล็กไร้ตะเข็บใช้กันอย่างแพร่หลาย. ท่อเหล็กไร้ตะเข็บเอนกประสงค์รีดจากเหล็กโครงสร้างคาร์บอนธรรมดา, ต่ำโลหะผสมเหล็กหรือโลหะผสมเหล็กโครงสร้าง, ด้วยผลผลิตที่ใหญ่ที่สุด, และส่วนใหญ่จะใช้เป็นท่อหรือชิ้นส่วนโครงสร้างสำหรับลำเลียงของเหลว. .2. ตามการใช้งานที่แตกต่างกัน, แบ่งออกเป็น 3 ประเภท คือ อุปทาน: เอ. ตามองค์ประกอบทางเคมีและคุณสมบัติทางกล; ข. ตามคุณสมบัติทางกล; c. ตามการทดสอบไฮดรอลิก. ท่อเหล็กจัดตามประเภท a และ b, หากใช้ทนแรงดันของเหลว, จะต้องได้รับการทดสอบอุทกสถิตด้วย. 3. มีท่อไร้รอยต่อหลายแบบเพื่อวัตถุประสงค์พิเศษ, เช่น ท่อไร้รอยต่อสำหรับหม้อน้ำ, ท่อไร้รอยต่อสำหรับกำลังเคมี, ท่อไร้รอยต่อสำหรับใช้งานทางธรณีวิทยาและท่อไร้รอยต่อสำหรับปิโตรเลียม.

ท่อเหล็กไร้ตะเข็บมีส่วนกลวงและใช้กันอย่างแพร่หลายเป็นท่อส่งของเหลว, เช่น ท่อส่งน้ำมัน, ก๊าซธรรมชาติ, ก๊าซ, น้ำและวัสดุแข็งบางชนิด. เมื่อเทียบกับเหล็กแข็งเช่นเหล็กกลม, ท่อเหล็กจะมีน้ำหนักเบากว่าเมื่อความโค้งงอและแรงบิดเท่ากัน, และเป็นเหล็กส่วนประหยัด.

ใช้กันอย่างแพร่หลายในการผลิตชิ้นส่วนโครงสร้างและชิ้นส่วนเครื่องจักรกล, เช่นท่อเจาะน้ำมัน, เพลาเกียร์รถยนต์, โครงจักรยานและนั่งร้านเหล็กที่ใช้ในการก่อสร้าง. การใช้ท่อเหล็กทำชิ้นส่วนแหวนสามารถปรับปรุงการใช้วัสดุได้, ลดความซับซ้อนของกระบวนการผลิต, ประหยัดวัสดุและแปรรูป Man-hours ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในการผลิตท่อเหล็ก.

กระบวนการผลิต

①กระบวนการผลิตหลักของเหล็กแผ่นรีดร้อน ท่อเหล็กไร้รอยต่อ (△ขั้นตอนการตรวจสอบหลัก):

การเตรียมและตรวจสอบท่อเปล่า△→การให้ความร้อนที่ว่างเปล่าของท่อ→การเจาะ→การรีดท่อ→การอุ่นเหล็ก→คงที่ (ที่ลดลง) เส้นผ่านศูนย์กลาง→การรักษาความร้อน△→การยืดท่อสำเร็จรูป→การตกแต่ง→การตรวจสอบ△ (ไม่ทำลาย, ทางกายภาพและเคมี, ตรวจสอบไต้หวัน)→คลังสินค้า

②กระบวนการผลิตหลักของแผ่นรีดเย็น (วาด) ท่อเหล็กไร้รอยต่อ:

การเตรียมบิลเล็ต→การหล่อลื่นของดอง→การรีดเย็น (การวาดภาพ)→การรักษาความร้อน→การยืดผม→การตกแต่ง→การตรวจสอบ

กระบวนการผลิตท่อเหล็กไร้ตะเข็บทั่วไปสามารถแบ่งออกได้เป็น 2 ประเภท: รีดเย็นและรีดร้อน. กระบวนการผลิตท่อเหล็กไร้ตะเข็บรีดเย็นโดยทั่วไปจะซับซ้อนกว่าการรีดร้อน. ในการทดสอบขนาด, ถ้าพื้นผิวไม่ตอบสนองต่อรอยแตกร้าว, ท่อกลมจะถูกตัดด้วยเครื่องตัดและหั่นเป็นแท่งยาวประมาณหนึ่งเมตร. จากนั้นเข้าสู่กระบวนการหลอม, การหลอมควรดองด้วยของเหลวที่เป็นกรด, และสังเกตว่ามีตุ่มพองที่ผิวมากหรือไม่ในระหว่างการดอง. ถ้าพุพองเยอะ, หมายความว่าคุณภาพของท่อเหล็กไม่เป็นไปตามมาตรฐานที่สอดคล้องกัน. ในลักษณะที่ปรากฏ, ท่อเหล็กไร้ตะเข็บรีดเย็นจะสั้นกว่าท่อเหล็กไร้ตะเข็บรีดร้อน. ความหนาของผนังท่อเหล็กไม่มีตะเข็บรีดเย็นโดยทั่วไปจะเล็กกว่าท่อเหล็กไม่มีตะเข็บรีดร้อน, แต่พื้นผิวดูสว่างกว่าท่อเหล็กไร้ตะเข็บผนังหนา, และพื้นผิวไม่มากเกินไป. หยาบมาก, และลำกล้องก็ไม่มีครีบมากเกินไป.

สถานะการจัดส่งของท่อเหล็กไร้ตะเข็บรีดร้อนโดยทั่วไปแล้วสถานะการรีดร้อนจะถูกส่งหลังจากการอบชุบด้วยความร้อน. หลังการตรวจสอบคุณภาพ, ท่อเหล็กไร้ตะเข็บรีดร้อนต้องผ่านการคัดสรรโดยเจ้าหน้าที่อย่างเคร่งครัด. หลังการตรวจสอบคุณภาพ, พื้นผิวควรทาน้ำมัน, ตามด้วยการทดลองวาดเย็นหลายครั้ง, และควรทำการทดลองการเจาะหลังการรีดร้อน. หากเส้นผ่านศูนย์กลางของรูพรุนใหญ่เกินไป, ควรยืดและแก้ไข. หลังยืดผม, สายพานลำเลียงจะถูกถ่ายโอนไปยังเครื่องตรวจจับข้อบกพร่องเพื่อทดสอบการตรวจจับข้อบกพร่อง, และสุดท้ายติดฉลากและจัดเรียงตามข้อกำหนด, แล้วนำไปวางไว้ในโกดัง.

ท่อกลมเปล่า→ความร้อน→การเจาะ→ลูกกลิ้งสามตัวเอียง, การรีดหรือรีดแบบต่อเนื่อง→การกำจัดท่อ→การปรับขนาด (หรือลดลง)→คูลลิ่ง→ยืดผม→การทดสอบอุทกสถิต (หรือตรวจจับรอยตำหนิ)→การทำเครื่องหมาย→การจัดเก็บท่อเหล็กไม่มีตะเข็บ ทำจากแท่งเหล็กหรือช่องว่างของท่อที่เป็นของแข็งผ่านการเจาะเพื่อสร้างเส้นเลือดฝอย, แล้วรีดร้อน, รีดเย็นหรือรีดเย็น. ข้อกำหนดของท่อเหล็กไร้ตะเข็บแสดงเป็นมิลลิเมตรของเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอก * ความหนาของผนัง.

เส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกของท่อไร้รอยต่อรีดร้อนโดยทั่วไปจะมากกว่า 32mm, ความหนาของผนัง 2.5-200mm, เส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกของท่อไร้รอยต่อรีดเย็นสามารถเข้าถึง6mm, ความหนาของผนังสามารถเข้าถึง 0.25mm, และท่อผนังบางสามารถเข้าถึง 5mm. การกลิ้งมีความแม่นยำของมิติที่สูงกว่าการรีดร้อน.

โดยทั่วไป, ท่อเหล็กไร้ตะเข็บทำจาก 10, 20, 30, 35, 45 และอื่น ๆ ที่มีคุณภาพสูง 16Mn เหล็กกล้าคาร์บอน, 5MNV และอื่น ๆ ที่ต่ำโลหะผสมเหล็กโครงสร้างหรือ 40Cr, 30CrMnSi, 45MN2, 40MnB และเหล็กกล้าผสมอื่นๆ รีดร้อนหรือรีดเย็น. ท่อไร้รอยต่อที่ทำจากเหล็กคาร์บอนต่ำเช่น 10 และ 20 ส่วนใหญ่จะใช้สำหรับท่อขนส่งของเหลว. 45, 40Cr และท่อไร้ตะเข็บเหล็กกล้าคาร์บอนปานกลางอื่น ๆ ใช้ในการผลิตชิ้นส่วนเครื่องจักรกล, เช่น ส่วนที่ตึงเครียดของรถยนต์และรถแทรกเตอร์. โดยทั่วไป, ท่อเหล็กไร้ตะเข็บถูกนำมาใช้เพื่อทดสอบความแข็งแรงและการแบน. ท่อเหล็กรีดร้อนถูกจัดส่งในสถานะรีดร้อนหรือผ่านการอบชุบด้วยความร้อน; ท่อเหล็กรีดเย็นถูกส่งในสถานะอบร้อน.

รีดร้อน, ความหมายท่อเชื่อมเกลียว, มี อุณหภูมิสูง ของชิ้นงานรีด, ดังนั้นความต้านทานการเสียรูปจึงน้อย, และสามารถทำการเปลี่ยนรูปได้เป็นจำนวนมาก. การรีดแผ่นเหล็กเป็นตัวอย่าง, ความหนาของแผ่นหล่อต่อเนื่องโดยทั่วไปจะอยู่ที่ประมาณ 230mm, และหลังจากรีดหยาบและรีดเสร็จ, ความหนาสุดท้ายคือ 1 ~ 20mm. ในเวลาเดียวกัน, เนื่องจากแผ่นเหล็กมีอัตราส่วนความกว้างต่อความหนาเล็กน้อย, ข้อกำหนดความแม่นยำของมิติค่อนข้างต่ำ, และปัญหารูปร่างจานก็ไม่เกิดขึ้นง่าย, และการควบคุมหลักคือการควบคุมเม็ดมะยม. สำหรับผู้ที่มีข้อกำหนดขององค์กร, โดยทั่วไปจะรับรู้โดยการควบคุมการกลิ้งและการควบคุมความเย็น, นั่นคือ, การควบคุมอุณหภูมิการเปิดและอุณหภูมิการรีดขั้นสุดท้ายของการรีดขั้นสุดท้าย. เหล็กแท่งกลม → การให้ความร้อน → การเจาะ → หัวข้อ → การหลอม → การดอง → การเอาอกเอาใจ (ชุบทองแดง) →การวาดเย็นแบบหลายรอบ (รีดเย็น) → ท่อบิลเล็ต → การอบชุบด้วยความร้อน → การยืดผม → การทดสอบด้วยไฮดรอลิก (การตรวจจับข้อบกพร่อง) → การทำเครื่องหมาย → การจัดเก็บ.

ดัชนีประสิทธิภาพทางกล

คุณสมบัติทางกลของเหล็กเป็นตัวบ่งชี้ที่สำคัญเพื่อให้มั่นใจในคุณสมบัติการใช้งานขั้นสุดท้าย (คุณสมบัติทางกล) ของเหล็ก, ซึ่งขึ้นอยู่กับองค์ประกอบทางเคมีและระบบบำบัดความร้อนของเหล็ก. ในมาตรฐานท่อเหล็ก, ตามความต้องการใช้งานที่แตกต่างกัน, คุณสมบัติแรงดึง (ความแข็งแรง, ความแข็งแรงของผลผลิตหรือจุดคราก, การยืดออก), ตัวชี้วัดความแข็งและความเหนียว, รวมถึงคุณสมบัติอุณหภูมิสูงและต่ำที่ผู้ใช้ต้องการ.

① แรงดึง (σb)

ระหว่างกระบวนการรับแรงดึง, กำลังสูงสุด (FB) ที่ตัวอย่างมีในเวลาที่แตกหัก, หารด้วยพื้นที่หน้าตัดเดิม (ดังนั้น) ของตัวอย่าง (พี), เรียกว่า แรงดึง (σb), และหน่วยเป็น N/mm2 (MPa). แสดงถึงความสามารถสูงสุดของวัสดุโลหะในการต้านทานความเสียหายภายใต้แรงตึง.

②จุดผลตอบแทน (σs)

สำหรับวัสดุโลหะที่มีปรากฏการณ์การให้ผลผลิต, ความเค้นที่ตัวทดสอบสามารถยืดออกต่อไปได้โดยไม่เพิ่มแรง (ค่าคงตัวคงเหลือ) ในระหว่างกระบวนการดึงเรียกว่าจุดคราก. ถ้าแรงลดลง, จุดครากบนและล่างควรแยกความแตกต่าง. หน่วยของจุดครากคือ N/mm2 (MPa).

จุดครากบน (σsu): ความเค้นสูงสุดก่อนให้ชิ้นงานทดสอบและแรงลดลงเป็นครั้งแรก; จุดให้ผลผลิตต่ำกว่า (σsl): ความเค้นต่ำสุดในระยะครากเมื่อละเว้นผลกระทบชั่วคราวเริ่มต้น.

③การยืดตัวหลังการแตกหัก (พี)

ในการทดสอบแรงดึง, เปอร์เซ็นต์ของการเพิ่มขึ้นของความยาวเกจของชิ้นงานทดสอบหลังจากที่แตกออกเรียกว่าการยืดตัว. มันถูกแทนด้วย σ และหน่วยคือ %. สูตรการคำนวณคือ: σ=(Lh-Lo)/L0*100%

④ การหดตัวของมาตรา (เ)

ในการทดสอบแรงดึง, ร้อยละของการลดสูงสุดของพื้นที่หน้าตัดที่เส้นผ่านศูนย์กลางที่ลดลงของชิ้นงานทดสอบหลังจากชิ้นงานทดสอบแตกหัก เรียกว่า การลดขนาดพื้นที่. มันแสดงเป็น ψ และหน่วยคือ %. คำนวณได้ดังนี้:

⑤ดัชนีความแข็ง

ความสามารถของวัสดุโลหะในการต้านทานการเยื้องของวัตถุแข็งเรียกว่าความแข็ง. ตามวิธีการทดสอบและขอบเขตการใช้งานที่แตกต่างกัน, ความแข็งสามารถแบ่งออกเป็นความแข็ง Brinell, ความแข็งร็อกเวลล์, ความแข็งวิกเกอร์ส, ความแข็งของชอร์, ความแข็งระดับไมโครและความแข็งที่อุณหภูมิสูง. สำหรับท่อ, มีสามความแข็งที่ใช้กันทั่วไป: บริเนล, Rockwell และ Vickers.

1. ความแข็งบริเนล (HB)

ใช้ลูกเหล็กหรือลูกปืนซีเมนต์คาร์ไบด์ที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางที่แน่นอนกดลงบนพื้นผิวของตัวอย่างด้วยแรงทดสอบที่กำหนด (F), ลบแรงทดสอบหลังจากเวลาถือที่ระบุ, และวัดเส้นผ่านศูนย์กลางเยื้อง (NS) บนพื้นผิวของตัวอย่าง. ค่าความแข็งบริเนลคือผลหารของแรงทดสอบหารด้วยพื้นที่ผิวของทรงกลมเยื้อง. แสดงใน HBS (ลูกเหล็ก), หน่วยเป็น N/mm2 (MPa).

ค่าความแข็งบริเนลคือผลหารของแรงทดสอบหารด้วยพื้นที่ผิวของทรงกลมเยื้อง, ค่าความแข็งบริเนลคือผลหารของแรงทดสอบหารด้วยพื้นที่ผิวของทรงกลมเยื้อง (MPa), ค่าความแข็งบริเนลคือผลหารของแรงทดสอบหารด้วยพื้นที่ผิวของทรงกลมเยื้อง. ค่าความแข็งบริเนลคือผลหารของแรงทดสอบหารด้วยพื้นที่ผิวของทรงกลมเยื้อง, ความแข็งแบบบริเนลนั้นนิยมใช้กันมากที่สุด, และความแข็งของวัสดุมักจะแสดงโดยเส้นผ่านศูนย์กลางการเยื้อง d, ที่ทั้งใช้งานง่ายและสะดวก.

ตัวอย่าง: 120HBS10/1000/30: บ่งชี้ว่าค่าความแข็งบริเนลที่วัดโดยลูกเหล็กที่มีขนาดเส้นผ่าศูนย์กลาง 10 มม. ภายใต้การกระทำของแรงทดสอบ 1000Kgf (9.807KN) สำหรับ 30s (วินาที) คือ 120N/mm2 (MPa).