ASTM A234 WP5 อุปกรณ์ท่อเหล็กโลหะผสม
มกราคม 31, 2026
ท่อเหล็กไร้ตะเข็บขยายด้วยความร้อนความถี่สูง
กุมภาพันธ์ 11, 2026
ASTM A519 SAE 1020 ท่อไร้รอยต่อ: มาตรฐาน, คุณสมบัติ, การผลิตและการประยุกต์
1. ข้อมูลเบื้องต้นเกี่ยวกับ ASTM A519 SAE 1020 ท่อไร้รอยต่อ
ASTM A519 SAE 1020 ท่อไร้รอยต่อมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในหลอดไม่มีรอยต่อเหล็กกล้าคาร์บอนต่ำคาร์บอนธรรมดา, ซึ่งผลิตขึ้นตามมาตรฐาน ASTM A519 ที่กำหนดโดย American Society for Testing and Materials (มาตรฐาน ASTM). แซ่ 1020 หมายถึงเกรดวัสดุ, ซึ่งเป็นของเหล็กกล้าคาร์บอนต่ำที่มีปริมาณคาร์บอน 0.18-0.23%, มีคุณสมบัติในการเชื่อมที่ดีเยี่ยม, อาจมีองค์ประกอบอื่นในปริมาณที่น้อยเกินไปที่จะส่งผลต่อคุณสมบัติของมัน, ความสามารถในการแปรรูปและความคุ้มค่า. ท่อไร้ตะเข็บเหล่านี้เป็นชิ้นส่วนทรงกระบอกกลวงที่ทำจาก SAE 1020 เหล็กผ่านการเจาะ, กลิ้ง, การบำบัดความร้อนและกระบวนการอื่น ๆ โดยไม่มีตะเข็บเชื่อม, ซึ่งมีข้อดีคือมีความหนาของผนังสม่ำเสมอ, ความถูกต้องมิติสูง, และคุณสมบัติทางกลที่ดีเมื่อเทียบกับท่อเชื่อม.
ASTM A519 SAE 1020 ท่อไร้รอยต่อถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในด้านอุตสาหกรรมต่างๆ, เช่น ระบบท่อ, การผลิตเครื่องจักร, อุตสาหกรรมยานยนต์, วิศวกรรมการก่อสร้าง, และเครื่องจักรกลการเกษตร. ส่วนใหญ่จะใช้เพื่อขนส่งของเหลวแรงดันต่ำและแรงดันปานกลาง (เช่นน้ำ, น้ำมัน, อากาศ), และผลิตชิ้นส่วนโครงสร้างเครื่องจักรกล, ส่วนประกอบยานยนต์, และผลิตภัณฑ์อื่นๆ. เนื่องจากต้นทุนต่ำและประสิทธิภาพที่ครอบคลุมดี, พวกเขาได้กลายเป็นหนึ่งในประเภทท่อไร้รอยต่อที่ใช้บ่อยที่สุดในสาขาอุตสาหกรรม.
เอกสารนี้จะอธิบายความรู้ที่เกี่ยวข้องของ ASTM A519 SAE อย่างเป็นระบบ 1020 ท่อไร้รอยต่อ, รวมถึงภาพรวมมาตรฐาน ASTM A519, องค์ประกอบทางเคมีและสมบัติทางกล, กระบวนการผลิต, ลักษณะทางเทคนิค, งานอุตสาหกรรม, การตรวจสอบและควบคุมคุณภาพ, และแนวโน้มตลาด, ให้การอ้างอิงที่ครอบคลุมสำหรับบุคลากรด้านวิศวกรรมและด้านเทคนิค, เจ้าหน้าที่จัดซื้อจัดจ้างและผู้ปฏิบัติงานที่เกี่ยวข้อง.
2. ภาพรวมของมาตรฐาน ASTM A519
มาตรฐาน ASTM A519 เป็นมาตรฐานสำคัญที่กำหนดโดย ASTM สำหรับท่อไร้รอยต่อของเหล็กกล้าคาร์บอนและโลหะผสมเหล็ก, ซึ่งระบุข้อกำหนดทางเทคนิค, วิธีการทดสอบ, กฎการตรวจสอบ, บรรจุภัณฑ์, การทำเครื่องหมายและการขนส่งท่อไร้ตะเข็บสำหรับการใช้งานทางกลและแรงดัน. มาตรฐานนี้ครอบคลุมถึงเกรดวัสดุที่หลากหลาย, รวมถึง SAE 1010, แซ่ 1020, แซ่ 1045, แซ่ 4130, ฯลฯ, โดยที่ SAE 1020 เป็นเกรดเหล็กกล้าคาร์บอนต่ำที่ใช้กันอย่างแพร่หลายมากที่สุดในมาตรฐาน.
มาตรฐาน ASTM A519 เปิดตัวครั้งแรกใน 1937 และได้รับการแก้ไขหลายครั้งตั้งแต่นั้นมาเพื่อปรับให้เข้ากับการพัฒนาเทคโนโลยีอุตสาหกรรมและความต้องการในการใช้งานจริง. เวอร์ชันมาตรฐานล่าสุด (ณ วันที่ 2024) คือ ASTM A519/A519M-24, ซึ่งใช้ระบบหน่วยคู่ (ระบบเมตริกและระบบจักรวรรดิ) เพื่อระบุพารามิเตอร์ทางเทคนิค, ทำให้สามารถใช้ได้กับตลาดทั้งในประเทศและต่างประเทศ. วัตถุประสงค์หลักของมาตรฐานนี้คือเพื่อให้แน่ใจว่าท่อไร้ตะเข็บที่ผลิตขึ้นมีคุณภาพคงที่และประสิทธิภาพที่เชื่อถือได้, และสามารถตอบสนองความต้องการของการใช้งานทางกลและแรงดันต่างๆ.
2.1 ขอบเขตการใช้งาน
มาตรฐาน ASTM A519 ใช้กับท่อไร้รอยต่อเสร็จร้อนและเย็นที่ทำจากเหล็กกล้าคาร์บอนและโลหะผสมเหล็ก, โดยมีเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกตั้งแต่ 12.7 มม. (0.5 ใน.) ถึง 273.05 มม. (10.75 ใน.) และมีความหนาของผนังตั้งแต่ 1.24 มม. (0.049 ใน.) ถึง 25.4 มม. (1.0 ใน.). ท่อไร้รอยต่อเหล่านี้ส่วนใหญ่จะใช้สำหรับโครงสร้างทางกล, ท่อแรงดัน, ส่วนประกอบยานยนต์, และแอพพลิเคชั่นอื่น ๆ, แต่ไม่รวมท่อไร้รอยต่อสำหรับการใช้งานหม้อไอน้ำและภาชนะรับความดัน (ซึ่งครอบคลุมโดย ASTM A106, มาตรฐาน ASTM A213 และมาตรฐานอื่นๆ).
ASTM A519 SAE 1020 ท่อไร้รอยต่อ, เป็นส่วนหนึ่งของมาตรฐาน ASTM A519, ปฏิบัติตามขอบเขตการใช้มาตรฐานอย่างสมบูรณ์. มีทั้งแบบอบร้อนและอบเย็น: ท่อไร้ตะเข็บรีดร้อนเหมาะสำหรับการใช้งานทั่วไปที่ต้องการความเหนียวที่ดี, ในขณะที่ท่อไร้ตะเข็บรีดเย็นเหมาะสำหรับการใช้งานที่ต้องการความแม่นยำของขนาดและผิวสำเร็จสูง, เช่นชิ้นส่วนเครื่องจักรกลที่มีความแม่นยำและท่อไฮดรอลิกของยานยนต์.
2.2 ข้อกำหนดทางเทคนิคหลักของมาตรฐาน
มาตรฐาน ASTM A519 มีข้อกำหนดที่เข้มงวดเกี่ยวกับพารามิเตอร์ทางเทคนิคของท่อไร้ตะเข็บ, รวมถึงความแม่นยําของมิติ, องค์ประกอบทางเคมี, คุณสมบัติทางกล, คุณภาพผิว, และคุณภาพภายใน, ซึ่งเป็นพื้นฐานสำคัญในการรับรองคุณภาพของ ASTM A519 SAE 1020 ท่อไร้รอยต่อ.
2.2.1 ข้อกำหนดความแม่นยำของมิติ
ความแม่นยำมิติของ ASTM A519 SAE 1020 ท่อไร้รอยต่อส่วนใหญ่มีส่วนเบี่ยงเบนเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอก, ส่วนเบี่ยงเบนความหนาของผนัง, ส่วนเบี่ยงเบนความยาว, และความตรง, ซึ่งแบ่งเป็นประเภทรีดร้อนและรีดเย็นโดยมีความต้องการที่แตกต่างกัน:
-
ส่วนเบี่ยงเบนเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอก: สำหรับท่อไร้ตะเข็บรีดร้อน, ส่วนเบี่ยงเบนเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกคือ ± 0.5% ของเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกที่ระบุ (ส่วนเบี่ยงเบนขั้นต่ำไม่น้อยกว่า ± 0.13 มม); สำหรับท่อไร้ตะเข็บรีดเย็น, ส่วนเบี่ยงเบนเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกจะเข้มงวดมากขึ้น, ตั้งแต่ ±0.05 มม. ถึง ±0.10 มม, ขึ้นอยู่กับเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกที่ระบุ.
-
ส่วนเบี่ยงเบนความหนาของผนัง: ค่าเบี่ยงเบนความหนาของผนังของท่อไร้รอยต่อที่เสร็จร้อนคือ ± 10% ของความหนาของผนังที่ระบุ (ส่วนเบี่ยงเบนขั้นต่ำไม่น้อยกว่า ± 0.13 มม); ค่าเบี่ยงเบนความหนาของผนังของท่อไร้รอยต่อสำเร็จรูปเย็นคือ ± 5% ของความหนาของผนังระบุ, ทำให้มั่นใจได้ถึงความหนาของผนังที่สม่ำเสมอยิ่งขึ้น.
-
ส่วนเบี่ยงเบนความยาว: ความยาวของท่อไร้รอยต่อสามารถกำหนดความยาวคงที่หรือความยาวแบบสุ่มได้. โดยปกติแล้วจะมีความยาวแบบสุ่ม 4-7 เมตร; ส่วนเบี่ยงเบนความยาวคงที่คือ ± 10 มม, และค่าเบี่ยงเบนสูงสุดจะต้องไม่เกิน ± 20 มม. สำหรับท่อที่มีความยาวมากกว่า 6 เมตร.
-
ความตรงใน: ค่าเบี่ยงเบนความตรงของท่อไร้รอยต่อที่รีดร้อนจะต้องไม่เกิน 1.5 มิลลิเมตรต่อเมตร; ค่าเบี่ยงเบนความตรงของท่อไร้รอยต่อที่ผ่านการเย็นแล้วจะต้องไม่เกิน 1.0 มิลลิเมตรต่อเมตร, ทำให้มั่นใจได้ว่าท่อไม่งอง่ายระหว่างการติดตั้งและใช้งาน.
2.2.2 ข้อกำหนดด้านคุณภาพพื้นผิว
คุณภาพพื้นผิวของ ASTM A519 SAE 1020 ท่อไร้รอยต่อได้รับการควบคุมอย่างเข้มงวดโดยมาตรฐาน ASTM A519, ซึ่งกำหนดให้พื้นผิวด้านในและด้านนอกของท่อต้องเรียบ, ไม่มีรอยแตก, รวม, รอยขีดข่วน, หลุม, รอยพับและข้อบกพร่องอื่น ๆ ที่ส่งผลต่อประสิทธิภาพ. ความหยาบผิวของท่อไร้รอยต่อที่รีดร้อนจะต้องไม่เกิน 6.3 Μ m (RA), และความหยาบผิวของท่อไร้รอยต่อรีดเย็นจะต้องไม่เกิน 1.6 Μ m (RA), ซึ่งสามารถทำได้โดยการขัดเงา, การดองและกระบวนการอื่น ๆ หากจำเป็น.
นอกจากนี้, พื้นผิวของท่อต้องไม่มีคราบออกไซด์และสนิมมากเกินไป. สำหรับท่อไร้ตะเข็บที่ต้องจัดเก็บและขนส่งเป็นเวลานาน, การรักษาพื้นผิวป้องกันสนิม (เช่นการชุบสังกะสี, จิตรกรรม) จะต้องดำเนินการเพื่อหลีกเลี่ยงการกัดกร่อน.
2.2.3 ข้อกำหนดด้านคุณภาพภายใน
คุณภาพภายในของ ASTM A519 SAE 1020 ท่อไร้รอยต่อส่วนใหญ่หมายถึงโครงสร้างภายในและข้อบกพร่อง, ซึ่งต้องไม่มีรอยแตกร้าวภายใน, หลุมหดตัว, ความพรุน, การแยกส่วนและข้อบกพร่องอื่น ๆ ที่ส่งผลต่อคุณสมบัติทางกล. มาตรฐานกำหนดว่าขนาดเกรนของท่อจะต้องเป็น 6-8 เกรด (ตามมาตรฐาน ASTM E112), รับประกันโครงสร้างจุลภาคที่สม่ำเสมอและคุณสมบัติทางกลที่มั่นคง.
สำหรับท่อไร้ตะเข็บผนังหนา (ความหนาของผนังมากกว่า 15 มม.), การทดสอบแบบไม่ทำลาย (เช่นการทดสอบอัลตราโซนิก, การทดสอบภาพรังสี) จะต้องดำเนินการตรวจสอบความชำรุดภายใน, และผลการทดสอบต้องเป็นไปตามข้อกำหนดของมาตรฐาน ASTM A519. หากพบข้อบกพร่องภายใน, ท่อจะต้องได้รับการซ่อมแซมหรือทิ้งตามความร้ายแรงของข้อบกพร่อง.
2.3 ความสัมพันธ์กับมาตรฐานที่เกี่ยวข้องอื่น ๆ
ASTM A519 SAE 1020 ท่อไร้รอยต่อมีความสัมพันธ์อย่างใกล้ชิดกับมาตรฐานอื่น ๆ ที่เกี่ยวข้อง, ซึ่งเสริมและแตกต่างในขอบเขตการใช้งานและข้อกำหนดทางเทคนิค, ส่วนใหญ่รวมถึงสิ่งต่อไปนี้:
-
มาตรฐาน ASTM A106: มาตรฐานนี้ใช้กับท่อเหล็กกล้าคาร์บอนไร้ตะเข็บสำหรับท่อที่มีอุณหภูมิสูงและแรงดันสูง, ซึ่งส่วนใหญ่ใช้ในหม้อต้มน้ำ, ภาชนะรับความดันและการใช้งานที่อุณหภูมิสูงและแรงดันสูงอื่น ๆ. เปรียบเทียบกับ ASTM A519 SAE 1020 ท่อไร้รอยต่อ, มาตรฐาน ASTM A106 ไร้รอยต่อ ท่อมีข้อกำหนดที่สูงกว่าในด้านสมรรถนะที่อุณหภูมิสูงและความสามารถในการรับแรงกด, และเกรดวัสดุส่วนใหญ่เป็น A, B, C (ปริมาณคาร์บอนจะเพิ่มขึ้นตามลำดับ).
-
มาตรฐาน ASTM A213: มาตรฐานนี้ใช้กับโลหะผสมเหล็กและท่อไร้รอยต่อสแตนเลสสำหรับหม้อไอน้ำและเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน, ซึ่งส่วนใหญ่จะใช้ในอุณหภูมิสูง, สภาพแวดล้อมที่มีแรงดันสูงและมีฤทธิ์กัดกร่อน. เกรดวัสดุได้แก่ TP304, TP304 (สแตนเลสสตีล), T11, T22 (โลหะผสมเหล็ก), ฯลฯ, ซึ่งมีความทนทานต่ออุณหภูมิสูงและทนต่อการกัดกร่อนได้ดีกว่า ASTM A519 SAE 1020 ท่อไร้รอยต่อ.
-
มาตรฐาน SAE J524: มาตรฐานนี้กำหนดโดยสมาคมวิศวกรยานยนต์ (แซ่), ซึ่งระบุข้อกำหนดทางเทคนิคของท่อเหล็กไร้ตะเข็บสำหรับการใช้งานในยานยนต์. ASTM A519 SAE 1020 ท่อไร้รอยต่อสามารถใช้ในการใช้งานด้านยานยนต์ได้หากเป็นไปตามข้อกำหนดของมาตรฐาน SAE J524, เช่นท่อน้ำมันเชื้อเพลิงรถยนต์, ท่อไฮดรอลิก, ฯลฯ.
-
GB/T 8162 มาตรฐาน: นี่เป็นมาตรฐานแห่งชาติของจีนสำหรับท่อเหล็กไร้ตะเข็บที่มีโครงสร้าง, ซึ่งเทียบเท่ากับมาตรฐาน ASTM A519 ในขอบเขตการใช้งานและข้อกำหนดทางเทคนิค. The 20# ท่อเหล็กไร้รอยต่อใน GB/T 8162 คล้ายกับ ASTM A519 SAE 1020 ท่อไร้รอยต่อในองค์ประกอบทางเคมีและคุณสมบัติทางกล, และสามารถใช้แทนกันได้ในการใช้งานทั่วไปบางประเภท.
ควรสังเกตว่าเมื่อ ASTM A519 SAE 1020 ท่อไร้รอยต่อถูกนำมาใช้ในด้านเฉพาะ (เช่น ท่อแรงดัน, อุตสาหกรรมยานยนต์), ไม่เพียงแต่ต้องเป็นไปตามมาตรฐาน ASTM A519 เท่านั้น, แต่ยังเป็นไปตามข้อกำหนดของมาตรฐานอุตสาหกรรมที่เกี่ยวข้องเพื่อความปลอดภัยและความน่าเชื่อถือของแอปพลิเคชัน.
3. องค์ประกอบทางเคมีและคุณสมบัติทางกลของ ASTM A519 SAE 1020 ท่อไร้รอยต่อ
องค์ประกอบทางเคมีและคุณสมบัติทางกลเป็นตัวบ่งชี้หลักที่กำหนดประสิทธิภาพและขอบเขตการใช้งานของ ASTM A519 SAE 1020 ท่อไร้รอยต่อ. องค์ประกอบทางเคมีของ SAE 1020 เหล็กได้รับการควบคุมอย่างเข้มงวดตามมาตรฐาน ASTM A519 เพื่อให้มั่นใจถึงเสถียรภาพของคุณสมบัติทางกลและประสิทธิภาพการประมวลผล. คุณสมบัติทางกล, รวมถึงความต้านทานแรงดึง, ความแรงของอัตราผลตอบแทน, การยืดออก, เมษายน, ถูกกำหนดโดยองค์ประกอบทางเคมีและสถานะการบำบัดความร้อน, และส่งผลโดยตรงต่อความสามารถในการรับน้ำหนักและประสิทธิภาพการประมวลผลของท่อไร้รอยต่อ.
3.1 องค์ประกอบทางเคมี
ASTM A519 SAE 1020 เป็นเหล็กกล้าคาร์บอนธรรมดาที่มีปริมาณคาร์บอนต่ำ, และองค์ประกอบทางเคมีประกอบด้วยคาร์บอนเป็นหลัก (C), แมงกานีส (Mn), ซิลิโคน (ศรี), ฟอสฟอรัส (P), กำมะถัน (S), และธาตุอื่นๆ. เนื้อหาของแต่ละองค์ประกอบถูกจำกัดโดยมาตรฐาน ASTM A519 อย่างเคร่งครัด เพื่อหลีกเลี่ยงผลกระทบด้านลบจากองค์ประกอบที่เป็นอันตราย (เช่น P และ S) เกี่ยวกับประสิทธิภาพของวัสดุและเพื่อให้มั่นใจถึงความสมดุลของความแข็งแรงและความเหนียวของวัสดุ. ข้อกำหนดองค์ประกอบทางเคมีโดยละเอียดของ ASTM A519 SAE 1020 ท่อไร้รอยต่อแสดงไว้ในตาราง 2.
|
ธาตุ
|
ขั้นต่ำ (นาที)
|
สูงสุด (สูงสุด)
|
ค่าทั่วไป
|
หน้าที่และอิทธิพล
|
|
คาร์บอน (C)
|
0.18
|
0.23
|
0.20
|
องค์ประกอบเสริมความแข็งแกร่งที่สำคัญที่สุด; ควบคุมความแข็งแรงและความแข็งของเหล็ก. มีปริมาณคาร์บอนของ 0.18-0.23% ปรับสมดุลระหว่างความแข็งแรงและความเหนียว, ทำให้มั่นใจได้ถึงความสามารถในการเชื่อมและการขึ้นรูปที่ดี.
|
|
แมงกานีส (Mn)
|
0.30
|
0.60
|
0.45
|
ช่วยเพิ่มความแข็งแรงและความเหนียวของเหล็ก; เพิ่มความสามารถในการชุบแข็งและลดความเปราะที่เกิดจากกำมะถัน. มันยังทำหน้าที่เป็นตัวกำจัดออกซิไดเซอร์ระหว่างการผลิตเหล็กเพื่อขจัดสิ่งสกปรก.
|
|
ซิลิคอน (ศรี)
|
0.10
|
0.35
|
0.20
|
ทำหน้าที่เป็นตัวกำจัดออกซิไดเซอร์และเสริมความแข็งแรงให้กับเมทริกซ์เฟอร์ไรต์, ปรับปรุงความแข็งแรงและความแข็งของเหล็ก. ซิลิคอนที่มากเกินไปจะลดความสามารถในการเชื่อมและความเหนียวของเหล็ก.
|
|
ฟอสฟอรัส (P)
|
–
|
0.040
|
0.025
|
สิ่งเจือปนที่เป็นอันตราย; ทำให้เกิดความเปราะเย็นของเหล็ก, ลดความเหนียวที่อุณหภูมิต่ำ. ควบคุมอย่างเข้มงวดถึงระดับต่ำเพื่อให้มั่นใจถึงประสิทธิภาพที่อุณหภูมิต่ำของวัสดุ.
|
|
กำมะถัน (S)
|
–
|
0.050
|
0.030
|
สิ่งเจือปนที่เป็นอันตราย; ทำให้เกิดความเปราะร้อนของเหล็ก, ลดความเหนียวและความเหนียวระหว่างการประมวลผลที่ร้อน (เช่นการเจาะและการกลิ้ง). ควบคุมเพื่อหลีกเลี่ยงผลกระทบต่อประสิทธิภาพการประมวลผล.
|
|
ทองแดง (Cu)
|
–
|
0.20
|
0.10
|
องค์ประกอบการติดตาม; ช่วยเพิ่มความต้านทานการกัดกร่อนของเหล็กได้เล็กน้อย, แต่ทองแดงที่มากเกินไปจะทำให้ความสามารถในการใช้งานร้อนลดลง.
|
|
เหล็ก (เฟ)
|
ลูกบอล.
|
ลูกบอล.
|
98.7-99.2
|
องค์ประกอบเมทริกซ์; เป็นโครงสร้างพื้นฐานของเหล็ก (เฟอร์ไรท์และเพิร์ลไลท์).
|
องค์ประกอบทางเคมีของ ASTM A519 SAE 1020 ได้รับการออกแบบมาเพื่อสร้างสมดุลระหว่างประสิทธิภาพการประมวลผลของวัสดุและคุณสมบัติทางกล. มีปริมาณคาร์บอนต่ำ (0.18-0.23%) ช่วยให้มั่นใจในการเชื่อมและการขึ้นรูปที่ดี, ทำให้ท่อไร้ตะเข็บเหมาะสมกับวิธีการเชื่อมต่างๆ (เช่น การเชื่อมอาร์ค, การเชื่อมแก๊ส, และการเชื่อมแบบต้านทาน) และกระบวนการขึ้นรูป (เช่นการดัด, จับเจ่า, และขยายตัว). แมงกานีสและซิลิกอนถูกเติมเป็นองค์ประกอบการผสมเพื่อปรับปรุงความแข็งแรงและความเหนียวของเหล็กโดยไม่ทำให้ความเหนียวลดลงอย่างมีนัยสำคัญ. ฟอสฟอรัสและซัลเฟอร์ได้รับการควบคุมอย่างเข้มงวดว่าเป็นสิ่งเจือปนที่เป็นอันตรายเพื่อหลีกเลี่ยงความเปราะเย็นและความเปราะบางที่ร้อน, สร้างความมั่นใจในความน่าเชื่อถือของวัสดุระหว่างการประมวลผลและการบริการ.
ควรสังเกตว่าองค์ประกอบทางเคมีของ ASTM A519 SAE 1020 อาจมีการเบี่ยงเบนเล็กน้อยในชุดการผลิตที่แตกต่างกัน, แต่ต้องอยู่ในช่วงที่กำหนดโดยมาตรฐาน ASTM A519. ผู้ผลิตจะต้องจัดทำรายงานการทดสอบวัสดุ (รถไฟใต้ดิน) สำหรับท่อไร้ตะเข็บแต่ละชุด, ให้รายละเอียดผลการทดสอบองค์ประกอบทางเคมีที่เกิดขึ้นจริงเพื่อให้มั่นใจถึงความสามารถในการตรวจสอบย้อนกลับและการควบคุมคุณภาพ.
3.2 คุณสมบัติทางกล
สมบัติทางกลของ ASTM A519 SAE 1020 ท่อไร้รอยต่อมีความสัมพันธ์อย่างใกล้ชิดกับสถานะการรักษาความร้อนและวิธีการแปรรูป (เสร็จร้อนหรือเย็นเสร็จแล้ว). มาตรฐาน ASTM A519 ระบุข้อกำหนดขั้นต่ำสำหรับคุณสมบัติทางกล เช่น ความต้านทานแรงดึง, ความแรงของอัตราผลตอบแทน (0.2% ชดเชย), การยืดออก, และลดพื้นที่. สมบัติทางกลของ ASTM A519 SAE สำเร็จรูปแบบร้อนและเย็น 1020 ท่อไร้รอยต่อมีความแตกต่างกัน: ท่อไร้รอยต่อสำเร็จรูปเย็นมีความต้านทานแรงดึงและความแข็งแรงของผลผลิตสูงกว่าเนื่องจากการแข็งตัวของงานระหว่างการแปรรูปเย็น, แต่การยืดตัวต่ำกว่า; ท่อไร้รอยต่อที่ผ่านการอบร้อนมีความเหนียวและความเหนียวที่ดีกว่าเนื่องจากกำจัดการแข็งตัวของงานระหว่างการประมวลผลที่ร้อน. ข้อกำหนดคุณสมบัติทางกลโดยละเอียดของ ASTM A519 SAE 1020 ท่อไร้รอยต่อแสดงไว้ในตาราง 3.
|
คุณสมบัติเชิงกล
|
มาตรฐานการทดสอบ
|
ร้อนเสร็จแล้ว (อบ) สถานะ
|
รัฐสำเร็จรูปเย็น
|
หน่วย
|
|
ความแข็งแรง (TS), นาที
|
มาตรฐาน ASTM E8/E8M
|
415
|
450
|
MPa (ms /)
|
|
ความแข็งแรงให้ผลผลิต (YS, 0.2% ชดเชย), นาที
|
มาตรฐาน ASTM E8/E8M
|
240 (35)
|
310 (45)
|
MPa (ms /)
|
|
การยืดตัวใน 50 มม. (2 ใน.) ความยาวเกจ, นาที
|
มาตรฐาน ASTM E8/E8M
|
25
|
15
|
%
|
|
การลดลงของพื้นที่, นาที
|
มาตรฐาน ASTM E8/E8M
|
50
|
40
|
%
|
|
ความแข็งของบริเนล (HB), สูงสุด
|
ASTM E10
|
137
|
179
|
HB
|
|
แรงกระแทก (ไอซอด, 23℃), นาที
|
มาตรฐาน ASTM E23
|
60
|
40
|
เจ
|
สมบัติทางกลของ ASTM A519 SAE 1020 ท่อไร้รอยต่อสามารถปรับได้โดยการบำบัดความร้อน. ตัวอย่างเช่น, การบำบัดด้วยการหลอม (ความร้อนถึง 815-870 ℃, ถืออยู่ในช่วงเวลาหนึ่ง, และความเย็นช้า) สามารถลดความแข็งของเหล็กได้, ปรับปรุงความเหนียวและความเหนียว, และขจัดความเค้นตกค้างที่เกิดขึ้นระหว่างการประมวลผล. การทำให้การรักษาเป็นปกติ (ความร้อนถึง 890-950 ℃, ถืออยู่ในช่วงเวลาหนึ่ง, และระบายความร้อนด้วยอากาศ) สามารถปรับโครงสร้างเกรนได้, ปรับปรุงความแข็งแรงและความเหนียวของเหล็ก, และเหมาะกับท่อไร้ตะเข็บที่ต้องการความแข็งแรงสูงกว่า. การบำบัดด้วยการชุบและแบ่งเบาบรรเทา (ดับที่ 850-900 ℃, แบ่งเบาบรรเทาที่ 550-650 ℃) สามารถปรับปรุงความแข็งแรงและความแข็งของเหล็กได้อีก, แต่จะลดความเหนียวลง, ดังนั้นจึงไม่ค่อยได้ใช้กับ ASTM A519 SAE 1020 ท่อไร้รอยต่อ, ซึ่งส่วนใหญ่จะใช้สำหรับงานทั่วไปที่ต้องการความเหนียวที่ดี.
เพื่อให้เข้าใจคุณลักษณะด้านประสิทธิภาพของ ASTM A519 SAE ได้ดียิ่งขึ้น 1020 ท่อไร้รอยต่อ, โต๊ะ 4 เปรียบเทียบคุณสมบัติทางกลกับเหล็กกล้าคาร์บอนทั่วไปและเกรดท่อไร้รอยต่อของโลหะผสมเหล็กอื่น ๆ ที่ครอบคลุมโดยมาตรฐาน ASTM A519. ดูได้จากตาราง ASTM A519 SAE 1020 มีความต้านทานแรงดึงและความแข็งแรงของผลผลิตต่ำกว่าเหล็กกล้าคาร์บอนสูง (แซ่ 1045) และโลหะผสมเหล็ก (แซ่ 4130), แต่มีการยืดตัวและความเหนียวที่ดีกว่า, ซึ่งสะท้อนถึงข้อดีในด้านประสิทธิภาพการประมวลผล. เมื่อเทียบกับเหล็กกล้าคาร์บอนต่ำที่มีปริมาณคาร์บอนต่ำกว่า (แซ่ 1010), ASTM A519 SAE 1020 มีความแข็งแรงสูงกว่า, ซึ่งทำให้เหมาะสำหรับการใช้งานที่ต้องการความสามารถในการรับน้ำหนักที่แน่นอนมากขึ้น.
|
เกรด
|
ความแข็งแรง (MPa), นาที
|
ความแข็งแรงให้ผลผลิต (MPa), นาที
|
ยืดตัว (%), นาที
|
ความแข็งของบริเนล (HB), สูงสุด
|
ประเภทวัสดุ
|
|
ASTM A519 SAE 1010
|
330
|
180
|
30
|
111
|
เหล็กกล้าคาร์บอนธรรมดาคาร์บอนต่ำ
|
|
ASTM A519 SAE 1020
|
415
|
240
|
25
|
137
|
เหล็กกล้าคาร์บอนธรรมดาคาร์บอนต่ำ
|
|
ASTM A519 SAE 1045
|
620
|
330
|
16
|
217
|
เหล็กกล้าคาร์บอนธรรมดาคาร์บอนปานกลาง
|
|
ASTM A519 SAE 4130
|
860
|
690
|
18
|
255
|
โลหะผสมเหล็ก (เหล็ก Cr-Mo)
|
|
ASTM A519 SAE 4340
|
1030
|
860
|
12
|
302
|
โลหะผสมเหล็ก (เหล็ก Ni-Cr-Mo)
|
การทดสอบสมบัติทางกลของ ASTM A519 SAE 1020 ท่อไร้รอยต่อจะต้องดำเนินการตามมาตรฐานที่เกี่ยวข้องที่ระบุไว้ในตาราง 1 3, และตัวอย่างทดสอบจะต้องดำเนินการตามข้อกำหนดของ ASTM A519 อย่างเคร่งครัด. การทดสอบแรงดึงและการทดสอบความแข็งแรงครากจะดำเนินการโดยใช้เครื่องทดสอบอเนกประสงค์, และตัวอย่างทดสอบคือตัวอย่างเหล็กเส้นกลมมาตรฐานที่ตัดจากท่อไร้ตะเข็บ. ความยาวเกจของตัวอย่างคือ 50 มม. (2 ใน.), และควบคุมความเร็วทดสอบได้ที่ 2-5 mm/min เพื่อรับรองความถูกต้องของผลการทดสอบ. การทดสอบความแข็ง Brinell ดำเนินการโดยใช้เครื่องทดสอบความแข็ง Brinell, ด้วยโหลดทดสอบของ 3000 kgf และเส้นผ่านศูนย์กลางลูกเหล็กเท่ากับ 10 มม.. จุดทดสอบถูกเลือกบนหน้าตัดของท่อ, และแต่ละตัวอย่างต้องใช้จุดทดสอบอย่างน้อยสามจุดเพื่อคำนวณค่าเฉลี่ย, ซึ่งถือเป็นค่าความแข็งของท่อ.
เป็นที่น่าสังเกตว่าคุณสมบัติทางกลที่ระบุไว้ในตารางที่ 1 3 และตาราง 4 เป็นข้อกำหนดขั้นต่ำที่ระบุโดยมาตรฐาน ASTM A519. ในการผลิตจริง, เนื่องจากความแตกต่างในกระบวนการผลิต (เช่น คุณภาพบิลเล็ต, พารามิเตอร์การกลิ้ง, และการควบคุมการบำบัดความร้อน), สมบัติทางกลที่แท้จริงของ ASTM A519 SAE 1020 ท่อไร้รอยต่ออาจสูงกว่าข้อกำหนดมาตรฐานเล็กน้อย. ตัวอย่างเช่น, ความต้านทานแรงดึงที่แท้จริงของ ASTM A519 SAE ที่ผ่านการอบร้อน 1020 ท่อไร้รอยต่อมักจะอยู่ระหว่าง 420-480 MPa, และความแข็งแรงของผลผลิตอยู่ระหว่าง 245-290 MPa, ซึ่งสูงกว่าค่ามาตรฐานขั้นต่ำเล็กน้อย, รับประกันความปลอดภัยสำหรับการใช้งานจริง. อย่างไรก็ตาม, ประสิทธิภาพที่แท้จริงจะต้องไม่ต่ำกว่าข้อกำหนดมาตรฐาน; มิฉะนั้น, สินค้าจะถือว่าไม่มีคุณสมบัติและไม่สามารถนำไปใช้ได้.
นอกจากนี้, สมบัติทางกลของ ASTM A519 SAE 1020 ท่อไร้รอยต่อยังได้รับผลกระทบจากความหนาของผนังท่อ. สำหรับท่อไร้ตะเข็บที่มีผนังหนากว่า (มากกว่า 20 มม.), เนื่องจากความยากลำบากในการอบชุบ (เช่นความร้อนและความเย็นไม่สม่ำเสมอ), อาจมีความแตกต่างเล็กน้อยในคุณสมบัติทางกลระหว่างพื้นผิวและแกนกลาง. ดังนั้น, เมื่อผลิต ASTM A519 SAE ผนังหนา 1020 ท่อไร้รอยต่อ, ผู้ผลิตจำเป็นต้องปรับกระบวนการบำบัดความร้อนให้เหมาะสม, เช่นการยืดเวลาการถือครองและการควบคุมอัตราการทำความเย็น, เพื่อให้มั่นใจถึงความสม่ำเสมอของคุณสมบัติทางกลของผนังท่อทั้งหมด.
4. กระบวนการผลิต ASTM A519 SAE 1020 ท่อไร้รอยต่อ
กระบวนการผลิต ASTM A519 SAE 1020 ท่อไร้รอยต่อเป็นโครงการที่เป็นระบบที่ซับซ้อน, ซึ่งส่วนใหญ่รวมถึงการเตรียมเหล็กแท่ง, เจาะ, กลิ้ง, การรักษาความร้อน, และการตกแต่ง. แต่ละลิงค์กระบวนการมีข้อกำหนดทางเทคนิคที่เข้มงวดและมาตรฐานการควบคุมกระบวนการ, ซึ่งส่งผลโดยตรงต่อคุณภาพ, ประสิทธิภาพ, และความแม่นยำมิติของผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้าย. เป็นเหล็กกล้าคาร์บอนธรรมดาคาร์บอนต่ำ, ASTM A519 SAE 1020 มีความสามารถในการใช้งานได้ดีทั้งร้อนและเย็น, ซึ่งทำให้เหมาะสำหรับกระบวนการผลิตทั้งแบบสำเร็จรูปแบบร้อนและแบบเย็น. ส่วนนี้จะอธิบายอย่างละเอียดเกี่ยวกับกระบวนการผลิตของ ASTM A519 SAE อย่างเป็นระบบ 1020 ท่อไร้รอยต่อ, มุ่งเน้นไปที่ประเด็นทางเทคนิคที่สำคัญและข้อกำหนดการควบคุมกระบวนการของแต่ละขั้นตอน.
4.1 การเตรียมบิลเล็ต
การเตรียมบิลเล็ตเป็นขั้นตอนแรกและพื้นฐานที่สุดในกระบวนการผลิตท่อไร้ตะเข็บ, และคุณภาพของบิลเล็ตจะกำหนดคุณภาพของท่อไร้ตะเข็บขั้นสุดท้ายโดยตรง. ASTM A519 SAE 1020 เหล็กแท่งท่อไร้รอยต่อส่วนใหญ่ทำจากเหล็กแท่งหล่อแบบต่อเนื่องหรือเหล็กแท่งปลอมแปลง, โดยเหล็กแท่งหล่อแบบต่อเนื่องถูกนำมาใช้อย่างแพร่หลายในการผลิตขนาดใหญ่ เนื่องจากมีประสิทธิภาพการผลิตสูงและมีต้นทุนต่ำ. วัตถุดิบในการเตรียมเหล็กแท่งคือ SAE 1020 แท่งเหล็กหรือแผ่นหล่อแบบต่อเนื่อง, ซึ่งต้องเป็นไปตามข้อกำหนดองค์ประกอบทางเคมีที่ระบุในตารางที่ 1 2 เพื่อให้มั่นใจถึงประสิทธิภาพที่ตามมาของท่อไร้รอยต่อ.
ขั้นตอนเฉพาะของการเตรียมบิลเล็ตรวมถึงการตรวจสอบวัตถุดิบ, เครื่องทำความร้อนเหล็กแท่ง, และการตัดเหล็กแท่ง. เป็นครั้งแรก, วัตถุดิบ (แท่งเหล็กหรือแผ่นหล่อแบบต่อเนื่อง) ต้องผ่านการวิเคราะห์องค์ประกอบทางเคมีและการตรวจสอบคุณภาพพื้นผิวอย่างเข้มงวด. องค์ประกอบทางเคมีได้รับการทดสอบโดยสเปกโทรสโกปีการปล่อยแสง (สศส) หรือรังสีเอกซ์เรืองแสง (XRF) เพื่อยืนยันว่าเป็นไปตามข้อกำหนดของ ASTM A519 SAE 1020; ตรวจสอบคุณภาพพื้นผิวโดยการตรวจสอบด้วยสายตา (เวอร์มอนต์) เพื่อตรวจสอบข้อบกพร่องเช่นรอยแตกร้าว, รวม, รอยขีดข่วน, และหลุม. วัตถุดิบใดๆ ที่ไม่ผ่านการตรวจสอบจะต้องถูกปฏิเสธและไม่สามารถใช้สำหรับการเตรียมเหล็กแท่งได้.
หลังจากผ่านการตรวจสอบวัตถุดิบแล้ว, แท่งเหล็กหรือแผ่นหล่อต่อเนื่องจะถูกให้ความร้อนจนถึงอุณหภูมิที่เหมาะสมสำหรับการรีดหรือตีเหล็กแท่งยาว. โดยปกติอุณหภูมิความร้อนจะถูกควบคุมที่ 1100-1250 ℃, ซึ่งเป็นช่วงอุณหภูมิการทำงานร้อนที่เหมาะสมที่สุดสำหรับ SAE 1020 เหล็ก. ที่อุณหภูมิเท่านี้, เหล็กมีความเป็นพลาสติกและความเหนียวที่ดี, และความต้านทานต่อการเสียรูปต่ำ, ซึ่งเอื้อต่อการรีดหรือการปลอมในภายหลัง. ในระหว่างกระบวนการให้ความร้อน, จำเป็นต้องควบคุมอัตราการทำความร้อนและเวลาในการถือครองเพื่อหลีกเลี่ยงความร้อนสูงเกินไป, การเผาไหม้, หรือความร้อนที่ไม่สม่ำเสมอของเหล็กแท่ง. ความร้อนสูงเกินไปจะทำให้เม็ดเหล็กโตมากเกินไป, ลดความแข็งแรงและความเหนียวของบิลเล็ต; การเผาไหม้จะทำให้เกิดออกซิเดชันและการสลายตัวของพื้นผิวเหล็กแท่ง, ส่งผลต่อคุณภาพพื้นผิวและประสิทธิภาพของท่อไร้ตะเข็บขั้นสุดท้าย.
หลังจากทำความร้อนแล้ว, แท่งเหล็กหรือแผ่นหล่อต่อเนื่องถูกรีดหรือปลอมแปลงเป็นเหล็กแท่งที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางและความยาวที่แน่นอน. เส้นผ่านศูนย์กลางของบิลเล็ตถูกกำหนดตามเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกและความหนาของผนังของท่อไร้ตะเข็บขั้นสุดท้าย, โดยปกติ 50-200 มม., และความยาวคือ 1-3 เมตร. สำหรับเหล็กแท่งหล่อแบบต่อเนื่อง, สามารถใช้งานได้โดยตรงหลังจากตัดตามความยาวที่ต้องการโดยไม่ต้องรีดหรือปลอมเพิ่มเติม; สำหรับแท่งเหล็ก, ต้องหลอมเป็นเหล็กแท่งก่อนเพื่อปรับแต่งโครงสร้างเกรนและกำจัดข้อบกพร่องภายใน เช่น ความพรุนและการแยกตัว.
ในที่สุด, เหล็กแท่งรีดหรือเหล็กปลอมแปลงจะถูกตัดเป็นเหล็กแท่งยาวคงที่โดยใช้เครื่องตัดไฟหรือเครื่องเลื่อย, และพื้นผิวที่ตัดจะถูกตัดแต่งเพื่อให้แน่ใจว่าพื้นผิวที่ตัดจะเรียบและไม่มีเสี้ยน. เหล็กแท่งที่เล็มแล้วจะถูกส่งไปยังกระบวนการถัดไป (เจาะ) เพื่อนำไปแปรรูปต่อไป. ควรสังเกตว่าแท่งเหล็กหลังการตัดจะต้องเย็นลงจนถึงอุณหภูมิห้องอย่างช้าๆ เพื่อหลีกเลี่ยงรอยแตกที่เกิดจากการเย็นตัวอย่างรวดเร็ว.
4.2 กระบวนการเจาะ
กระบวนการเจาะคือจุดเชื่อมโยงหลักในการผลิตท่อไร้ตะเข็บ, โดยมีวัตถุประสงค์หลักคือการเจาะรูตรงกลางของเหล็กแท่งแข็งเพื่อสร้างท่อกลวงที่ว่างเปล่า (เรียกอีกอย่างว่าเหล็กแท่งกลวง). คุณภาพของกระบวนการเจาะส่งผลโดยตรงต่อความสม่ำเสมอของความหนาของผนัง, คุณภาพพื้นผิวด้านใน, และความแม่นยำของมิติของท่อไร้ตะเข็บขั้นสุดท้าย. สำหรับ ASTM A519 SAE 1020 ท่อไร้รอยต่อ, วิธีการเจาะที่ใช้กันทั่วไป ได้แก่ การเจาะแบบสองม้วน (ผู้ชายเจาะ) และการเจาะสามม้วน, โดยการเจาะแบบสองลูกกลิ้งมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในการผลิตภาคอุตสาหกรรมเนื่องจากมีประสิทธิภาพการผลิตสูงและคุณภาพของผลิตภัณฑ์ที่ดี.
การเจาะแบบสองลูกกลิ้งส่วนใหญ่แล้วเสร็จโดยโรงเจาะ, ซึ่งประกอบด้วยม้วนเอียงสองอัน, ปลั๊ก, และแผ่นนำทาง. หลักการทำงานมีดังนี้: บิลเล็ตจะถูกป้อนเข้าไปในโรงสีเจาะ, และอยู่ภายใต้การขับเคลื่อนของลูกกลิ้งเอียงทั้งสองอัน, เหล็กแท่งหมุนและเคลื่อนที่ไปข้างหน้าในเวลาเดียวกัน; ปลั๊กที่ติดตั้งไว้ตรงกลางม้วนจะกดตรงกลางบิลเล็ต, และอยู่ภายใต้การทำงานร่วมกันของม้วนและปลั๊ก, บิลเล็ตจะค่อยๆ เจาะจนกลายเป็นท่อกลวงที่ว่างเปล่า. ในระหว่างกระบวนการเจาะ, พารามิเตอร์ทางเทคนิคที่สำคัญที่ต้องได้รับการควบคุมอย่างเข้มงวด ได้แก่ มุมการหมุน, ความเร็วม้วน, ตำแหน่งปลั๊ก, และอุณหภูมิของบิลเล็ต.
มุมม้วนคือมุมระหว่างแกนม้วนกับระนาบแนวนอน, ซึ่งโดยปกติจะมีตั้งแต่ 8° ถึง 15° สำหรับ ASTM A519 SAE 1020 ท่อไร้รอยต่อ. มุมม้วนที่เหมาะสมช่วยให้มั่นใจได้ว่าเหล็กแท่งจะถูกเจาะได้อย่างราบรื่น, และความหนาของผนังของท่อกลวงจะสม่ำเสมอ. หากมุมม้วนเล็กเกินไป, ความต้านทานการเจาะจะเพิ่มขึ้น, และบิลเล็ตไม่อาจเจาะได้; ถ้ามุมม้วนใหญ่เกินไป, ความหนาของผนังของท่อกลวงจะไม่สม่ำเสมอ, และข้อบกพร่องเช่นริ้วรอยและรอยแตกอาจเกิดขึ้นบนพื้นผิวด้านในและด้านนอก.
ความเร็วของการหมุนส่งผลโดยตรงต่อประสิทธิภาพการเจาะและคุณภาพของช่องว่างของท่อกลวง. สำหรับ ASTM A519 SAE 1020 ท่อไร้รอยต่อ, โดยปกติความเร็วการหมุนจะถูกควบคุมที่ 30-60 รอบต่อนาที. ความเร็วการหมุนปานกลางช่วยให้มั่นใจได้ว่าบิลเล็ตจะเสียรูปอย่างสมบูรณ์, และพื้นผิวด้านในและด้านนอกของท่อกลวงที่ว่างเปล่านั้นเรียบ. หากความเร็วม้วนสูงเกินไป, เหล็กแท่งอาจมีความร้อนมากเกินไปเนื่องจากมีแรงเสียดทานมากเกินไป, ส่งผลให้เกิดข้อบกพร่องที่พื้นผิว; ถ้าความเร็วม้วนต่ำเกินไป, ประสิทธิภาพการผลิตจะลดลง, และความสม่ำเสมอของความหนาของผนังของท่อกลวงจะได้รับผลกระทบ.
ตำแหน่งปลั๊กคือระยะห่างระหว่างปลั๊กกับม้วน, ซึ่งส่งผลโดยตรงต่อเส้นผ่านศูนย์กลางภายในและความหนาของผนังของท่อกลวงที่ว่างเปล่า. ในระหว่างกระบวนการเจาะ, ตำแหน่งปลั๊กจะต้องปรับตามขนาดของบิลเล็ตและเส้นผ่านศูนย์กลางภายในที่ต้องการของท่อกลวงเพื่อให้แน่ใจว่าเส้นผ่านศูนย์กลางภายในและความหนาของผนังของท่อกลวงว่างตรงตามข้อกำหนดของกระบวนการ. หากปลั๊กอยู่ข้างหน้ามากเกินไป, เส้นผ่านศูนย์กลางด้านในของท่อกลวงจะเล็กเกินไป, และความหนาของผนังจะใหญ่เกินไป; ถ้าปลั๊กอยู่ข้างหลังมากเกินไป, เส้นผ่านศูนย์กลางด้านในของท่อกลวงจะใหญ่เกินไป, และความหนาของผนังจะน้อยเกินไป.
อุณหภูมิของแท่งเหล็กในระหว่างการเจาะก็เป็นพารามิเตอร์ควบคุมที่สำคัญเช่นกัน. อุณหภูมิการเจาะที่เหมาะสมที่สุดสำหรับ ASTM A519 SAE 1020 เหล็กแท่งคือ 1,050-1200 ℃, ซึ่งต่ำกว่าอุณหภูมิความร้อนของแท่งเหล็กเล็กน้อย. ในระหว่างกระบวนการเจาะ, อุณหภูมิของแท่งเหล็กจะลดลงเนื่องจากการกระจายความร้อนและการเสียรูป, จึงจำเป็นต้องอุ่นปลั๊กและแผ่นนำก่อนเพื่อลดการสูญเสียความร้อน. หากอุณหภูมิของเหล็กแท่งในระหว่างการเจาะต่ำเกินไป, ความต้านทานการเจาะจะเพิ่มขึ้น, และข้อบกพร่องเช่นรอยแตกอาจเกิดขึ้นบนท่อกลวงที่ว่างเปล่า; ถ้าอุณหภูมิสูงเกินไป, ท่อกลวงที่ว่างเปล่าอาจถูกออกซิไดซ์และสลายคาร์บอน, ส่งผลต่อคุณภาพพื้นผิว.
หลังจากผ่านกระบวนการเจาะแล้ว, จำเป็นต้องตรวจสอบช่องว่างของท่อกลวงเพื่อคุณภาพพื้นผิวและความแม่นยำของมิติ. ตรวจสอบคุณภาพพื้นผิวด้วยการตรวจสอบด้วยสายตาเพื่อตรวจสอบข้อบกพร่อง เช่น รอยแตกร้าว, ริ้วรอย, รอยขีดข่วน, และการรวม; ความแม่นยำของมิติได้รับการตรวจสอบโดยคาลิปเปอร์และไมโครมิเตอร์เพื่อตรวจสอบเส้นผ่านศูนย์กลางด้านใน, เส้นผ่านศูนย์กลางภายนอก, และความหนาของผนังท่อกลวงเปล่า. ท่อกลวงใดๆ ก็ตามที่มีคุณภาพพื้นผิวหรือความแม่นยำด้านมิติที่ไม่ผ่านเกณฑ์จะต้องได้รับการซ่อมแซมหรือกำจัดทิ้ง เพื่อหลีกเลี่ยงผลกระทบต่อคุณภาพของผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้าย.
4.3 กระบวนการรีด
กระบวนการรีดเป็นกระบวนการลดเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกและความหนาของผนังของท่อกลวงที่ว่างเปล่าให้เหลือขนาดที่ต้องการของท่อไร้ตะเข็บที่เสร็จแล้ว, ในขณะที่ปรับปรุงความแม่นยำของมิติ, คุณภาพผิว, และคุณสมบัติทางกลของท่อ. สำหรับ ASTM A519 SAE 1020 ท่อไร้รอยต่อ, กระบวนการรีดมักจะแบ่งออกเป็นการรีดร้อนและการรีดเย็น, สอดคล้องกับท่อไร้รอยต่อเสร็จร้อนและเย็นตามลำดับ. การเลือกวิธีการรีดขึ้นอยู่กับข้อกำหนดการใช้งานของท่อไร้ตะเข็บ: ท่อไร้ตะเข็บรีดร้อนเหมาะสำหรับการใช้งานทั่วไปที่ต้องการความเหนียวที่ดี, ในขณะที่ท่อไร้ตะเข็บรีดเย็นเหมาะสำหรับการใช้งานที่ต้องการความแม่นยำของขนาดและผิวสำเร็จสูง.
4.3.1 กระบวนการรีดร้อน
การรีดร้อนเป็นวิธีการรีดที่ใช้กันมากที่สุดสำหรับ ASTM A519 SAE 1020 ท่อไร้รอยต่อ, ซึ่งเสร็จสิ้นด้วยโรงรีดร้อน (เช่นโรงรีดแบบต่อเนื่อง, โรงสีแสวงบุญ, หรือโรงรีดดาวเคราะห์). กระบวนการรีดร้อนดำเนินการที่ อุณหภูมิสูง, ปกติ 900-1100 ℃, ซึ่งสามารถกำจัดการแข็งตัวของงานที่เกิดขึ้นระหว่างกระบวนการเจาะได้, ปรับปรุงความเหนียวและความเหนียวของท่อ, และลดแรงต้านการหมุน.
โรงงานรีดแบบต่อเนื่องเป็นอุปกรณ์รีดร้อนที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในการผลิตทางอุตสาหกรรม, ซึ่งประกอบด้วยม้วนหลายคู่เรียงกันตามลำดับ. หลักการทำงานมีดังนี้: ท่อกลวงที่ว่างเปล่าหลังจากเจาะจะถูกป้อนเข้าไปในโรงรีดแบบต่อเนื่อง, และอยู่ภายใต้การขับเคลื่อนของม้วน, ท่อว่างจะถูกรีดทีละขั้นตอน. ม้วนแต่ละคู่จะช่วยลดเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกและความหนาของผนังของท่อว่างลงตามจำนวนที่กำหนด, และสุดท้ายก็ม้วนเป็นท่อไร้ตะเข็บตามขนาดที่ต้องการ. ในระหว่างกระบวนการรีดร้อน, พารามิเตอร์ทางเทคนิคที่สำคัญที่ต้องควบคุม ได้แก่ อุณหภูมิการหมุน, ความเร็วกลิ้ง, ขนาดม้วนผ่าน, และความตึงระหว่างม้วน.
อุณหภูมิการรีดเป็นพารามิเตอร์หลักของกระบวนการรีดร้อน, ซึ่งโดยปกติจะควบคุมที่ 900-1100 ℃ สำหรับ ASTM A519 SAE 1020 ท่อไร้รอยต่อ. อุณหภูมิการหมุนที่เหมาะสมช่วยให้มั่นใจได้ว่าท่อเปล่ามีความเป็นพลาสติกและความเหนียวที่ดี, และกระบวนการรีดก็ราบรื่น. หากอุณหภูมิการรีดสูงเกินไป, ท่ออาจมีความร้อนมากเกินไป, ส่งผลให้เมล็ดพืชเจริญเติบโตและความแข็งแรงลดลง; ถ้าอุณหภูมิต่ำเกินไป, ความต้านทานการหมุนจะเพิ่มขึ้น, และข้อบกพร่องเช่นรอยแตกและรอยขีดข่วนอาจเกิดขึ้นบนพื้นผิวท่อ.
ความเร็วการหมุนถูกกำหนดตามอุณหภูมิการหมุน, ขนาดท่อ, และประสิทธิภาพการผลิต. สำหรับ ASTM A519 SAE 1020 ท่อไร้รอยต่อ, โดยปกติความเร็วการหมุนจะถูกควบคุมที่ 1-5 นางสาว. ความเร็วการหมุนปานกลางช่วยให้มั่นใจได้ว่าท่อจะเปลี่ยนรูปอย่างสมบูรณ์, และความแม่นยำของมิติและคุณภาพพื้นผิวมีเสถียรภาพ. หากความเร็วการหมุนสูงเกินไป, ท่ออาจถูกดึงหรือหักเนื่องจากแรงตึงมากเกินไป; ถ้าความเร็วต่ำเกินไป, ประสิทธิภาพการผลิตจะลดลง, และท่ออาจถูกออกซิไดซ์เนื่องจากการสัมผัสกับอุณหภูมิสูงเป็นเวลานาน.
ขนาดลูกกลิ้งผ่านได้รับการออกแบบตามขนาดที่ต้องการของท่อสำเร็จรูป. ม้วนแต่ละคู่มีรูปร่างผ่านเฉพาะ (เช่นแบบวงกลม, รูปไข่, หรือสี่เหลี่ยมจัตุรัส), ซึ่งค่อยๆ ลดขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกและความหนาของผนังท่อเปล่าลง. ขนาดผ่านม้วนจะต้องได้รับการควบคุมอย่างเข้มงวดเพื่อให้แน่ใจว่าความแม่นยำมิติของท่อรีดเป็นไปตามข้อกำหนดของมาตรฐาน ASTM A519. หากขนาดบัตรม้วนใหญ่เกินไป, เส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกและความหนาของผนังของท่อจะใหญ่เกินไป; ถ้าขนาดยังเล็กเกินไป, ท่ออาจรีดมากเกินไป, ส่งผลให้ผนังบางหรือแตกร้าว.
ความตึงระหว่างม้วนก็เป็นพารามิเตอร์ควบคุมที่สำคัญเช่นกัน. ความตึงเครียดบางอย่างสามารถรับประกันได้ว่าท่อจะเคลื่อนที่ไปข้างหน้าอย่างมั่นคงในระหว่างกระบวนการรีด, และความหนาของผนังสม่ำเสมอ. อย่างไรก็ตาม, ความตึงที่มากเกินไปจะทำให้ท่อยืดออก, ส่งผลให้ความหนาของผนังลดลงและความแม่นยำของมิติไม่สม่ำเสมอ; ความตึงไม่เพียงพอจะทำให้ท่อเลื่อนระหว่างม้วน, ส่งผลให้พื้นผิวชำรุดและความหนาของผนังไม่เท่ากัน.
4.3.2 กระบวนการรีดเย็น
การรีดเย็นส่วนใหญ่จะใช้ในการผลิต ASTM A519 SAE สำเร็จรูปเย็น 1020 ท่อไร้รอยต่อ, ซึ่งเสร็จสิ้นด้วยโรงรีดเย็น (เช่นโรงรีดเย็นสองม้วนหรือโรงรีดเย็นหลายม้วน). กระบวนการรีดเย็นดำเนินการที่อุณหภูมิห้อง (หรือสูงกว่าอุณหภูมิห้องเล็กน้อย), โดยไม่ต้องให้ความร้อนแก่ท่อเปล่า. เมื่อเทียบกับการรีดร้อน, การรีดเย็นมีข้อดีคือมีความแม่นยำของมิติสูง, พื้นผิวที่ดี, และกำลังรับแรงดึงและกำลังรับผลผลิตสูง, แต่ก็มีข้อเสียคือมีความต้านทานต่อการหมุนสูงและประสิทธิภาพการผลิตต่ำ. ดังนั้น, การรีดเย็นส่วนใหญ่จะใช้สำหรับการผลิตเส้นผ่านศูนย์กลางขนาดเล็ก, ท่อไร้รอยต่อผนังบางที่มีความต้องการความแม่นยำสูง, เช่นชิ้นส่วนเครื่องจักรกลที่มีความแม่นยำ, ท่อไฮดรอลิกของยานยนต์, และท่อส่งเครื่องมือ.
ก่อนการรีดเย็น, ท่อกลวงว่างเปล่าหลังจากเจาะและรีดร้อน (หรือหลังเจาะโดยตรง) จำเป็นต้องได้รับการบำบัดล่วงหน้า, รวมถึงการดอง, ล้าง, และการหล่อลื่น. การดองคือการขจัดคราบออกไซด์และสนิมบนพื้นผิวของท่อเปล่า, มักใช้กรดไฮโดรคลอริกหรือสารละลายกรดซัลฟิวริก; การล้างคือการล้างสารละลายกรดที่ตกค้างบนพื้นผิวของท่อให้ว่างเพื่อหลีกเลี่ยงการกัดกร่อน; การหล่อลื่นคือการทาสารหล่อลื่นเป็นชั้น (เช่นน้ำมันแร่, กราไฟท์) บนพื้นผิวของท่อเปล่าเพื่อลดแรงเสียดทานระหว่างท่อเปล่ากับม้วนระหว่างการรีดเย็น, ป้องกันรอยขีดข่วนบนพื้นผิว, และปรับปรุงผิวสำเร็จของท่อสำเร็จรูป. คุณภาพการบำบัดล่วงหน้าส่งผลโดยตรงต่อการรีดเย็นและคุณภาพพื้นผิวของท่อสำเร็จรูป; หากไม่มีการบำบัดล่วงหน้า, ข้อบกพร่องเช่นรอยขีดข่วน, หลุม, และอาจเกิดสนิมขึ้นบนพื้นผิวของท่อรีดเย็น.
หลักการทำงานของการรีดเย็นนั้นคล้ายคลึงกับการรีดร้อน, แต่จะดำเนินการที่อุณหภูมิห้อง. ท่อเปล่าจะถูกป้อนเข้าไปในโรงรีดเย็น, และอยู่ภายใต้ความกดดันของลูกกลิ้ง, ช่องว่างของท่อจะค่อยๆ ลดขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกและความหนาของผนังลงจนได้ขนาดท่อสำเร็จรูปที่ต้องการ. ในระหว่างกระบวนการรีดเย็น, หลอดว่างผ่านการเสียรูปพลาสติก, และเกิดการแข็งตัวของงาน, ซึ่งทำให้ความต้านทานแรงดึงและความแข็งแรงของผลผลิตของท่อเพิ่มขึ้นอย่างมาก, ในขณะที่การยืดตัวลดลง. พารามิเตอร์ทางเทคนิคที่สำคัญที่ต้องได้รับการควบคุมอย่างเข้มงวดในระหว่างการรีดเย็น ได้แก่ แรงดันในการรีด, ความเร็วกลิ้ง, ขนาดม้วนผ่าน, และสภาพการหล่อลื่น.
แรงดันในการรีดเป็นพารามิเตอร์หลักของกระบวนการรีดเย็น, ซึ่งกำหนดตามคุณสมบัติของวัสดุของท่อเปล่า, ขนาดของท่อเปล่า, และขนาดท่อสำเร็จรูปที่ต้องการ. สำหรับ ASTM A519 SAE 1020 ท่อไร้รอยต่อ, โดยปกติจะควบคุมแรงดันการหมุนที่ 100-300 MPa. แรงดันการหมุนที่เหมาะสมสามารถรับประกันได้ว่าท่อเปล่าจะเสียรูปอย่างสมบูรณ์, และความแม่นยำของมิติและคุณภาพพื้นผิวของท่อสำเร็จรูปนั้นตรงตามข้อกำหนด. หากแรงดันการหมุนสูงเกินไป, ท่ออาจหักหรือแตกเนื่องจากความเครียดมากเกินไป; หากแรงดันการหมุนต่ำเกินไป, การเสียรูปของช่องว่างของท่อไม่เพียงพอ, และเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกและความหนาของผนังของท่อสำเร็จรูปไม่สามารถตอบสนองความต้องการได้.
ความเร็วในการหมุนส่งผลโดยตรงต่อประสิทธิภาพการผลิตและคุณภาพของท่อสำเร็จรูป. สำหรับ ASTM A519 SAE 1020 ท่อไร้รอยต่อ, โดยปกติความเร็วการหมุนจะถูกควบคุมที่ 0.5-2 นางสาว. ความเร็วการหมุนปานกลางช่วยให้มั่นใจได้ว่าท่อเคลื่อนที่ไปข้างหน้าอย่างมั่นคงในระหว่างกระบวนการรีด, และสภาพการหล่อลื่นก็ดี, หลีกเลี่ยงข้อบกพร่องที่พื้นผิว. หากความเร็วการหมุนสูงเกินไป, แรงเสียดทานระหว่างท่อเปล่ากับม้วนจะเพิ่มขึ้น, ซึ่งอาจทำให้เกิดรอยขีดข่วนบนพื้นผิวและลดคุณภาพพื้นผิวได้; หากความเร็วการหมุนต่ำเกินไป, ประสิทธิภาพการผลิตลดลง, และต้นทุนการผลิตก็เพิ่มขึ้น.
ขนาดการรีดสำหรับการรีดเย็นมีความแม่นยำมากกว่าการรีดร้อน, ซึ่งได้รับการออกแบบตามความแม่นยำของมิติที่ต้องการของท่อสำเร็จรูป. ขนาดม้วนผ่านจะต้องได้รับการควบคุมอย่างเข้มงวดเพื่อให้แน่ใจว่าส่วนเบี่ยงเบนเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอก, ส่วนเบี่ยงเบนความหนาของผนัง, และความกลมของท่อรีดเย็นเป็นไปตามข้อกำหนดที่เข้มงวดของมาตรฐาน ASTM A519 สำหรับท่อไร้ตะเข็บรีดเย็น. นอกจากนี้, ม้วนจะต้องได้รับการตรวจสอบและกราวด์เป็นประจำเพื่อให้แน่ใจว่าขนาดทางผ่านลูกกลิ้งมีความเสถียรและไม่มีการสึกหรอ.
สภาพการหล่อลื่นมีความสำคัญมากสำหรับกระบวนการรีดเย็น. การหล่อลื่นที่ดีสามารถลดแรงเสียดทานระหว่างท่อเปล่าและม้วนได้, ป้องกันรอยขีดข่วนบนพื้นผิว, และปรับปรุงผิวสำเร็จของท่อสำเร็จรูป. ระหว่างการรีดเย็น, จำเป็นต้องจ่ายสารหล่อลื่นอย่างต่อเนื่องไปยังพื้นผิวสัมผัสระหว่างท่อเปล่าและม้วน, และต้องเลือกประเภทและปริมาณของน้ำมันหล่อลื่นตามแรงดันการหมุน, ความเร็วกลิ้ง, และพารามิเตอร์อื่นๆ. หลังจากการรีดเย็น, จำเป็นต้องทำความสะอาดสารหล่อลื่นที่ตกค้างบนพื้นผิวของท่อเพื่อหลีกเลี่ยงผลกระทบต่อกระบวนการอบชุบและกระบวนการชุบผิวในภายหลัง.
หลังจากการรีดเย็น, ท่อไร้รอยต่ออยู่ในสถานะแข็งตัวจากการทำงาน, มีความแข็งสูงและความเหนียวต่ำ, ซึ่งไม่สามารถตอบสนองความต้องการของบางแอพพลิเคชั่นได้. ดังนั้น, ASTM A519 SAE สำเร็จรูปเย็น 1020 ท่อไร้รอยต่อมักจะต้องผ่านการบำบัดความร้อน (เช่นการหลอม) เพื่อกำจัดการแข็งตัวของงาน, ลดความแข็ง, ปรับปรุงความเหนียวและความเหนียว, และคืนคุณสมบัติทางกลของท่อให้อยู่ในช่วงที่ต้องการ. อุณหภูมิการหลอมสำหรับ ASTM A519 SAE เคลือบเย็น 1020 ท่อไร้รอยต่อมักจะอยู่ที่ 700-750 ℃, และเวลาถือครองคือ 1-2 ชั่วโมง, ตามด้วยการทำให้เย็นลงอย่างช้าๆ จนถึงอุณหภูมิห้อง.
4.4 กระบวนการบำบัดความร้อน
การอบชุบด้วยความร้อนเป็นส่วนเชื่อมโยงที่สำคัญในกระบวนการผลิต ASTM A519 SAE 1020 ท่อไร้รอยต่อ, โดยมีวัตถุประสงค์หลักคือการปรับโครงสร้างจุลภาคของท่อ, ขจัดความเค้นตกค้างที่เกิดขึ้นระหว่างการประมวลผล, ปรับปรุงคุณสมบัติทางกล, และตอบสนองความต้องการด้านประสิทธิภาพของแอพพลิเคชั่นต่างๆ. กระบวนการบำบัดความร้อนของ ASTM A519 SAE 1020 ท่อไร้รอยต่อถูกกำหนดโดยวิธีการประมวลผลเป็นหลัก (เสร็จร้อนหรือเย็นเสร็จแล้ว) และข้อกำหนดการใช้งานของท่อ, และวิธีการบำบัดความร้อนที่ใช้กันทั่วไป ได้แก่ การหลอม, normalizing, และการบรรเทาความเครียด.
4.4.1 การบำบัดด้วยการหลอม
การอบอ่อนเป็นวิธีการรักษาความร้อนที่ใช้กันมากที่สุดสำหรับ ASTM A519 SAE 1020 ท่อไร้รอยต่อ, ซึ่งส่วนใหญ่จะใช้เพื่อกำจัดการแข็งตัวของงาน, ลดความแข็ง, ปรับปรุงความเหนียวและความเหนียว, และทำให้โครงสร้างจุลภาคสม่ำเสมอ. การอบอ่อนสามารถใช้ได้กับท่อไร้รอยต่อทั้งแบบร้อนเสร็จและเย็น: สำหรับท่อไร้ตะเข็บสำเร็จรูปแบบร้อน, การอบอ่อนสามารถขจัดความเค้นตกค้างที่เกิดขึ้นระหว่างการรีดร้อนและการเจาะ, และทำให้โครงสร้างจุลภาคสม่ำเสมอ; สำหรับท่อไร้ตะเข็บรีดเย็น, การอบอ่อนส่วนใหญ่จะใช้เพื่อกำจัดการแข็งตัวของงานที่เกิดขึ้นระหว่างการรีดเย็น, คืนความเหนียวและความเหนียวของท่อ.
กระบวนการหลอมสำหรับ ASTM A519 SAE 1020 ท่อไร้รอยต่อมีดังนี้: อันดับแรก, ท่อไร้รอยต่อถูกให้ความร้อนถึง 815-870 ℃ (อุณหภูมิการหลอม), และระยะเวลาในการจับยึดจะขึ้นอยู่กับความหนาของผนังท่อ, โดยปกติ 1-3 ชั่วโมง (ยิ่งความหนาของผนังหนาขึ้น, ยิ่งเวลาถือครองนานขึ้น); จากนั้น, ท่อจะเย็นลงจนถึงอุณหภูมิห้องอย่างช้าๆ, ด้วยอัตราการทำความเย็น 50-100°C ต่อชั่วโมง. การระบายความร้อนช้าช่วยให้มั่นใจได้ว่าโครงสร้างจุลภาคของท่อจะเปลี่ยนเป็นเฟอร์ไรต์และเพิร์ลไลต์อย่างสมบูรณ์, และความเครียดที่ตกค้างจะถูกกำจัดออกไปจนหมด. หลังจากการอบอ่อนรักษา, ความแข็งบริเนลของ ASTM A519 SAE 1020 ท่อไร้รอยต่อลดลงเหลือ ≤137 HB (สำหรับการอบร้อน) หรือ ≤150 HB (สำหรับการอบเย็นหลังการอบอ่อน), การยืดตัวจะเพิ่มขึ้น, และคุณสมบัติทางกลมีเสถียรภาพมากขึ้น.
4.4.2 การรักษาให้เป็นมาตรฐาน
การบำบัดการทำให้เป็นมาตรฐานส่วนใหญ่จะใช้สำหรับ ASTM A519 SAE 1020 ท่อไร้ตะเข็บที่ต้องการความแข็งแรงและความเหนียวสูงกว่า, เช่น ท่อไร้ตะเข็บที่ใช้กับชิ้นส่วนโครงสร้างทางกลที่มีความสามารถในการรับน้ำหนักในระดับหนึ่ง. วัตถุประสงค์ของการทำให้การรักษาเป็นมาตรฐานคือเพื่อปรับแต่งโครงสร้างเกรน, ขจัดความเครียดที่ตกค้าง, ปรับปรุงความแข็งแรงและความเหนียวของท่อ, และทำให้โครงสร้างจุลภาคมีความสม่ำเสมอมากขึ้น.
กระบวนการทำให้เป็นมาตรฐานสำหรับ ASTM A519 SAE 1020 ท่อไร้รอยต่อมีดังนี้: ท่อไร้รอยต่อถูกให้ความร้อนถึง 890-950 ℃ (อุณหภูมิปกติ), ซึ่งสูงกว่าอุณหภูมิการหลอม 30-50 ℃, และเวลาถือครองคือ 0.5-1 ชั่วโมง; จากนั้น, ท่อถูกทำให้เย็นลงจนถึงอุณหภูมิห้องในอากาศ. การระบายความร้อนด้วยอากาศเร็วกว่าการระบายความร้อนช้าในการหลอม, ซึ่งสามารถทำให้โครงสร้างเกรนของท่อปรับแต่งได้, และความแข็งแรงและความเหนียวดีขึ้นเมื่อเทียบกับการหลอม. หลังจากทำการรักษาให้เป็นปกติแล้ว, ความต้านทานแรงดึงของ ASTM A519 SAE 1020 ท่อไร้รอยต่อสามารถเข้าถึงได้ 450-500 MPa, ความแข็งแรงของผลผลิตสามารถเข้าถึงได้ 260-300 MPa, และความแข็งของบริเนลคือ 140-160 HB, ซึ่งเหมาะกับงานที่ต้องการความแข็งแรงสูงกว่า.
4.4.3 การหลอมบรรเทาความเครียด
การหลอมบรรเทาความเครียดส่วนใหญ่จะใช้สำหรับ ASTM A519 SAE 1020 ท่อไร้ตะเข็บที่ผ่านการเชื่อมแล้ว, ดัด, จับเจ่าและการประมวลผลอื่น ๆ หลังจากรีด, โดยมีวัตถุประสงค์หลักคือเพื่อขจัดความเค้นตกค้างที่เกิดขึ้นในระหว่างกระบวนการแปรรูปเหล่านี้, ป้องกันไม่ให้ท่อเสียรูปหรือแตกร้าวระหว่างการใช้งาน, และปรับปรุงความเสถียรของมิติของท่อ.
กระบวนการหลอมบรรเทาความเครียดสำหรับ ASTM A519 SAE 1020 ท่อไร้รอยต่อมีดังนี้: ท่อไร้รอยต่อถูกให้ความร้อนถึง 550-650 ℃ (อุณหภูมิการหลอมบรรเทาความเครียด), และเวลาถือครองคือ 1-2 ชั่วโมง; จากนั้น, ท่อจะเย็นลงจนถึงอุณหภูมิห้องอย่างช้าๆ. อุณหภูมิการหลอมบรรเทาความเครียดต่ำกว่าอุณหภูมิการหลอมและการทำให้เป็นมาตรฐาน, ซึ่งจะไม่เปลี่ยนโครงสร้างจุลภาคของท่อ, แต่กำจัดเฉพาะความเค้นที่ตกค้างเท่านั้น. หลังจากบรรเทาความเครียดแล้ว, โดยพื้นฐานแล้วคุณสมบัติทางกลของท่อยังคงไม่เปลี่ยนแปลง, แต่ความเสถียรของมิติได้รับการปรับปรุงอย่างมีนัยสำคัญ, ซึ่งเหมาะสำหรับท่อไร้ตะเข็บที่ใช้ในเครื่องมือและอุปกรณ์ที่มีความแม่นยำ.
ควรสังเกตว่ากระบวนการบำบัดความร้อนของ ASTM A519 SAE 1020 ท่อไร้รอยต่อต้องได้รับการควบคุมอย่างเข้มงวดตามข้อกำหนดของกระบวนการ, รวมถึงอุณหภูมิความร้อน, เวลาถือครอง, และอัตราการทำความเย็น. การเบี่ยงเบนใดๆ ในพารามิเตอร์เหล่านี้จะส่งผลต่อโครงสร้างจุลภาคและคุณสมบัติทางกลของท่อ, ส่งผลให้สินค้าขาดคุณสมบัติ. นอกจากนี้, หลังการรักษาความร้อน, ท่อไร้ตะเข็บต้องได้รับการตรวจสอบคุณสมบัติทางกลและโครงสร้างจุลภาคเพื่อให้แน่ใจว่าเป็นไปตามข้อกำหนดของมาตรฐาน ASTM A519.
4.5 กระบวนการเสร็จสิ้น
การตกแต่งขั้นสุดท้ายคือจุดเชื่อมต่อสุดท้ายในกระบวนการผลิตของ ASTM A519 SAE 1020 ท่อไร้รอยต่อ, โดยมีวัตถุประสงค์หลักคือเพื่อปรับปรุงความแม่นยำของมิติ, คุณภาพผิว, และลักษณะของท่อ, และทำให้ท่อมีคุณสมบัติตรงตามข้อกำหนดการใช้งานขั้นสุดท้าย. กระบวนการตกแต่งขั้นสุดท้ายรวมถึงการตัดเป็นหลัก, ยืด, การรักษาพื้นผิว, การตรวจสอบ, บรรจุภัณฑ์, และการทำเครื่องหมาย, ซึ่งแต่ละแห่งมีข้อกำหนดทางเทคนิคที่เข้มงวด.
4.5.1 ตัด
หลังจากการรีดและการรักษาความร้อน, ท่อไร้รอยต่อมักจะมีความยาวยาว (4-7 เมตรสำหรับความยาวสุ่ม), ซึ่งต้องตัดเป็นท่อความยาวคงที่ตามความต้องการของลูกค้า. วิธีการตัด ASTM A519 SAE 1020 ท่อไร้รอยต่อส่วนใหญ่รวมถึงการเลื่อย, การตัดไฟ, และการตัดพลาสม่า. การเลื่อยส่วนใหญ่จะใช้สำหรับท่อไร้ตะเข็บที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางขนาดเล็กและมีผนังบาง, ซึ่งมีข้อดีคือมีความแม่นยำในการตัดสูงและพื้นผิวการตัดเรียบ; การตัดด้วยไฟส่วนใหญ่จะใช้สำหรับท่อไร้รอยต่อที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางขนาดใหญ่และหนา, ซึ่งมีข้อดีคือมีประสิทธิภาพในการตัดสูงและต้นทุนต่ำ; การตัดพลาสม่าเหมาะสำหรับเส้นผ่านศูนย์กลางและความหนาของผนังต่างๆ ของท่อไร้ตะเข็บ, ซึ่งมีข้อดีคือความเร็วในการตัดที่รวดเร็วและคุณภาพการตัดที่ดี.
ในระหว่างกระบวนการตัด, จำเป็นต้องควบคุมความเร็วตัดและอุณหภูมิในการตัด เพื่อหลีกเลี่ยงข้อบกพร่อง เช่น ครีบ, รอยแตก, และการเสียรูปบนพื้นผิวที่ตัด. หลังจากตัดแล้ว, จำเป็นต้องตัดแต่งพื้นผิวที่ตัดเพื่อให้แน่ใจว่าพื้นผิวที่ตัดเรียบ, ตั้งฉากกับแกนของท่อ, และไม่มีเสี้ยน. ส่วนเบี่ยงเบนความยาวของท่อที่มีความยาวคงที่ต้องเป็นไปตามข้อกำหนดของมาตรฐาน ASTM A519, ซึ่งก็คือ ±10 มม. สำหรับท่อที่มีความยาวคงที่ทั่วไป, และค่าเบี่ยงเบนสูงสุดจะต้องไม่เกิน ± 20 มม. สำหรับท่อที่มีความยาวมากกว่า 6 เมตร.
4.5.2 ยืดผม
ระหว่างการกลิ้ง, การรักษาความร้อน, และกระบวนการตัด, ท่อไร้ตะเข็บอาจเกิดการโค้งงอเล็กน้อย, ซึ่งส่งผลต่อการติดตั้งและการใช้งานท่อ. ดังนั้น, ต้องยืดท่อไร้ตะเข็บเพื่อให้แน่ใจว่าความตรงเป็นไปตามข้อกำหนดของมาตรฐาน ASTM A519. วิธีการยืดผมตรงสำหรับ ASTM A519 SAE 1020 ท่อไร้รอยต่อส่วนใหญ่ประกอบด้วยการยืดลูกกลิ้งและการยืดแบบกด.
การยืดผมด้วยลูกกลิ้งเป็นวิธีการยืดผมที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในการผลิตทางอุตสาหกรรม, ซึ่งเสร็จสิ้นด้วยเครื่องยืดผมด้วยลูกกลิ้งหลายคู่. ท่อไร้รอยต่อจะถูกป้อนเข้าไปในเครื่องยืดผม, และอยู่ภายใต้ความกดดันของลูกกลิ้ง, ส่วนที่งอของท่อจะค่อยๆยืดออก. พารามิเตอร์ทางเทคนิคที่สำคัญที่ต้องได้รับการควบคุมระหว่างการยืดลูกกลิ้งให้ตรง ได้แก่ แรงกดของลูกกลิ้ง, ความเร็วลูกกลิ้ง, และจำนวนรอบการยืดผม. แรงกดของลูกกลิ้งที่เหมาะสมและจำนวนรอบการยืดผมช่วยให้มั่นใจได้ว่าความตรงของท่อตรงตามข้อกำหนด, ในขณะที่หลีกเลี่ยงความเครียดและการเสียรูปของท่อมากเกินไป.
การยืดแบบกดส่วนใหญ่จะใช้สำหรับท่อไม่มีรอยต่อที่มีการโค้งงอเล็กน้อยหรือท่อไม่มีรอยต่อที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางขนาดใหญ่, ซึ่งเสร็จสิ้นโดยการกด. กดส่วนที่งอของท่อเพื่อให้ตรง. ระหว่างการกดยืดผม, จำเป็นต้องควบคุมแรงกดและเวลาในการกดเพื่อหลีกเลี่ยงการแตกร้าวและการเสียรูปของท่อ. หลังยืดผม, ค่าเบี่ยงเบนความตรงของท่อไร้รอยต่อจะต้องไม่เกิน 1.5 มิลลิเมตรต่อเมตร สำหรับท่อไร้ตะเข็บรีดร้อน และ 1.0 มิลลิเมตรต่อเมตร สำหรับท่อไร้ตะเข็บรีดเย็น.
4.5.3 การรักษาพื้นผิว
การรักษาพื้นผิวของ ASTM A519 SAE 1020 ท่อไร้รอยต่อส่วนใหญ่จะใช้เพื่อปรับปรุงความต้านทานการกัดกร่อนของท่อและเพิ่มคุณภาพของรูปลักษณ์. วิธีการรักษาพื้นผิวที่ใช้กันทั่วไป ได้แก่ การดอง, การผ่าน, ชุบสังกะสี, จิตรกรรม, และการขัดเงา, ซึ่งเลือกตามสภาพแวดล้อมการใช้งานของท่อ.
การดองและการทู่ส่วนใหญ่จะใช้เพื่อขจัดคราบออกไซด์และสนิมบนพื้นผิวของท่อ, และสร้างฟิล์มพาสซีฟบนพื้นผิวของท่อเพื่อปรับปรุงความต้านทานการกัดกร่อน. โดยปกติการดองจะดำเนินการโดยใช้กรดไฮโดรคลอริกหรือสารละลายกรดซัลฟิวริก, และทู่จะดำเนินการโดยใช้กรดโครมิกหรือสารละลายกรดฟอสฟอริก. หลังจากการดองและทู่, พื้นผิวของท่อเรียบและสะอาด, และความต้านทานการกัดกร่อนก็ดีขึ้นอย่างมาก.
การชุบสังกะสีแบ่งออกเป็นการชุบสังกะสีแบบจุ่มร้อนและการชุบสังกะสีด้วยไฟฟ้า. การชุบสังกะสีแบบจุ่มร้อนคือการจุ่มท่อไร้รอยต่อในของเหลวสังกะสีหลอมเหลวเพื่อสร้างชั้นสังกะสีบนพื้นผิวของท่อ, ซึ่งมีความทนทานต่อการกัดกร่อนได้ดี และเหมาะสำหรับท่อไร้ตะเข็บที่ใช้ในสภาพแวดล้อมกลางแจ้งหรือที่มีฤทธิ์กัดกร่อน; การชุบสังกะสีด้วยไฟฟ้าคือการสร้างชั้นสังกะสีบนพื้นผิวของท่อผ่านกระแสไฟฟ้า, ซึ่งมีข้อดีของชั้นสังกะสีที่สม่ำเสมอและรูปลักษณ์ที่สวยงาม, และเหมาะสำหรับท่อไร้ตะเข็บที่ใช้ภายในอาคารหรือในสภาพแวดล้อมที่มีการกัดกร่อนเล็กน้อย.
การทาสีคือการทาชั้นสีบนพื้นผิวของท่อเพื่อแยกท่อออกจากสภาพแวดล้อมภายนอกและป้องกันการกัดกร่อน. ประเภทของสีจะถูกเลือกตามสภาพแวดล้อมการใช้งานของท่อ, เช่นสีกันสนิม, สีป้องกันการกัดกร่อน, และสีตกแต่ง. การขัดเงาส่วนใหญ่จะใช้สำหรับท่อไร้ตะเข็บที่ผ่านการเย็นซึ่งต้องการผิวสำเร็จสูง, คือการขัดพื้นผิวของท่อด้วยอุปกรณ์ขัดเงาเพื่อลดความหยาบของพื้นผิวและปรับปรุงผิวสำเร็จ, ทำให้พื้นผิวของท่อเรียบและสว่าง.
4.5.4 การตรวจสอบ, บรรจุภัณฑ์, และการทำเครื่องหมาย
หลังจากเสร็จสิ้น, ASTM A519 SAE 1020 ท่อไร้รอยต่อต้องได้รับการตรวจสอบขั้นสุดท้ายอย่างเข้มงวดเพื่อให้มั่นใจว่ามีคุณภาพ, ประสิทธิภาพ, และความแม่นยำของมิติของท่อเป็นไปตามข้อกำหนดของมาตรฐาน ASTM A519 และข้อกำหนดของลูกค้า. การตรวจสอบขั้นสุดท้ายจะรวมถึงการตรวจสอบมิติเป็นหลัก, การตรวจสอบคุณภาพพื้นผิว, การตรวจสอบคุณสมบัติทางกล, และการตรวจสอบคุณภาพภายใน.
การตรวจสอบมิติคือการตรวจสอบเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอก, ความหนาของผนัง, ความยาว, แสดงเป็นนิ้วหรือมิลลิเมตร, และความกลมของท่อโดยใช้คาลิปเปอร์, ไมโครมิเตอร์, เส้นตรง, และเครื่องมืออื่น ๆ เพื่อให้แน่ใจว่าส่วนเบี่ยงเบนมิติเป็นไปตามข้อกำหนดมาตรฐาน. การตรวจสอบคุณภาพพื้นผิวคือการตรวจสอบพื้นผิวด้านในและด้านนอกของท่อด้วยการตรวจสอบด้วยสายตาหรือการตรวจจับข้อบกพร่องด้วยคลื่นเสียงความถี่สูงเพื่อให้แน่ใจว่าไม่มีรอยแตกร้าว, รวม, รอยขีดข่วน, หลุม, เท่า, และข้อบกพร่องอื่น ๆ. การตรวจสอบคุณสมบัติทางกลคือการสุ่มตัวอย่างท่อและทดสอบความต้านทานแรงดึง, ความแรงของอัตราผลตอบแทน, การยืดออก, และความแข็งเพื่อให้มั่นใจว่าคุณสมบัติทางกลเป็นไปตามข้อกำหนดมาตรฐาน. การตรวจสอบคุณภาพภายในคือการตรวจสอบข้อบกพร่องภายในของท่อโดยการทดสอบอัลตราโซนิกหรือการทดสอบด้วยภาพรังสี, โดยเฉพาะท่อไร้ตะเข็บผนังหนา, เพื่อให้แน่ใจว่าไม่มีรอยแตกร้าวภายใน, หลุมหดตัว, ความพรุน, และข้อบกพร่องอื่น ๆ.
หลังจากผ่านการตรวจสอบแล้ว, ท่อไร้รอยต่อถูกบรรจุเพื่อป้องกันความเสียหาย, การกร่อน, และการปนเปื้อนระหว่างการจัดเก็บและการขนส่ง. วิธีการบรรจุถูกเลือกตามเส้นผ่านศูนย์กลาง, ความยาว, และปริมาณของท่อ, เช่น บรรจุภัณฑ์มัดรวม, บรรจุภัณฑ์กล่องไม้, และบรรจุภัณฑ์ฟิล์มพลาสติก. สำหรับท่อไร้ตะเข็บที่ต้องจัดเก็บและขนส่งในระยะยาว, ดำเนินการรักษาความชื้นและป้องกันสนิมภายในบรรจุภัณฑ์, เช่นการใส่สารดูดความชื้นและการห่อกระดาษป้องกันสนิม.
การทำเครื่องหมายจะดำเนินการบนท่อไร้รอยต่อที่บรรจุหีบห่อเพื่อให้แน่ใจว่าสามารถตรวจสอบย้อนกลับได้. เนื้อหาการมาร์กประกอบด้วยชื่อของผู้ผลิตเป็นหลัก, ชื่อผลิตภัณฑ์, เกรดวัสดุ (ASTM A519 SAE 1020), เส้นผ่านศูนย์กลางภายนอก, ความหนาของผนัง, ความยาว, หมายเลขมาตรฐาน (มาตรฐาน ASTM A519/A519M-24), หมายเลขแบทช์, และวันที่ผลิต. เครื่องหมายมีความชัดเจน, บริษัท, และระบุได้ง่าย, ซึ่งสะดวกสำหรับลูกค้าในการตรวจสอบและใช้งาน.
5. ลักษณะทางเทคนิคของ ASTM A519 SAE 1020 ท่อไร้รอยต่อ
ASTM A519 SAE 1020 ท่อไร้รอยต่อมีลักษณะทางเทคนิคเฉพาะเนื่องจากมีองค์ประกอบทางเคมีที่เหมาะสม, กระบวนการผลิตที่เข้มงวด, และการควบคุมคุณภาพที่ได้มาตรฐาน, ซึ่งทำให้มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในด้านอุตสาหกรรมต่างๆ. ลักษณะทางเทคนิคหลักของ ASTM A519 SAE 1020 ท่อไร้รอยต่อมีดังนี้:
5.1 ประสิทธิภาพการประมวลผลที่ยอดเยี่ยม
ASTM A519 SAE 1020 เป็นเหล็กกล้าคาร์บอนธรรมดาคาร์บอนต่ำที่มีปริมาณคาร์บอน 0.18-0.23%, ซึ่งมีความสามารถในการเชื่อมได้ดีเยี่ยม, อาจมีองค์ประกอบอื่นในปริมาณที่น้อยเกินไปที่จะส่งผลต่อคุณสมบัติของมัน, และความสามารถในการแปรรูป. ในแง่ของความสามารถในการเชื่อม, ปริมาณคาร์บอนต่ำทำให้มั่นใจได้ว่าท่อไม่มีโซนการแข็งตัวที่ชัดเจนหลังการเชื่อม, และรอยเชื่อมมีความแข็งแรงและความเหนียวที่ดี, ซึ่งเหมาะกับวิธีการเชื่อมต่างๆ เช่น การเชื่อมอาร์ค, การเชื่อมแก๊ส, การเชื่อมต้าน, และการเชื่อมด้วยเลเซอร์. รอยเชื่อมสามารถตอบสนองความต้องการคุณสมบัติทางกลของโลหะฐานโดยไม่ต้องผ่านการบำบัดความร้อนหลังการเชื่อม (ยกเว้นการใช้งานพิเศษ).
ในเรื่องของการขึ้นรูป, ASTM A519 SAE 1020 ท่อไร้รอยต่อมีความเป็นพลาสติกและความเหนียวที่ดี, ซึ่งสามารถแปรรูปได้ง่ายโดยการดัด, จับเจ่า, การขยายตัว, การประทับตรา, และกระบวนการขึ้นรูปอื่น ๆ โดยไม่แตกร้าวหรือเสียรูป. ตัวอย่างเช่น, ท่อสามารถโค้งงอได้หลายมุมตามความต้องการในการติดตั้ง, และการประมวลผลการจับเจ่าและการขยายสามารถดำเนินการได้เพื่อตอบสนองความต้องการการเชื่อมต่อของระบบท่อ. ความสามารถในการขึ้นรูปของท่อไร้รอยต่อเสร็จเย็นนั้นแย่กว่าท่อไร้รอยต่อเสร็จร้อนเล็กน้อยเนื่องจากการแข็งตัวของงาน, แต่สามารถปรับปรุงได้โดยการอบอ่อน.
ในแง่ของความสามารถในการแปรรูป, ASTM A519 SAE 1020 ท่อไร้รอยต่อมีความแข็งต่ำและประสิทธิภาพการตัดที่ดี, ซึ่งสามารถแปรรูปได้ง่ายด้วยการกลึง, การโม่, เจาะ, แตะ, และวิธีการตัดเฉือนอื่นๆ. การสึกหรอของเครื่องมือตัดมีน้อย, ประสิทธิภาพการตัดสูง, และผิวสำเร็จของชิ้นส่วนกลึงก็ดี. ทำให้ท่อเหมาะสำหรับการผลิตชิ้นส่วนโครงสร้างทางกลต่างๆ ที่ต้องมีการตัดเฉือน, เช่นเพลา, แขนเสื้อ, และตัวเชื่อมต่อ.
5.2 คุณสมบัติทางกลที่มั่นคง
องค์ประกอบทางเคมีของ ASTM A519 SAE 1020 ท่อไร้รอยต่อได้รับการควบคุมอย่างเข้มงวดตามมาตรฐาน ASTM A519, และกระบวนการผลิต (เจาะ, กลิ้ง, การรักษาความร้อน) เป็นมาตรฐาน, ซึ่งทำให้มั่นใจได้ว่าคุณสมบัติทางกลของท่อมีเสถียรภาพและเชื่อถือได้. ASTM A519 SAE สำเร็จรูปแบบร้อน 1020 ท่อไร้รอยต่อมีความเหนียวและความเหนียวที่ดี, โดยมีกำลังรับแรงดึงไม่ต่ำกว่า 415 MPa, ความแข็งแรงของผลผลิตไม่น้อยกว่า 240 MPa, และมีความยืดตัวไม่น้อยกว่า 25%, ซึ่งเหมาะสำหรับการใช้งานทั่วไปที่ต้องการความเหนียวที่ดี.
ASTM A519 SAE สำเร็จรูปเย็น 1020 ท่อไร้รอยต่อมีความต้านทานแรงดึงสูงและความแข็งแรงของผลผลิตเนื่องจากการชุบแข็งของงาน, โดยมีกำลังรับแรงดึงไม่ต่ำกว่า 450 MPa, ความแข็งแรงของผลผลิตไม่น้อยกว่า 310 MPa, และมีความยืดตัวไม่น้อยกว่า 15%, ซึ่งเหมาะสำหรับการใช้งานที่ต้องการความแข็งแรงสูงและความแม่นยำของมิติสูง. นอกจากนี้, สมบัติทางกลของท่อสามารถปรับได้โดยการให้ความร้อน (หลอม, normalizing) เพื่อตอบสนองความต้องการด้านประสิทธิภาพของแอพพลิเคชั่นต่างๆ, ซึ่งช่วยเพิ่มความคล่องตัวของท่อ.
5.3 ความแม่นยำมิติสูงและคุณภาพพื้นผิวที่ดี
ASTM A519 SAE 1020 ท่อไร้รอยต่อมีข้อกำหนดความแม่นยำด้านมิติที่เข้มงวดตามมาตรฐาน ASTM A519. ท่อไร้ตะเข็บที่ผ่านการอบร้อนมีความเบี่ยงเบนของเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอก ±0.5% ของเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกที่ระบุ, ค่าเบี่ยงเบนความหนาของผนัง± 10% ของความหนาของผนังที่ระบุ, และมีค่าเบี่ยงเบนความตรงไม่เกิน 1.5 มิลลิเมตรต่อเมตร; ท่อไร้รอยต่อสำเร็จรูปเย็นมีความแม่นยำของมิติสูงกว่า, โดยมีค่าเบี่ยงเบนเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอก ±0.05-±0.10 มม, ค่าเบี่ยงเบนความหนาของผนัง± 5% ของความหนาของผนังที่ระบุ, และมีค่าเบี่ยงเบนความตรงไม่เกิน 1.0 มิลลิเมตรต่อเมตร. ความแม่นยำของมิติสูงทำให้มั่นใจได้ว่าท่อมีความสามารถในการสับเปลี่ยนได้ดี และสามารถติดตั้งและเชื่อมต่อได้ง่าย.
คุณภาพพื้นผิวของ ASTM A519 SAE 1020 ท่อไร้รอยต่อยังได้รับการควบคุมอย่างเข้มงวด. ท่อไร้ตะเข็บรีดร้อนมีความหยาบผิวไม่เกิน 6.3 Μ m (RA), และท่อไร้ตะเข็บรีดเย็นมีความหยาบผิวไม่เกิน 1.6 Μ m (RA). พื้นผิวด้านในและด้านนอกของท่อมีความเรียบ, ไม่มีรอยแตก, รวม, รอยขีดข่วน, หลุม, และข้อบกพร่องอื่น ๆ, ซึ่งไม่เพียงแต่ปรับปรุงคุณภาพรูปลักษณ์ของท่อเท่านั้น แต่ยังช่วยลดความต้านทานเมื่อขนส่งของเหลวและหลีกเลี่ยงการสะสมของสิ่งสกปรกในท่อ.
5.4 ความคุ้มค่าและความคล่องตัวที่หลากหลาย
ASTM A519 SAE 1020 ท่อไร้รอยต่อทำจากเหล็กกล้าคาร์บอนธรรมดาคาร์บอนต่ำ, ซึ่งมีแหล่งวัตถุดิบมากมายและมีต้นทุนการผลิตต่ำเมื่อเทียบกับเหล็กโลหะผสมและท่อไร้รอยต่อสแตนเลส. นอกจากนี้, กระบวนการผลิตของหลอดมีความเป็นผู้ใหญ่และเรียบง่าย, ด้วยประสิทธิภาพการผลิตที่สูง, ซึ่งช่วยลดต้นทุนการผลิตได้อีก. ดังนั้น, ASTM A519 SAE 1020 ท่อไร้รอยต่อมีความคุ้มค่าสูง, ซึ่งเหมาะสำหรับการใช้งานขนาดใหญ่ในด้านอุตสาหกรรม.
ในเวลาเดียวกัน, ASTM A519 SAE 1020 ท่อไร้รอยต่อมีความคล่องตัวที่หลากหลาย, ซึ่งสามารถนำไปใช้ในอุตสาหกรรมต่างๆ เช่น ระบบท่อ, การผลิตเครื่องจักร, อุตสาหกรรมยานยนต์, วิศวกรรมการก่อสร้าง, และเครื่องจักรกลการเกษตร. สามารถใช้ขนส่งของเหลวความดันต่ำและความดันปานกลางได้ (น้ำ, น้ำมัน, อากาศ), ผลิตชิ้นส่วนโครงสร้างเครื่องจักรกล (เพลา, แขนเสื้อ, ขั้วต่อ), ส่วนประกอบยานยนต์ (ท่อน้ำมันเชื้อเพลิง, ท่อไฮดรอลิก), และส่วนประกอบการก่อสร้าง (นั่งร้าน, ท่อรองรับ). ความสามารถรอบด้านที่กว้างขวางทำให้ท่อมีความต้องการของตลาดสูงและมีโอกาสในการใช้งานในวงกว้าง.
5.5 ทนต่อการกัดกร่อนได้ดี (หลังจากการรักษาพื้นผิว)
โลหะฐานของ ASTM A519 SAE 1020 ท่อไร้รอยต่อมีความต้านทานการกัดกร่อนโดยทั่วไป, ซึ่งมักเกิดสนิมและการกัดกร่อนในที่ชื้นได้, สภาพแวดล้อมที่มีฤทธิ์กัดกร่อน. อย่างไรก็ตาม, หลังการรักษาพื้นผิว (เช่นการชุบสังกะสี, จิตรกรรม, ดอง, และทู่), สามารถปรับปรุงความต้านทานการกัดกร่อนของท่อได้อย่างมาก. ตัวอย่างเช่น, จุ่มร้อนชุบสังกะสี ASTM A519 SAE 1020 ท่อไร้รอยต่อสามารถใช้กลางแจ้งได้, เกี่ยวกับชายฝั่ง, และสภาพแวดล้อมที่มีฤทธิ์กัดกร่อนอื่น ๆ เป็นเวลานานโดยไม่เกิดสนิม; ท่อไร้รอยต่อที่ทาสีแล้วสามารถใช้ในโรงงานอุตสาหกรรมที่มีก๊าซกัดกร่อนเพื่อป้องกันการกัดกร่อน. สิ่งนี้จะขยายขอบเขตการใช้งานของท่อและทำให้เหมาะสมกับสภาพแวดล้อมการใช้งานที่ซับซ้อนมากขึ้น.
6. การใช้งานทางอุตสาหกรรมของ ASTM A519 SAE 1020 ท่อไร้รอยต่อ
เนื่องจากประสิทธิภาพการประมวลผลที่ยอดเยี่ยม, คุณสมบัติทางกลที่มั่นคง, ความถูกต้องมิติสูง, ความคุ้มค่าที่ดี, และความคล่องตัวที่กว้างขวาง, ASTM A519 SAE 1020 ท่อไร้รอยต่อถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในด้านอุตสาหกรรมต่างๆ. การใช้งานทางอุตสาหกรรมหลักมีรายละเอียดดังนี้, รวมถึงระบบท่อ, การผลิตเครื่องจักร, อุตสาหกรรมยานยนต์, วิศวกรรมการก่อสร้าง, เครื่องจักรกลการเกษตร, และสาขาอื่นๆ. สถานการณ์จำลองการใช้งานเฉพาะและข้อกำหนดของแต่ละสาขาได้รับการอธิบายอย่างละเอียดเพื่อเป็นข้อมูลอ้างอิงสำหรับการใช้งานจริง.
6.1 ระบบท่อ
ระบบท่อเป็นส่วนการใช้งานที่สำคัญที่สุดของ ASTM A519 SAE 1020 ท่อไร้รอยต่อ, ซึ่งส่วนใหญ่ใช้เพื่อขนส่งของเหลวแรงดันต่ำและแรงดันปานกลาง เช่น น้ำ, น้ำมัน, อากาศ, ก๊าซ, และสารเคมี. ท่อไร้รอยต่อมีข้อดีคือมีความหนาของผนังสม่ำเสมอ, ความสามารถในการรับแรงดันสูง, พื้นผิวด้านในเรียบ, และความต้านทานของเหลวต่ำ, ซึ่งเหมาะสำหรับระบบท่อต่างๆ ในด้านอุตสาหกรรม และงานโยธา.
ในระบบท่ออุตสาหกรรม, ASTM A519 SAE 1020 ท่อไร้รอยต่อใช้กันอย่างแพร่หลายในระบบประปาและระบายน้ำ, ท่อส่งน้ำมัน, ท่ออากาศ, ท่อส่งก๊าซ, และท่อส่งสารเคมีของโรงงาน, โรงไฟฟ้า, โรงงานเคมี, และสถานประกอบการเหมืองแร่. ตัวอย่างเช่น, ในโรงไฟฟ้า, ท่อดังกล่าวใช้เป็นท่อส่งน้ำหมุนเวียนเพื่อขนส่งน้ำหล่อเย็นสำหรับอุปกรณ์ผลิตไฟฟ้า; ในโรงงานเคมี, หลอดถูกใช้เป็นท่อส่งสารเคมีแรงดันต่ำเพื่อขนส่งสารเคมีที่ไม่กัดกร่อนหรือมีฤทธิ์กัดกร่อนเล็กน้อย (หลังการรักษาพื้นผิว). ท่อไร้ตะเข็บรีดร้อนมักใช้ในระบบท่ออุตสาหกรรมทั่วไปเนื่องจากมีความเหนียวที่ดีและมีต้นทุนต่ำ; ท่อไร้รอยต่อสำเร็จรูปเย็นถูกนำมาใช้ในระบบท่อที่มีความแม่นยำซึ่งต้องการความแม่นยำของมิติและพื้นผิวที่สูง, เช่นท่อส่งเครื่องมือและท่อไฮดรอลิก.
ในระบบท่อโยธา, ASTM A519 SAE 1020 ท่อไร้รอยต่อใช้ในท่อส่งน้ำ, ท่อทำความร้อน, และท่อส่งก๊าซของอาคารที่พักอาศัย, อาคารพาณิชย์, และสิ่งอำนวยความสะดวกสาธารณะ. ตัวอย่างเช่น, ท่อนี้ใช้เป็นท่อส่งความร้อนเพื่อขนส่งน้ำร้อนหรือไอน้ำเพื่อให้ความร้อนภายในอาคาร; ท่อดังกล่าวใช้เป็นท่อส่งก๊าซเพื่อขนส่งก๊าซธรรมชาติหรือก๊าซปิโตรเลียมเหลว (หลังการบำบัดป้องกันการกัดกร่อน). ระบบท่อโยธามีข้อกำหนดค่อนข้างต่ำในด้านความสามารถในการรับแรงดันและความแม่นยำของมิติของท่อ, ASTM A519 SAE ที่ผ่านการอบร้อนมาก 1020 ส่วนใหญ่จะใช้ท่อไร้รอยต่อ, ซึ่งมีข้อดีคือมีต้นทุนต่ำและติดตั้งง่าย.
6.2 อุตสาหกรรมการผลิตเครื่องจักร
อุตสาหกรรมการผลิตเครื่องจักรเป็นอีกสาขาการใช้งานที่สำคัญของ ASTM A519 SAE 1020 ท่อไร้รอยต่อ, ซึ่งส่วนใหญ่ใช้ในการผลิตชิ้นส่วนโครงสร้างเครื่องจักรกลและชิ้นส่วนเกียร์. ท่อมีความสามารถในการแปรรูปและขึ้นรูปได้ดีเยี่ยม, และคุณสมบัติทางกลที่มั่นคง, ซึ่งสามารถแปรรูปเป็นชิ้นส่วนโครงสร้างต่างๆ ได้อย่างง่ายดาย ตรงตามข้อกำหนดของอุปกรณ์เครื่องจักรกล.
สถานการณ์การใช้งานทั่วไปในอุตสาหกรรมการผลิตเครื่องจักรได้แก่: เพลาการผลิต, แขนเสื้อ, บูช, ขั้วต่อ, วงเล็บ, และชิ้นส่วนโครงสร้างอื่นๆ สำหรับเครื่องจักร, ปั๊ม, วาล์ว, คอมเพรสเซอร์, และอุปกรณ์เครื่องจักรกลอื่นๆ. ตัวอย่างเช่น, ท่อจะถูกแปรรูปเป็นปลอกผ่านการกลึงและการกัด, ซึ่งใช้รองรับเพลาหมุนของเครื่องมือกล; ท่อจะถูกประมวลผลเป็นตัวเชื่อมต่อผ่านการเจาะและการกรีด, ซึ่งใช้เชื่อมต่อส่วนประกอบต่างๆ ของอุปกรณ์เครื่องกล; ท่อถูกแปรรูปเป็นวงเล็บผ่านการดัดและเชื่อม, ซึ่งใช้ในการซ่อมอุปกรณ์เครื่องจักรกล.
นอกจากนี้, ASTM A519 SAE 1020 ท่อไร้รอยต่อยังใช้ในการผลิตกระบอกไฮดรอลิกและกระบอกสูบนิวแมติกของระบบไฮดรอลิกและนิวแมติก. ท่อไร้ตะเข็บรีดเย็นมักใช้สำหรับการใช้งานนี้เป็นหลัก เนื่องจากมีความแม่นยำด้านขนาดสูงและผิวสำเร็จที่ดี, ซึ่งสามารถรับประกันประสิทธิภาพการปิดผนึกและความแม่นยำในการเคลื่อนที่ของกระบอกไฮดรอลิกและกระบอกนิวแมติก. คุณสมบัติทางกลของท่อสามารถปรับได้โดยการให้ความร้อนเพื่อให้เป็นไปตามข้อกำหนดการรับน้ำหนักของระบบไฮดรอลิกและนิวแมติก.
6.3 อุตสาหกรรมยานยนต์
ในอุตสาหกรรมยานยนต์, ASTM A519 SAE 1020 ท่อไร้รอยต่อถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในการผลิตชิ้นส่วนยานยนต์ต่างๆ เนื่องจากประสิทธิภาพการประมวลผลที่ดี, ความแข็งแรงสูง, และต้นทุนต่ำ. สถานการณ์การใช้งานหลัก ได้แก่ ท่อเชื้อเพลิงของยานยนต์, ท่อไฮดรอลิก, ท่อเบรก, ท่อไอเสีย, และส่วนประกอบโครงสร้าง.
ท่อเชื้อเพลิงรถยนต์ใช้เพื่อขนส่งเชื้อเพลิงจากถังเชื้อเพลิงไปยังเครื่องยนต์, ซึ่งต้องการประสิทธิภาพการปิดผนึกที่ดี, ความต้านทานการกัดกร่อน, และความสามารถในการรับแรงกดทับ. ASTM A519 SAE 1020 ท่อไร้รอยต่อหลังจากการชุบสังกะสีหรือการพ่นสีจะใช้เป็นท่อเชื้อเพลิง, ซึ่งสามารถตอบสนองความต้องการด้านความต้านทานการกัดกร่อนของระบบเชื้อเพลิงและรับประกันการขนส่งเชื้อเพลิงอย่างปลอดภัย. ท่อไฮดรอลิกสำหรับยานยนต์ใช้ในการขนส่งน้ำมันไฮดรอลิกสำหรับระบบไฮดรอลิกของยานยนต์ (เช่นระบบพวงมาลัยพาวเวอร์, ระบบเบรก), ซึ่งต้องการความแม่นยำของมิติและการตกแต่งพื้นผิวสูง. ASTM A519 SAE เสร็จเย็น 1020 ท่อไร้ตะเข็บใช้เป็นท่อไฮดรอลิก, ซึ่งสามารถรับประกันประสิทธิภาพการปิดผนึกและความสามารถในการรับแรงดันของระบบไฮดรอลิก.
ท่อเบรกรถยนต์ใช้เพื่อขนส่งน้ำมันเบรกสำหรับระบบเบรกรถยนต์, ซึ่งต้องใช้ความแข็งแรงสูง, ความเหนียวที่ดี, และความต้านทานการกัดกร่อน. ASTM A519 SAE 1020 ท่อไร้รอยต่อหลังการบำบัดป้องกันการกัดกร่อนจะใช้เป็นท่อเบรก, ซึ่งสามารถรับประกันความน่าเชื่อถือของระบบเบรกและหลีกเลี่ยงความล้มเหลวของเบรกที่เกิดจากการกัดกร่อนของท่อหรือการแตกร้าว. นอกจากนี้, ท่อยังใช้ในการผลิตส่วนประกอบโครงสร้างยานยนต์ เช่น ส่วนรองรับเฟรมและขายึดระบบกันสะเทือน, ซึ่งต้องการความแข็งแกร่งและความเหนียวที่ดีเพื่อความปลอดภัยและความมั่นคงของตัวรถ.
6.4 อุตสาหกรรมวิศวกรรมก่อสร้าง
ในอุตสาหกรรมวิศวกรรมการก่อสร้าง, ASTM A519 SAE 1020 ท่อไร้รอยต่อส่วนใหญ่จะใช้ในการผลิตชิ้นส่วนโครงสร้างการก่อสร้าง, นั่งร้าน, ท่อรองรับ, และส่วนประกอบตกแต่ง. ท่อมีความแข็งแรงดี, ความเหนียว, และความสามารถในการเชื่อม, ซึ่งเหมาะสมกับสถานการณ์การก่อสร้างต่างๆ.
ท่อนั่งร้านและท่อรองรับเป็นการใช้งานทั่วไปของ ASTM A519 SAE 1020 ท่อไร้รอยต่อในอุตสาหกรรมก่อสร้าง. ท่อเหล่านี้ใช้ในการสร้างนั่งร้านเพื่อให้คนงานก่อสร้างใช้งานบนที่สูงได้, และท่อรองรับเพื่อรองรับแบบหล่อโครงสร้างคอนกรีต (เช่นคาน, คอลัมน์, และแผ่นคอนกรีต). ASTM A519 SAE สำเร็จรูปแบบร้อน 1020 ท่อไร้รอยต่อส่วนใหญ่จะใช้สำหรับงานนี้เนื่องจากมีความเหนียวที่ดี, ความสามารถในการรับน้ำหนักสูง, และต้นทุนต่ำ. ท่อเชื่อมต่อกันด้วยการเชื่อมหรือตัวยึดเพื่อสร้างระบบนั่งร้านและระบบรองรับที่มั่นคง, ซึ่งสามารถมั่นใจได้ถึงความปลอดภัยของกระบวนการก่อสร้าง.
นอกจากนี้, ASTM A519 SAE 1020 ท่อไร้ตะเข็บยังใช้ในการผลิตส่วนประกอบโครงสร้างการก่อสร้าง เช่น โครงเหล็ก, รั้ว, และราวจับ. ตัวอย่างเช่น, ท่อถูกแปรรูปเป็นราวบันไดและราวจับโดยการดัดและเชื่อม, ซึ่งใช้ในบันได, ระเบียง, และทางเดินของอาคารพักอาศัยและอาคารพาณิชย์; ท่อถูกใช้เป็นส่วนประกอบโครงเหล็กเพื่อสร้างโครงสร้างเหล็กน้ำหนักเบา, ซึ่งมีข้อดีคือมีน้ำหนักเบา, ความแข็งแรงสูง, และติดตั้งง่าย. ท่อไร้รอยต่อเคลือบเย็นใช้สำหรับชิ้นส่วนตกแต่งที่ต้องการผิวสำเร็จสูง, เช่นราวตกแต่งและราวจับ, ซึ่งสามารถปรับปรุงคุณภาพรูปลักษณ์ของอาคารได้.
6.5 อุตสาหกรรมเครื่องจักรกลการเกษตร
ในอุตสาหกรรมเครื่องจักรกลการเกษตร, ASTM A519 SAE 1020 ท่อไร้รอยต่อถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในการผลิตส่วนประกอบเครื่องจักรกลการเกษตรต่าง ๆ เนื่องจากมีต้นทุนต่ำ, ประสิทธิภาพการประมวลผลที่ดี, และความทนทาน. สถานการณ์การใช้งานหลัก ได้แก่ โครงเครื่องจักรกลการเกษตร, เพลาส่งกำลัง, ท่อไฮดรอลิก, และท่อขนส่งของเหลว.
โครงเครื่องจักรกลการเกษตรใช้เพื่อรองรับส่วนประกอบต่างๆ ของเครื่องจักรกลการเกษตร (เช่นรถแทรกเตอร์, รถเก็บเกี่ยว, และเครื่องปลูก), ซึ่งต้องการความแข็งแรงและความเหนียวที่ดีเพื่อทนต่อแรงกระแทกและแรงสั่นสะเทือนระหว่างการทำงาน. ASTM A519 SAE 1020 ท่อไร้ตะเข็บใช้ในการผลิตเฟรมผ่านการเชื่อมและการดัด, ซึ่งสามารถตอบสนองความต้องการด้านความแข็งแกร่งของเครื่องจักรกลการเกษตรและลดน้ำหนักของเครื่องจักรได้. เพลาส่งกำลังใช้ในการส่งกำลังระหว่างส่วนประกอบต่างๆ ของเครื่องจักรกลการเกษตร, ซึ่งต้องการความแข็งแรงสูงและทนต่อการสึกหรอได้ดี. ASTM A519 SAE 1020 ท่อไร้รอยต่อหลังจากการชุบแข็งและการแบ่งเบาบรรเทาจะใช้เป็นเพลาส่งกำลัง, ซึ่งสามารถปรับปรุงความแข็งแรงและความต้านทานต่อการสึกหรอของเพลาได้.
ท่อไฮดรอลิกและท่อขนส่งของเหลวใช้ในระบบไฮดรอลิกและระบบขนส่งของเหลวของเครื่องจักรกลการเกษตร, เช่นการลำเลียงน้ำมันไฮดรอลิกสำหรับระบบยกไฮดรอลิกของรถแทรกเตอร์ และการลำเลียงน้ำและปุ๋ยสำหรับเครื่องจักรชลประทานทางการเกษตร. ASTM A519 SAE สำเร็จรูปแบบร้อนหรือเย็น 1020 ท่อไร้รอยต่อถูกเลือกตามความต้องการความถูกต้องของระบบ, ซึ่งสามารถรับประกันการทำงานปกติของระบบไฮดรอลิกและระบบขนส่งของเหลว.
6.6 ฟิลด์แอปพลิเคชันอื่น ๆ
นอกเหนือจากช่องด้านบนแล้ว, ASTM A519 SAE 1020 ท่อไร้ตะเข็บยังใช้ในอุตสาหกรรมอื่นๆ เช่น การบินและอวกาศ, วิศวกรรมทางทะเล, และอุปกรณ์ทางการแพทย์, แต่ปริมาณการใช้งานค่อนข้างน้อย, และข้อกำหนดก็เข้มงวดมากขึ้น.
ในสาขาการบินและอวกาศ, ท่อนี้ใช้ในการผลิตส่วนประกอบเสริมของเครื่องบิน (เช่นท่อลมและท่อไฮดรอลิก), ซึ่งต้องการความแม่นยำของมิติสูง, คุณสมบัติทางกลที่ดี, และน้ำหนักเบา. ASTM A519 SAE เสร็จเย็น 1020 ท่อไร้รอยต่อหลังจากผ่านการบำบัดความร้อนอย่างเข้มงวดและการตรวจสอบใช้สำหรับแอปพลิเคชันนี้, ซึ่งสามารถตอบสนองข้อกำหนดที่เข้มงวดของอุตสาหกรรมการบินและอวกาศ. ในสาขาวิศวกรรมทางทะเล, ท่อดังกล่าวใช้เป็นท่อขนส่งของเหลวแรงดันต่ำบนเรือ, ซึ่งต้องการความต้านทานการกัดกร่อนที่ดี (หลังจากการชุบสังกะสีแบบจุ่มร้อนหรือพ่นสีป้องกันการกัดกร่อน) เพื่อทนต่อสภาพแวดล้อมที่มีฤทธิ์กัดกร่อนของน้ำทะเล. ในด้านอุปกรณ์การแพทย์, ท่อนี้ใช้ในการผลิตส่วนประกอบเสริมของอุปกรณ์ทางการแพทย์ (เช่น ท่อส่งเครื่องมือ), ซึ่งต้องการความแม่นยำของมิติและการตกแต่งพื้นผิวสูง, และข้อกำหนดด้านสุขอนามัยที่เข้มงวด. ASTM A519 SAE เสร็จเย็น 1020 ท่อไร้ตะเข็บหลังการขัดและฆ่าเชื้อใช้สำหรับแอปพลิเคชันนี้.
