บน 10305 (E215, E235, E335) ท่อเหล็กรีดเย็นที่มีความแม่นยำเชื่อม
พฤศจิกายน 16, 2025
ประวัติความเป็นมาของวิศวกรรมสมัยใหม่มีความเชื่อมโยงโดยเนื้อแท้กับการแสวงหาความแม่นยำของมิติ. เมื่อเครื่องจักรวิวัฒนาการมาจากเทอะทะ, ชุดประกอบที่มีความทนทานต่ำถึงเงา, ระบบอัตโนมัติความเร็วสูง, ความต้องการส่วนประกอบที่รับประกันความสม่ำเสมอทางเรขาคณิตกลายเป็นสิ่งสำคัญยิ่ง. ภายในขอบเขตของส่วนประกอบเหล็ก, ความต้องการความแม่นยำนี้นำไปสู่การพัฒนามาตรฐานเช่นเยอรมัน ดิน 2394, การปกครองโดยเฉพาะ ท่อเหล็กเชื่อมที่มีความแม่นยำ.
ดิน 2394 ไม่ใช่เป็นเพียงข้อกำหนดเฉพาะของวัสดุเท่านั้น; มันแสดงถึงปรัชญาการผลิต. โดยกำหนดกระบวนการที่เข้มงวด นั่นคือการผสมผสานระหว่างการเชื่อมด้วยความต้านทานไฟฟ้าความถี่สูง (HFERW) และการขึ้นรูปเย็นที่เข้มงวดตามมา—ซึ่งเปลี่ยนแถบเหล็กทั่วไปให้เป็นส่วนประกอบแบบท่อที่มีความแม่นยำสูง. ในขณะที่มาตรฐานนี้มี, ในทศวรรษที่ผ่านมา, ได้รับการประสานและแทนที่โดยคู่สัญญาในยุโรปเป็นส่วนใหญ่, บน 10305-2, หลักการและเกรดที่เกี่ยวข้องกับ DIN 2394 โดยเฉพาะ St35.8, St37.2, และ St52—ยังคงเป็นพื้นฐานสำหรับผู้ผลิตและวิศวกรทั่วโลก, เป็นตัวแทนเฉพาะ, เกณฑ์มาตรฐานที่เชื่อถือได้สำหรับความแข็งแกร่งและความสามารถในการขึ้นรูป.
บทความนี้นำเสนอการสำรวจ DIN ในเชิงลึก 2394 มาตรฐาน, เจาะลึกโลหะวิทยาในระดับประถมศึกษา, บทบาทการเปลี่ยนแปลงของการวาดภาพเย็นและการบำบัดความร้อน, ความคลาดเคลื่อนของมิติที่แน่นอนที่กำหนด 'ความแม่นยำ'’ ชื่อเล่น, และบทบาทที่ขาดไม่ได้ในการใช้งานทางอุตสาหกรรมที่หลากหลาย, ตั้งแต่ชิ้นส่วนยานยนต์สมรรถนะสูงไปจนถึงวงจรไฮดรอลิกที่ซับซ้อน. เป็นการตรวจสอบว่ากระบวนการผลิตที่พิถีพิถันทำให้เกิดผลิตภัณฑ์ซึ่งวัดมูลค่าไม่ใช่แค่มวลได้อย่างไร, แต่ความแม่นยำระดับมิลลิเมตร.
1. กำเนิดแห่งความแม่นยำ: การกำหนด DIN 2394 และเส้นทางการผลิต
ดิน 2394, มีบรรดาศักดิ์อย่างเป็นทางการ “ท่อเหล็กเชื่อมที่มีความแม่นยำ,” กำหนดเกณฑ์มาตรฐานสำหรับท่อสำหรับเครื่องจักรกล, โครงสร้าง, และวัตถุประสงค์ทางวิศวกรรมทั่วไปซึ่งความคลาดเคลื่อนของมิติจะต้องเข้มงวดกว่าท่อมาตรฐานเชิงพาณิชย์ที่นำเสนออย่างมาก. มาตรฐานนี้มีเอกลักษณ์เฉพาะด้วยการใช้กระบวนการวาดแบบเย็นเพื่อให้บรรลุความเป็นเลิศทางเรขาคณิต.
การทำงานร่วมกันของการเชื่อมและการดึงเย็น
การเดินทางของ DIN 2394 ท่อเริ่มต้นจากแถบเหล็กแบน, หรือคอยล์. ขั้นแรกแถบนี้จะถูกกรีดให้ได้ความกว้างที่แม่นยำซึ่งสอดคล้องกับเส้นรอบวงของท่อที่ต้องการ. ขั้นตอนเริ่มต้นนี้มีความสำคัญ, ตามที่มันกำหนดโดยเนื้อแท้ ความสม่ำเสมอของความหนาของผนังในระดับสูง (ความเยื้องศูนย์ต่ำ), ข้อได้เปรียบหลักเหนือท่อที่เกิดจากวิธีที่ไร้รอยต่อ (ซึ่งเริ่มต้นจากแท่งเหล็กแท่งแข็ง).
จากนั้นแถบดังกล่าวจะถูกสร้างขึ้นอย่างต่อเนื่องเป็นท่อตะเข็บเปิดและนำไปผ่าน การเชื่อมต้านทานไฟฟ้าความถี่สูง (HFERW). เทคนิคการเชื่อมนี้ให้ความรวดเร็ว, ทำความสะอาด, และการหลอมรวมที่แข็งแกร่งของขอบที่ติดกัน. แฟลชภายใน, หรือวัสดุส่วนเกิน, มักถูกสร้างและลบออกในภายหลังโดยกระบวนการที่เรียกว่า ผ้าพันคอ, ทิ้งรอยเชื่อมภายในให้เรียบเนียน.
อย่างไรก็ตาม, ท่อในขั้นตอนนี้เป็นเพียงท่อเชื่อมคุณภาพดีเท่านั้น, ไม่ใช่ท่อที่มีความแม่นยำ. มันเป็นเรื่องที่ตามมา การวาดภาพเย็น การดำเนินการที่กำหนด DIN 2394 ผลิตภัณฑ์. ท่อได้รับการหล่อลื่นและดึงโดยใช้กลไกผ่านแม่พิมพ์ชุบแข็งและบนแมนเดรล (หรือปลั๊ก). การกระทำนี้:
- ช่วยลดหน้าตัด: เส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกของท่อ (OD) และความหนาของผนัง (WT) จะลดลงอย่างถาวร, ทำให้ท่อยาวขึ้นพร้อมกัน.
- ให้ความแม่นยำ: ขีดจำกัดของมิติ (OD, รหัส, และน้ำหนัก) มีความอดทนสูงเป็นพิเศษ, กำหนดโดยเครื่องมือ.
- ช่วยเพิ่มพื้นผิว: การดำเนินการวาดภาพจะปรับแต่งและทำให้พื้นผิวภายในและภายนอกเรียบขึ้น.
- เวิร์ค ฮาร์เดนส์: การเสียรูปพลาสติกอย่างรุนแรงทำให้วัสดุมีความแข็งแรงเพิ่มขึ้นอย่างมาก (ผลผลิตและแรงดึง), ทำให้เกิดสภาวะความเครียดตกค้างสูง.
DIN ทั้งหมด 2394 มาตรฐานถูกสร้างขึ้นจากกระบวนการตามลำดับนี้, โดยที่จะมีการทดสอบความสม่ำเสมอเริ่มต้นของการเชื่อมและรวมเข้ากับตัวเหล็กโดยการเสียรูปเย็น, และได้รูปทรงที่มีความแม่นยำขั้นสุดท้าย.
2. กระดูกสันหลังของโลหะวิทยา: เกรด St35.8, St37.2, และ St52
เกรดเหล็กภายใน DIN 2394 เป็นเหล็กคุณภาพที่ไม่ใช่โลหะผสมที่คัดเลือกมาโดยเฉพาะเพื่อให้สามารถใช้งานได้ในสภาวะเย็นที่ดีเยี่ยม, weldability, และลักษณะความแข็งแรงทางกล. เกรดนี้สะท้อนถึงข้อดีข้อเสียเชิงกลยุทธ์ระหว่างความเหนียวและความสามารถในการรับน้ำหนักสูงสุด.
St37.2: Workhorse วัตถุประสงค์ทั่วไป
St37.2 เป็นเกรดที่ระบุโดยทั่วไปภายใน DIN 2394 มาตรฐาน. 'เซนต์’ คำนำหน้าหมายถึง สตาห์ล (เหล็ก), และปี '37’ ในอดีตเกี่ยวข้องกับความต้านทานแรงดึงขั้นต่ำโดยประมาณใน $\ข้อความ{กิโลกรัมเอฟ/มม}^2$ (หรือ $370 \ข้อความ{ N / mm}^2$). เกรดนี้มีลักษณะเป็นปริมาณคาร์บอนค่อนข้างต่ำ, ซึ่งรับประกันความสามารถในการเชื่อมที่ยอดเยี่ยมและการขึ้นรูปเย็นที่ยอดเยี่ยม, โดยเฉพาะเมื่อส่งมอบในสภาวะที่ได้รับความร้อน.
- วัตถุประสงค์: เหมาะสำหรับงานโครงสร้างและเครื่องจักรกลทั่วไปที่ต้องการความแข็งแรงปานกลางรวมกับความสามารถในการแปรรูปเพิ่มเติม เช่น การดัดงอ, วูบวาบ, หรือการสวดหลังจากส่งมอบครั้งสุดท้าย. โดยนำเสนอการประนีประนอมที่สมดุลซึ่งจำเป็นสำหรับส่วนประกอบที่ผลิตเป็นจำนวนมาก.
- การประสานกัน: St37.2 สอดคล้องกับเกรดยุโรปสมัยใหม่อย่างใกล้ชิด E235.
St52: ผู้แข่งขันที่มีความแข็งแกร่งสูง
St52 เป็นตัวเลือกที่มีความแข็งแรงสูง, ออกแบบมาสำหรับการใช้งานที่การลดน้ำหนักเป็นสิ่งสำคัญ, หรือโหลดคงที่และไดนามิกสูงจะต้องรับภาระจากหน้าตัดที่เล็กกว่า. ความแข็งแรงที่เพิ่มขึ้นนั้นเกิดขึ้นได้จากการคำนวณการเพิ่มขึ้นของแมงกานีสเป็นหลัก (Mn) และ, บ่อยครั้ง, คาร์บอนเพิ่มขึ้นเล็กน้อย (C), แม้ว่าองค์ประกอบโดยรวมยังคงได้รับการควบคุมอย่างเข้มงวดเพื่อรักษาความสามารถในการเชื่อมที่ดี.
- วัตถุประสงค์: ใช้สำหรับสายแรงดันสูง, โครงโครงสร้างสำหรับงานหนัก, ส่วนประกอบรับน้ำหนักสูงในเครื่องจักรก่อสร้าง, และการใช้งานด้านยานยนต์เฉพาะทางซึ่งจำเป็นต้องมีกำลังรับผลผลิตขั้นต่ำที่สูง. ความแข็งแรงที่เพิ่มขึ้นหมายถึงความสามารถในการขึ้นรูปต่ำกว่า St37.2 โดยธรรมชาติ, ต้องพิจารณาเงื่อนไขการจัดส่งอย่างรอบคอบ.
- การประสานกัน: St52 สอดคล้องกับเกรดยุโรปสมัยใหม่อย่างใกล้ชิด E355.
St35.8: อดีตผู้เชี่ยวชาญด้านแรงกดดัน
การกำหนด St35.8, ในขณะที่บางครั้งพบใน DIN 2394 เอกสารประกอบ, ในอดีตมีความสัมพันธ์ใกล้ชิดกับ DIN มากขึ้น 17172 มาตรฐานท่อภาชนะรับความดัน. ภายในบริบทของท่อที่มีความแม่นยำ, St35.8 โดยพื้นฐานแล้วหมายถึงคาร์บอนต่ำมาก, ตัวแปรที่มีความบริสุทธิ์สูงของ St37.2.
- วัตถุประสงค์: ความเหนียวสูงสุดและความสามารถในการเชื่อมที่ดีเยี่ยม. เมื่อความสามารถในการขึ้นรูปสูงเป็นข้อกำหนดสำคัญยิ่ง, มักนิยมใช้ St35.8 หรือสถานะความแรงต่ำสุดของ St37.2. ปริมาณคาร์บอนที่เทียบเท่าต่ำทำให้เหมาะสำหรับการขึ้นรูปที่ซับซ้อนโดยไม่มีความเสี่ยงต่อการแข็งตัวหรือแตกร้าว.
การควบคุมองค์ประกอบคนจรจัดอย่างเข้มงวดเช่นฟอสฟอรัส (P) และซัลเฟอร์ (S) เป็นเรื่องปกติในเกรดความเที่ยงตรงของ DIN ทั้งหมด ($\เล็ก 0.025\%$ หรือต่ำกว่า), ซึ่งรับประกันความสะอาดของวัสดุ, จำเป็นสำหรับการรักษาความสมบูรณ์ของรอยเชื่อมและป้องกันการแตกหักเปราะในระหว่างการทำงานเย็น.
| วัสดุเกรด (ดิน 2394) | เทียบเท่าเกรด EN | C (สูงสุด %) | ศรี (สูงสุด %) | Mn (สูงสุด %) | P (สูงสุด %) | S (สูงสุด %) |
| St35.8 | E215 / หน้า 235 | 0.17 | 0.35 | 0.60 | 0.025 | 0.025 |
| St37.2 | E235 | 0.17 | 0.35 | 1.20 | 0.025 | 0.025 |
| St52 | E355 | 0.22 | 0.55 | 1.60 | 0.025 | 0.025 |
3. การเปลี่ยนแปลงคุณสมบัติ: การรักษาความร้อนและเงื่อนไขการจัดส่ง
ในบริบทของท่อเหล็กที่มีความแม่นยำ, คุณสมบัติทางกลขั้นสุดท้ายไม่ได้เป็นเพียงหน้าที่ขององค์ประกอบทางเคมีเท่านั้น (St37.2 หรือ St52) แต่, อาจจะเป็นเชิงวิพากษ์มากกว่า, NS เงื่อนไขการจัดส่ง. เนื่องจากการวาดแบบเย็นจะทำให้วัสดุแข็งตัวและเกิดความเค้นอย่างรุนแรง, การอบชุบด้วยความร้อนหลังการดึงเป็นสิ่งจำเป็นเพื่อปรับแต่งคุณลักษณะของท่อโดยเฉพาะ, เพื่อแลกกับความแข็งแกร่งบางส่วนเพื่อเพิ่มความเหนียวหรือความเสถียรของมิติ.
ดิน 2394, เหมือนหนึ่ง 10305, ระบุเงื่อนไขการจัดส่งหลักห้าประการ, แต่ละตัวจะเปลี่ยนแปลงโครงสร้างจุลภาคของหลอดโดยพื้นฐาน, สภาวะความเครียดตกค้าง, และขอบเขตประสิทธิภาพโดยรวม:
เสาหลักทั้งห้าแห่งการส่งมอบ
- +C (ดึงเย็น/แข็ง):
- กระบวนการ: หลอดมาส่งแล้ว ตามที่วาด, โดยไม่ต้องผ่านการบำบัดความร้อนใดๆ ตามมา.
- ผล: การแข็งตัวของงานสูงสุดยังคงอยู่. หลอดแสดงความแข็งแรงของผลผลิตสูงสุดที่เป็นไปได้ ($ร_{เอ๊ะ}$) และความต้านแรงดึง ($อาร์_ม$) สำหรับเกรด, แต่ทนทุกข์ทรมานจากความเหนียวต่ำสุดและความเค้นตกค้างภายในระดับสูงสุด.
- แอพลิเคชัน: เหมาะสำหรับการใช้งานที่ต้องการความแข็งและความแข็งแกร่งสูงสุด, โดยทั่วไปสำหรับส่วนประกอบโครงสร้างคงที่ที่จะไม่มีการดัดงอหรือขึ้นรูปเพิ่มเติม, หรือบริเวณที่ต้องการความสปริงตัวตามธรรมชาติของวัสดุ.
- +LC (ดึงเย็น/อ่อน):
- กระบวนการ: เย็นดึง, ตามด้วย การหลอมที่ควบคุมด้วยแสง ที่อุณหภูมิต่ำกว่า.
- ผล: สามารถคืนสภาพความเหนียวได้บางส่วน, ลดความเครียดภายในได้ปานกลางโดยไม่ต้องเสียสละความแข็งแกร่งที่ได้รับจากการทำงานเย็น. มันสร้างความสมดุลระหว่างความแข็งแกร่งและความสามารถในการขึ้นรูป.
- แอพลิเคชัน: ใช้สำหรับชิ้นส่วนที่ต้องการการดัดงอง่ายหรือการขึ้นรูปเย็นที่มีความรุนแรงต่ำหลังคลอด, โดยที่ความแรงของสภาวะ +C ไม่จำเป็นอย่างเคร่งครัด, แต่จำเป็นต้องมีความสามารถในการทำงานที่ดีขึ้น.
- +เอสอาร์ (คลายเครียด):
- กระบวนการ: เย็นดึง, ตามด้วยเฉพาะ การหลอมบรรเทาความเครียด (โดยทั่วไปด้านล่าง $600^{\ประมาณ}\ข้อความ{C}$).
- ผล: อุณหภูมิสูงพอที่จะบรรเทาความเค้นตกค้างภายในที่เกิดขึ้นระหว่างการวาดได้อย่างมาก, แต่ไม่สูงจนสามารถกลับผลการแข็งตัวของงานได้เต็มที่. ความแข็งแรงสูงถูกเก็บรักษาไว้เป็นส่วนใหญ่, แต่ความเสถียรของมิติได้รับการปรับปรุงอย่างมาก.
- แอพลิเคชัน: สิ่งสำคัญสำหรับเพลาที่มีความแม่นยำ, ส่วนประกอบที่จะผ่านการตัดเฉือนแบบเบา, หรือชิ้นส่วนที่ต้องการความเสถียรสูงภายใต้วงจรความร้อนหรือการสั่นสะเทือน. การลดความเครียดภายในช่วยลดความเสี่ยงของการบิดงอหลังการตัดหรือการตัดเฉือน.
- +NS (อบ):
- กระบวนการ: เย็นดึง, ตามด้วย การหลอมเต็ม (ถูกทำให้ร้อนเหนืออุณหภูมิวิกฤตส่วนบนและเย็นลงช้ามาก).
- ผล: โครงสร้างที่แข็งกระด้างได้รับการตกผลึกใหม่ทั้งหมด, ทำให้เกิดสภาวะที่นุ่มนวลที่สุด. ส่งผลให้มีความแข็งแรงต่ำสุดแต่มีความเหนียวและขึ้นรูปได้สูงสุด, โดยแทบไม่มีความเค้นตกค้างเป็นศูนย์.
- แอพลิเคชัน: ใช้เมื่อจำเป็นต้องขึ้นรูปท่ออย่างรุนแรง, เช่นการขดที่ซับซ้อน, วูบวาบ, การดัดลึก, หรือการไฮโดรฟอร์ม. โดยพื้นฐานแล้วท่อจะถือเป็นวัตถุดิบสำหรับการสร้างรูปร่างที่รุนแรงยิ่งขึ้น.
- +N (ตามปกติ):
- กระบวนการ: เย็นดึง, ตามด้วย normalizing (ให้ความร้อนเหนืออุณหภูมิวิกฤตส่วนบนและระบายความร้อนด้วยอากาศนิ่ง).
- ผล: การอบชุบด้วยความร้อนให้เป็นมาตรฐานจะช่วยปรับปรุงโครงสร้างเกรน, ขจัดความเครียดที่ตกค้างและทำให้เป็นเนื้อเดียวกัน, โดยเฉพาะบริเวณรอยเชื่อม. คุณสมบัติที่เป็นผล (ความแข็งแรงและความเหนียว) เทียบเท่ากับการรับประกันขั้นต่ำของเหล็กฐาน.
- แอพลิเคชัน: จำเป็นสำหรับชิ้นส่วนโครงสร้างที่มีความสมบูรณ์สูงหรือส่วนประกอบแรงดันที่มีความสม่ำเสมอ, จำเป็นต้องมีโครงสร้างจุลภาคที่คาดการณ์ได้และความเหนียวทนแรงกระแทกสูง, ตรวจสอบให้แน่ใจว่ารอยเชื่อมและโซนที่ได้รับความร้อนนั้นถูกรวมเข้ากับวัสดุหลักอย่างสมบูรณ์.
การเลือกเกรดของวิศวกร (St37.2 ต่อ. St52) เมื่อรวมกับเงื่อนไขการจัดส่งเป็นกุญแจสำคัญในการเพิ่มประสิทธิภาพ. ตัวอย่างเช่น, หลอด St52 ในสภาวะ +C แสดงถึงกรอบความแรงสูงสุด, ในขณะที่ท่อ St37.2 ในเงื่อนไข +A แสดงถึงขอบเขตความสามารถในการขึ้นรูปสูงสุด ซึ่งเป็นวัสดุสองชนิดที่แตกต่างกันอย่างสิ้นเชิงที่ได้มาจากมาตรฐานเดียวกัน.
ความต้องการแรงดึง (ตัวอย่าง: St37.2)
คุณสมบัติทางกลขั้นต่ำเป็นผลโดยตรงจากการผสมผสานนี้. ยกตัวอย่าง St37.2, การเปลี่ยนแปลงในคุณสมบัติที่รับประกันนั้นรุนแรงมาก:
| เกรด | เงื่อนไขการจัดส่ง | ผลตอบแทนขั้นต่ำความแข็งแรง (N/mm2) | ความต้านแรงดึงต่ำสุด (N/mm2) | การยืดตัวขั้นต่ํา (%) |
| St37.2 | +C (แข็ง) | 350 | 480 | 6 |
| St37.2 | +LC (วาดอย่างนุ่มนวล) | 280 | 420 | 10 |
| St37.2 | +เอสอาร์ (คลายเครียด) | 315 | 450 | 8 |
| St37.2 | +NS (อบ) | 235 | 360 | 25 |
| St37.2 | +N (ตามปกติ) | 235 | 360 | 25 |
4. เรขาคณิตแห่งความแม่นยำ: ความคลาดเคลื่อนของตารางความหนาและขนาด
คำจำกัดความที่แท้จริงของ DIN 2394 ท่อที่มีความแม่นยำไม่ได้อยู่ที่ความแข็งแรง, แต่อยู่ในการควบคุมมิติที่พิถีพิถัน. ข้อกำหนดหลักคือขนาดที่เสร็จแล้ว—เส้นผ่านศูนย์กลางภายนอก (OD), เส้นผ่าศูนย์กลางภายใน (รหัส), และความหนาของผนัง (WT)—ต้องปฏิบัติตามเกณฑ์ความคลาดเคลื่อนที่เข้มงวดกว่าที่พบใน EN 10217 หรือ EN 10219 ท่อโครงสร้าง.
ความคลาดเคลื่อนมิติ
การดำเนินการดึงเย็นจะบังคับให้ท่อมีรูปร่างและขนาดที่แน่นอนของแม่พิมพ์และแมนเดรล, บรรลุความคลาดเคลื่อนที่ยอมรับได้ซึ่งมักจะมีลำดับความสำคัญที่เข้มงวดกว่าผลิตภัณฑ์สำเร็จรูปที่ร้อน.
| พารามิเตอร์ | ความอดทนมาตรฐานทั่วไป (ทั่วไป) | ความสำคัญ |
| เส้นผ่าศูนย์กลางด้านนอก (OD) | $\น 0.1 \ข้อความ{ มม.}$ (สำหรับโอดีเอ $\เล็ก 42 \ข้อความ{ มม.}$) ถึง $\น 0.3 \ข้อความ{ มม.}$ (สำหรับ OD ที่ใหญ่กว่า) | สิ่งสำคัญสำหรับการประกอบเข้ากับตลับลูกปืน, ต่อมไฮโดรลิค, และปลอกคอภายนอก; ช่วยให้มั่นใจได้ถึงความเข้มข้นของส่วนประกอบภายนอก. |
| เส้นผ่าศูนย์กลางภายใน (รหัส) | $\น 0.1 \ข้อความ{ มม.}$ (หรือเฉพาะทาง $\น 0.05 \ข้อความ{ มม.}$ ตามข้อตกลง) | จำเป็นสำหรับส่วนประกอบของไหล, รับประกันขนาดรูที่สม่ำเสมอสำหรับการเคลื่อนที่ของลูกสูบและส่วนประกอบซีล. |
| ความหนาของผนัง (WT) | $\น 10\%$ ของ WT ที่ระบุ, แต่บ่อยครั้ง $\น 0.1 \ข้อความ{ มม.}$ สำหรับผนังที่บางกว่า. | รับประกันคุณสมบัติทางกลที่สม่ำเสมอรอบๆ เส้นรอบวง และลดความแปรปรวนของน้ำหนักต่อเมตรให้เหลือน้อยที่สุด. |
| ความเยื้องศูนย์ (การมีศูนย์กลางร่วมกัน) | ความแปรปรวนของ WT ไม่ควรเกิน $10\%$ ของ WT ที่ระบุ. | ตรวจสอบให้แน่ใจว่ารูตรงกลางมีศูนย์กลางอยู่ที่พื้นผิวด้านนอกอย่างแท้จริง, สำคัญสำหรับเพลาหมุนด้วยความเร็วสูงเพื่อป้องกันการสั่นสะเทือน. |
| ความตรงใน | ส่วนเบี่ยงเบนสูงสุด $\เล็ก 1 \ข้อความ{ มม.}$ ต่อ $1,000 \ข้อความ{ มม.}$ ความยาว. | จำเป็นสำหรับส่วนประกอบที่ใช้ในระบบการเคลื่อนที่เชิงเส้น, เช่นรางนำและเพลาในเครื่องจักรอัตโนมัติ. |
| ความกลม (ovality) | ต้องอยู่ภายในขีดจำกัดความทนทานต่อ OD. | รับประกันการปิดผนึกที่เชื่อถือได้และพอดี, โดยเฉพาะในท่อที่มีไว้สำหรับการขึ้นรูปเย็นเพิ่มเติม. |
ความสำคัญของความเยื้องศูนย์ต่ำ
ความเยื้องศูนย์โดยธรรมชาติที่ต่ำของวัสดุตั้งต้นที่เชื่อมถือเป็นทรัพย์สินมหาศาลสำหรับ DIN 2394 หลอด. ความเยื้องศูนย์—ค่าเบี่ยงเบนระหว่างความหนาของผนังสูงสุดและต่ำสุดรอบท่อ—อาจทำให้เกิดความอ่อนแอของโครงสร้างได้, การกระจายความเครียดที่ไม่สอดคล้องกัน, และ, อย่างยิ่ง, ความไม่สมดุลในการหมุนส่วนประกอบ.
โดยเริ่มต้นด้วยแถบสลิตที่มีความแม่นยำและตรวจสอบความสมบูรณ์ของการเชื่อม, กระบวนการวาดแบบเย็นสามารถมุ่งเน้นไปที่การกระชับขนาด OD และ ID ในขณะที่ยังคงความสม่ำเสมอของผนัง. สิ่งนี้นำไปสู่ท่อที่จุดศูนย์กลางของเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกและศูนย์กลางของเส้นผ่านศูนย์กลางด้านในอยู่ในแนวเดียวกันเกือบสมบูรณ์แบบ, ความจำเป็นทางเรขาคณิตสำหรับกระบอกไฮดรอลิก, เพลาขับ, และลูกกลิ้งที่มีความแม่นยำ. การใช้ St52 สำหรับการใช้งานดังกล่าวช่วยยกระดับความแม่นยำทางเรขาคณิตด้วยความแข็งแกร่งสูง, ช่วยให้สามารถรับน้ำหนักได้สูงสุดเมื่อเทียบกับขนาดของส่วนประกอบ.
5. แอปพลิเคชั่นที่ขาดไม่ได้และการกำหนดคุณสมบัติ
ข้อกำหนดที่เข้มงวดของ DIN 2394 ท่อได้รับการออกแบบมาโดยเฉพาะเพื่อให้ตรงตามข้อกำหนดที่เข้มงวดของวิศวกรรมเครื่องกลและโครงสร้างสมัยใหม่ ซึ่งความล้มเหลวไม่ใช่ทางเลือกและความแม่นยำช่วยลดของเสียให้เหลือน้อยที่สุด.
การใช้งานที่สำคัญ
- ยานยนต์และการขนส่ง: บางทีผู้บริโภครายใหญ่ที่สุด, ใช้หลอดเหล่านี้เพื่อ:
- ระบบบังคับเลี้ยวและระบบกันสะเทือน: โช้คอัพท่อด้านนอกและเพลา (ต้องการความตรงสูงและสภาวะที่ผ่อนคลายความเครียด, มักจะ St52 +SR).
- กลไกการนั่ง: ท่อที่ติดตั้งอย่างแม่นยำสำหรับกลไกการปรับและส่วนประกอบเฟรม (ต้องใช้ St37.2 +A หรือ +LC สำหรับการดัด/เชื่อม).
- ส่วนประกอบเครื่องยนต์: ท่อน้ำมันเชื้อเพลิงและระบบไอเสียแบบพิเศษที่ต้องการความสม่ำเสมอของมิติ.
- ระบบไฮดรอลิกและนิวแมติก: ใช้สำหรับท่อแรงดันต่ำถึงปานกลางและ, วิกฤตที่สุด, สำหรับ กระบอกสูบ. ความทนทานต่อ ID แน่นและพื้นผิวด้านในเรียบ (โดยเฉพาะเมื่อระบุว่าเป็น H8/H9 ความอดทน) ช่วยให้สามารถซีลลูกสูบได้โดยตรงโดยไม่จำเป็นต้องขยายขนาด, การดำเนินการสร้างเสริมภายในที่มีราคาแพง. St37.2 และ St52 มักถูกเลือกที่นี่, มักจะอยู่ในเงื่อนไข +SR สำหรับความเสถียรของมิติ.
- เครื่องจักรทั่วไปและหุ่นยนต์: เพลาที่แม่นยำ, คู่มือการเคลื่อนที่เชิงเส้น, แขนหุ่นยนต์, และชิ้นส่วนสำหรับเครื่องจักรสิ่งทอหรือแท่นพิมพ์ที่ขาดการสั่นสะเทือนและความตรงในระดับสูงเป็นสิ่งจำเป็นเพื่อความสม่ำเสมอ, การทำงานด้วยความเร็วสูง.
- สุนทรียศาสตร์และการตกแต่ง: พื้นผิวเรียบของท่อดึงเย็นทำให้เหมาะสำหรับงานตกแต่งคุณภาพสูง, เช่นเฟอร์นิเจอร์ชุบโครเมียม, ระบบการแสดงผล, และองค์ประกอบทางสถาปัตยกรรม, โดยที่ผิวเคลือบถูกเผยออกและต้องไม่มีที่ติในการชุบ.
สรุปการกำหนดคุณสมบัติ
| คุณสมบัติ | คำอธิบายโดยละเอียด | ผลประโยชน์โดยตรงกับวิศวกร |
| การตอบสนองทางกลที่ปรับแต่ง | คุณสมบัติทางกลได้รับการปรับแต่งอย่างเต็มที่โดยการเลือกเกรดพื้นฐาน (St37.2/St52) และสภาวะการรักษาความร้อนจำเพาะ (+C, +เอสอาร์, +N, ฯลฯ). | ปรับอัตราส่วนความแข็งแรงต่อน้ำหนักให้เหมาะสม และรับประกันความเหมาะสมสำหรับการประมวลผลภายหลัง (ดัด, เชื่อม). |
| ความแม่นยำมิติสูง | ความคลาดเคลื่อนที่เข้มงวดมากขึ้นใน OD, รหัส, และ WT มากกว่าท่อโครงสร้างมาตรฐาน (เช่น., $\น 0.1 \ข้อความ{ มม.}$ บนเส้นผ่านศูนย์กลาง). | ลดหรือขจัดความจำเป็นในการตัดเฉือนขั้นสุดท้าย; ช่วยลดต้นทุนการผลิตส่วนประกอบและรอบเวลา. |
| ศูนย์กลางที่เหนือกว่า | ความเยื้องศูนย์กลางต่ำโดยธรรมชาติเนื่องจากวิธีการผลิตแบบแถบและการวาดแบบเย็นในภายหลัง. | ลดการสั่นสะเทือนในชิ้นส่วนที่หมุน; ช่วยให้มั่นใจได้ถึงการกระจายความเค้นที่สม่ำเสมอในชิ้นส่วนโครงสร้าง. |
| การตกแต่งพื้นผิวที่ดีเยี่ยม | เรียบ, พื้นผิวภายในและภายนอกที่สว่างสดใสอันเป็นผลมาจากกระบวนการวาดแบบเย็น. | ลดแรงเสียดทาน, ปรับปรุงการไหลของของไหล, และเป็นฐานที่เหมาะสมที่สุดสำหรับ การกร่อน การป้องกัน (ชุบ, จิตรกรรม) หรือการปิดผนึกภายใน. |
| รับประกันความสมบูรณ์ของการเชื่อม | รอยเชื่อมจะเกิดขึ้นพร้อมกัน, ผ่านทดสอบ (ผ่านการวาดภาพแบบเย็น), และมักจะทำให้เป็นมาตรฐาน, ตรวจสอบให้แน่ใจว่าตรงกับคุณสมบัติของวัสดุหลัก. | มอบความน่าเชื่อถือ, เสียงที่มีโครงสร้าง, 360-หน้าตัดองศาเหมาะสำหรับการใช้งานที่มีความสมบูรณ์สูง. |
6. ความเข้มงวดของการประกันคุณภาพและพิธีสารรอยเชื่อม
การยึดมั่นของผู้ผลิตต่อ DIN 2394 จำเป็นต้องมีระเบียบการประกันคุณภาพที่เข้มงวดซึ่งนอกเหนือไปจากการตรวจสอบมิติแบบธรรมดา. เนื่องจากท่อมีการเชื่อม, ความสมบูรณ์ของตะเข็บถือเป็นจุดมุ่งเน้นที่สำคัญ, โดยเฉพาะอย่างยิ่งเนื่องจากผลิตภัณฑ์สำเร็จรูปมีไว้สำหรับการใช้งานทางกลที่มีความน่าเชื่อถือสูง.
การทดสอบแบบไม่ทำลาย (NDT)
มาตรฐานนี้กำหนดให้ต้องมีการทดสอบที่ครอบคลุมเพื่อให้แน่ใจว่าวัสดุปราศจากข้อบกพร่องที่ยอมรับไม่ได้ก่อนที่การดำเนินการขึ้นรูปเย็นซึ่งมีต้นทุนสูงจะเริ่มขึ้น.
- การทดสอบกระแสเอ็ดดี้หรืออัลตราโซนิกอย่างต่อเนื่อง: ท่อเชื่อมทุกท่อจะต้องได้รับการตรวจสอบอย่างต่อเนื่องทันทีหลังจากขั้นตอน HFERW เพื่อตรวจจับความผิดปกติใดๆ ในแนวเชื่อม, เช่นขาดการหลอมรวม, รวม, หรือรอยแตกเล็กๆ. เฉพาะท่อที่มีเสียงสมบูรณ์เท่านั้นที่จะไปยังเส้นวาดแบบเย็น.
- การตรวจสอบอนุภาคแม่เหล็ก (MPI): ใช้แล้ว, โดยเฉพาะบนพื้นผิว, เพื่อเผยให้เห็นความไม่ต่อเนื่องของพื้นผิวหรือรอยแตกขนาดเล็กที่อาจเกิดขึ้นระหว่างกระบวนการวาด, โดยเฉพาะอย่างยิ่งในที่ยากขึ้น (+C) เงื่อนไข.
การทดสอบแบบทำลายล้าง (การตรวจสอบการขึ้นรูป)
องค์ประกอบทางเคมีและการบำบัดความร้อนขั้นสุดท้ายได้รับการตรวจสอบโดยการทดสอบการทำลายล้างเฉพาะที่ออกแบบมาเพื่อพิสูจน์ความเหมาะสมของวัสดุตามวัตถุประสงค์:
- กดแบน: ส่วนท่อจะแบนระหว่างแผ่นขนานจนกระทั่งระยะห่างระหว่างแผ่นถึงค่าที่กำหนด. การทดสอบนี้บังคับให้วัสดุต้องได้รับการบีบอัดและยืดออกอย่างรุนแรง, โดยเฉพาะการเน้นย้ำรอยเชื่อม. มาตรฐานกำหนดให้ตัวอย่างไม่มีรอยแตกหรือตำหนิ.
- การทดสอบดริฟท์เอ็กซ์แพนเดอร์ (การทดสอบหน้าแปลน/วูบวาบ): กรวยถูกบังคับให้เข้าที่ปลายท่อเพื่อขยายเส้นผ่านศูนย์กลางตามเปอร์เซ็นต์ที่กำหนด. การทดสอบนี้จะกำหนดความเหนียวและความสามารถในการขึ้นรูป, สำคัญมากสำหรับเกรดที่ส่งมอบในเงื่อนไข +A หรือ +LC, ทำให้มั่นใจได้ว่าท่อสามารถบานออกสำหรับอุปกรณ์เชื่อมต่อได้โดยไม่แตกร้าว.
- การทดสอบแรงดึง: ตัวอย่างทดสอบที่ได้มาตรฐานจะถูกดึงออกมาจนล้มเหลวในการตรวจสอบความแข็งแรงของผลผลิตขั้นต่ำที่รับประกัน, ความแข็งแรง, และการยืดตัวเป็นไปตามข้อกำหนดที่ระบุสำหรับเกรดและเงื่อนไขการจัดส่งที่เลือก.
การทดสอบที่ท้าทายเหล่านี้, บวกกับการควบคุมมิติที่เข้มงวด, ยกระดับ DIN 2394 ท่อจากส่วนประกอบมาตรฐานไปจนถึงผลิตภัณฑ์ที่มีความแม่นยำรับประกัน.
7. วิวัฒนาการ: จาก ดิน 2394 สองหนึ่ง 10305
เช่นเดียวกับมาตรฐานระดับชาติของเยอรมันหลายประการ, ดิน 2394 ได้รับการรวมและประสานเข้ากับกรอบการทำงานของยุโรปในวงกว้างเป็นส่วนใหญ่, โดยเฉพาะ บน 10305, เป็นส่วนหนึ่ง 2 (ท่อดึงเย็นแบบเชื่อม).
การประสานกันนี้ไม่ใช่การเปลี่ยนแปลงที่รุนแรง แต่เป็นวิวัฒนาการที่สร้างมาตรฐานให้กับคำศัพท์และขั้นตอนการทดสอบทั่วทั้งประเทศสมาชิกสหภาพยุโรป. หลักการยังคงเหมือนเดิม: ท่อเชื่อมคุณภาพสูง, ต่อมาจึงดึงเย็นเพื่อความแม่นยำ.
- St37.2 พัฒนามาเป็น E235.
- St52 พัฒนามาเป็น E355.
ความแตกต่างที่สำคัญอยู่ในระบบการตั้งชื่อ (เช่น., การยกเลิกการกำหนด StXX.X เพื่อสนับสนุนการกำหนด ExXX โดยยึดตามอย่างเคร่งครัด $\ข้อความ{N / mm}^2$ ความแรงของอัตราผลตอบแทน) และปรับปรุงขีดจำกัดทางเคมีเล็กน้อยเพื่อรองรับแนวทางปฏิบัติในการผลิตเหล็กสมัยใหม่. อย่างไรก็ตาม, ผู้ผลิตที่สามารถตอบสนองมาตรฐาน DIN 2394 ข้อกำหนดสามารถตอบสนอง EN โดยเนื้อแท้ 10305-2, ตอกย้ำมรดกแห่งความแม่นยำที่กำหนดโดยมาตรฐานดั้งเดิมของเยอรมัน.
8. การสังเคราะห์ข้อมูล: ดินแดง 2394 มาตรฐานความแม่นยำ
เพื่อสังเคราะห์การสำรวจรายละเอียดข้างต้น, ตารางต่อไปนี้ให้ข้อมูลสำคัญและข้อกำหนดเฉพาะที่ควบคุม DIN 2394 มาตรฐาน, โดยเน้นไปที่เกรดโครงสร้างหลักสองเกรด, St37.2 และ St52.
NS. มาตรฐาน, สเปค, และสรุปมิติข้อมูล
| พารามิเตอร์ | รายละเอียด | หมายเหตุ |
| มาตรฐาน | ดิน 2394 (ท่อเหล็กเชื่อมที่มีความแม่นยำ) | สอดคล้องกับ EN 10305-2. |
| วัสดุเกรด | St35.8, St37.2, St52 | เหล็กวิศวกรรมโครงสร้าง/เครื่องกล. |
| กระบวนการผลิต | HFERW (เชื่อม) + การวาดภาพเย็น | การวาดภาพเย็นภาคบังคับช่วยให้มั่นใจได้ถึงความแม่นยำ. |
| สภาพของผิวหน้า | สว่าง, เรียบ, ปราศจากคราบตะกรันและข้อบกพร่องที่พื้นผิวลึก. | พื้นผิวภายในและภายนอกจะต้องมีคุณภาพสูงสำหรับการตกแต่งในภายหลัง (ชุบ/ปิดผนึก). |
| ขนาดช่วง (ทั่วไป) | เส้นผ่าศูนย์กลางด้านนอก: $6 \ข้อความ{ มม.}$ ถึง $120 \ข้อความ{ มม.}$ | ความหนาของผนัง: $0.5 \ข้อความ{ มม.}$ ถึง $10 \ข้อความ{ มม.}$ |
| ความยาว | โดยทั่วไปแล้วจะมีความยาวสุ่มของ $6 \ข้อความ{ ม}$ ถึง $9 \ข้อความ{ ม}$, หรือความยาวตัดคงที่ตามข้อตกลง. | ความยาวคงที่มักมีพิกัดความเผื่อต่ำเนื่องจากข้อกำหนดด้านความแม่นยำ. |
B. ข้อกำหนดองค์ประกอบทางเคมี
(เปอร์เซ็นต์น้ำหนักสูงสุดขึ้นอยู่กับการวิเคราะห์ทัพพีสำหรับ DIN 2394, คล้ายกับ EN 10305)
| วัสดุเกรด | C (สูงสุด %) | ศรี (สูงสุด %) | Mn (สูงสุด %) | P (สูงสุด %) | S (สูงสุด %) | Cu (สูงสุด %) |
| St35.8 | 0.17 | 0.35 | 0.60 | 0.025 | 0.025 | 0.30 |
| St37.2 | 0.17 | 0.35 | 1.20 | 0.025 | 0.025 | 0.30 |
| St52 | 0.22 | 0.55 | 1.60 | 0.025 | 0.025 | 0.30 |
หมายเหตุ: ขีดจำกัดอันเข้มงวดของ P และ S ช่วยให้มั่นใจได้ถึงความสามารถในการเชื่อมและการขึ้นรูปที่ดีเยี่ยม.
C. การรักษาความร้อนและเงื่อนไขการจัดส่ง
| เงื่อนไขการจัดส่ง | คำต่อท้ายการกำหนด | กระบวนการบำบัดความร้อน | ลักษณะเบื้องต้น |
| ดึงเย็น/แข็ง | +C | ไม่มี (เมื่อถูกดึงออกมาอย่างเย็นชา) | มีความแข็งแรงและความแข็งสูงสุด; ความเหนียวต่ำสุด; ความเครียดตกค้างสูงสุด. |
| ดึงเย็น/อ่อน | +LC | การหลอมด้วยแสงหลังจากการดึงเย็น | ความแรงปานกลาง; ความเหนียวที่ดีขึ้นสำหรับการขึ้นรูป/การดัดแบบง่าย. |
| คลายเครียด | +เอสอาร์ | การอบอ่อนคลายความเครียด (อุณหภูมิต่ำ) | รักษาความแข็งแรงสูง; ลดความเครียดตกค้างภายในลงอย่างมาก; ความเสถียรของมิติสูง. |
| อบ | +NS | การหลอมแบบเต็ม (การตกผลึกใหม่) | ความแข็งแกร่งต่ำสุด; ความเหนียวสูงสุด; ความสามารถในการขึ้นรูปที่ดีที่สุดสำหรับการเสียรูปอย่างรุนแรง. |
| ตามปกติ | +N | Normalizing (อุ่นด้านบน $\ข้อความ{ไฟฟ้ากระแสสลับ}_3$ และระบายความร้อนด้วยอากาศ) | โครงสร้างจุลภาคที่เป็นเนื้อเดียวกัน; ความเหนียวที่ดี; คุณสมบัติตรงกับฐานเหล็กขั้นต่ำ. |
D. ความต้องการแรงดึง (ค่าขั้นต่ำ)
| เกรด | เงื่อนไขการจัดส่ง | ความแข็งแรงของผลผลิตขั้นต่ำ (รีฮ,N/mm2) | ความต้านแรงดึงขั้นต่ำ (฿,N/mm2) | การยืดตัวขั้นต่ํา (NS,%) |
| St37.2 | +C | 350 | 480 | 6 |
| St37.2 | +เอสอาร์ | 315 | 450 | 8 |
| St37.2 | +NS / +N | 235 | 360 | 25 |
| St52 | +C | 500 | 640 | 4 |
| St52 | +เอสอาร์ | 420 | 580 | 6 |
| St52 | +NS / +N | 355 | 490 | 22 |
อี. ความคลาดเคลื่อนของตารางขนาดและความหนา
(ความคลาดเคลื่อนมาตรฐาน, ความคลาดเคลื่อนที่เข้มงวดมากขึ้นอาจระบุได้ตามข้อตกลง)
| พารามิเตอร์ | ความอดทนมาตรฐาน | ความอดทนต่อความหนาของผนัง |
| เส้นผ่าศูนย์กลางด้านนอก (OD) | OD $\เล็ก 42 \ข้อความ{ มม.}: \น 0.1 \ข้อความ{ มม.}$ | $\น 10\%$ ของความหนาของผนัง (WT), นาที $\น 0.1 \ข้อความ{ มม.}$ |
| OD $> 42 \ข้อความ{ มม.}: \น 0.3 \ข้อความ{ มม.}$ | ||
| เส้นผ่าศูนย์กลางภายใน (รหัส) | รหัส $\เล็ก 30 \ข้อความ{ มม.}: \น 0.1 \ข้อความ{ มม.}$ | |
| รหัส $> 30 \ข้อความ{ มม.}: \น 0.3 \ข้อความ{ มม.}$ | ||
| ความเยื้องศูนย์ | ส่วนเบี่ยงเบนสูงสุด: $10\%$ ของ WT ที่ระบุ | |
| ความยาว (แก้ไข) | $\น 5 \ข้อความ{ มม.}$ (โดยทั่วไป) | |
| ความตรงใน | สูงสุด $1 \ข้อความ{ มม.}$ ต่อ $1,000 \ข้อความ{ มม.}$ |
มรดกที่ยั่งยืนของ DIN 2394
ดินแดง 2394 มาตรฐาน, ตอนนี้บูรณาการเข้ากับ EN ได้อย่างราบรื่น 10305 กรอบ, เป็นการสาธิตที่ทรงพลังว่าความจำเพาะทางวิศวกรรมเพิ่มมูลค่าที่จับต้องได้ได้อย่างไร. กระบวนการนำท่อเชื่อมคุณภาพสูงมาเปลี่ยนรูปเย็นอย่างแม่นยำและควบคุมความร้อน ส่งผลให้ได้ผลิตภัณฑ์ที่มีความโดดเด่นเหนือท่อโครงสร้างทั่วไปโดยพื้นฐาน.
ความสามารถในการระบุรูปทรงเรขาคณิตที่แน่นอน, พื้นผิวที่ต้องการ, และคุณสมบัติทางกลขั้นสุดท้ายผ่านการเลือกใช้เกรด St37.2 หรือ St52 อย่างระมัดระวัง, และเงื่อนไขการจัดส่ง +C, +เอสอาร์, +NS, หรือ +N—ให้วิศวกรมีแบบเอกสารสำเร็จรูปที่รับประกันประสิทธิภาพอย่างแน่นอน. ความเยื้องศูนย์กลางต่ำและการควบคุมขนาดที่แคบแปลเป็นการประหยัดต้นทุนโดยตรงโดยการลดการตัดเฉือนหลังการผลิตและรับประกันความน่าเชื่อถือของส่วนประกอบในยานยนต์ที่มีความต้องการสูง, ไฮดรอลิ, และการใช้งานหุ่นยนต์.
