कोल्ड ड्रॉन सीमलेस (सीडीएस) एक है सटीक स्टील ट्यूब का उत्पादन किया जाता है। मुख्य रूप से उपज की ताकत और सतह की फिनिश बढ़ाने के लिए एक डाई (और आमतौर पर एक खराद के ऊपर) के माध्यम से गर्म-तैयार स्टॉक खींचकर द्वारा शासित एएसटीएम ए519 , यह हाइड्रोलिक सिलेंडर और रैखिक शाफ्टिंग के लिए मानक है। यह असममित मशीनिंग या अनुदैर्ध्य विभाजन के दौरान अनियंत्रित अवशिष्ट घेरा तनाव के कारण विनाशकारी विकृति ('केला प्रभाव') के माध्यम से विफल हो जाता है।
ठंड से खींची गई ट्यूब के बारे में सामान्य प्रश्न
की-वे काटने के तुरंत बाद ट्यूब क्यों झुक जाती है?
यह असममित अवशिष्ट तनाव का विमोचन है। कोल्ड ड्रॉइंग एक उच्च-तनाव वाली बाहरी त्वचा और एक संपीड़ित कोर बनाती है। की-वे को काटने से एक तरफ का तन्य अवरोध टूट जाता है, जिससे कंप्रेसिव कोर ट्यूब को धनुष (कट की ओर अवतल) में धकेल देता है।
OD को मोड़ने के बाद बोर का व्यास क्यों सिकुड़ गया?
OD को नीचे करने से तन्य 'हूप' परत हट जाती है जो कोर को संपीड़ित कर रही थी। एक बार जब यह बाहरी बाधा हटा दी जाती है, तो संपीड़ित आंतरिक तनाव बाहर की ओर शिथिल हो जाता है, जिससे भाग लंबा हो जाता है और बोर थोड़ा सिकुड़ जाता है।
सिंक से खींची गई टयूबिंग को अलग करते समय कौन सी तेज़ 'पॉप' सुनाई देती है?
वह ध्वनि अत्यधिक तन्य घेरा तनाव की श्रव्य रिहाई है। मैंड्रेल-खींची गई टयूबिंग के विपरीत, सिंक-खींची गई (हवा से खींची गई) टयूबिंग में ओडी पर उच्च तनाव होता है। गहरी ग्रूविंग संरचना को तब तक कमजोर कर देती है जब तक कि शेष सामग्री में तनाव नहीं रह जाता है, जिससे यह अनुदैर्ध्य रूप से टूट जाता है या विभाजित हो जाता है।
द हिडन किलर: हूप स्ट्रेस एंड लॉन्गिट्यूडिनल क्रैकिंग
कोल्ड ड्रॉन सीमलेस (सीडीएस) टयूबिंग गर्म फिनिश वाले समकक्षों की तुलना में बेहतर सतह फिनिश और आयामी सहनशीलता प्रदान करता है, लेकिन इसमें संग्रहीत ऊर्जा की 'छिपी हुई बैटरी' होती है: अवशिष्ट घेरा तनाव । हॉट रोल्ड स्टील के विपरीत, जो अपेक्षाकृत तनाव-तटस्थ है, कोल्ड ड्रॉन ट्यूबिंग अनिवार्य रूप से एक प्री-लोडेड स्प्रिंग है। इस तनाव की दिशा और तीव्रता पूरी तरह से ड्राइंग विधि पर निर्भर करती है।
'त्वचा प्रभाव' (मैंड्रेल खींचा गया)
सबसे सटीक सीडीएस एक खराद के ऊपर खींचा जाता है। यह एक तनाव प्रोफ़ाइल बनाता है जहां OD सतह उच्च तन्यता तनाव (+) के अंतर्गत होती है और आईडी/कोर उच्च संपीड़ित तनाव (-) के अंतर्गत होती है। जब आप OD को बंद करते हैं ('प्याज को छीलना'), तो आप तन्यता रोकथाम परत को हटा देते हैं। कंप्रेसिव कोर, अब असंतुलित होकर, अनुदैर्ध्य रूप से फैलता है।
'टाइम बम' (सिंक खींचा गया)
बिना मेन्ड्रेल (सिंकिंग) के खींची गई ट्यूबों की प्रोफ़ाइल खतरनाक होती है: आईडी पर अत्यधिक संपीड़ित घेरा तनाव और ओडी पर उच्च तन्यता घेरा तनाव। आईडी लगातार विस्तार करने की कोशिश कर रही है, केवल ओडी की तन्य शक्ति के कारण इसे रोका जा रहा है। अमोनिया या क्लोराइड वाले वातावरण में, यह संग्रहीत ऊर्जा तनाव संक्षारण क्रैकिंग (एससीसी) को तेज करती है, अक्सर शेल्फ पर बैठते समय ट्यूब को विभाजित कर देती है (सीजन क्रैकिंग)।
क्या गर्मी उपचार के बिना ठंडी खींची गई ट्यूब पर गैल्वनाइजिंग करना सुरक्षित है?
नहीं, जिंक बाथ का थर्मल शॉक (लगभग 830°F) मौजूदा उच्च अवशिष्ट तनाव के साथ मिलकर बाथ में तरल धातु के भंगुर होने या तात्कालिक तनाव क्रैकिंग को ट्रिगर कर सकता है।
मशीनिंग विरूपण प्रोफाइल
विशिष्ट तनाव स्थिति को समझने से आप विकृति दिशा की भविष्यवाणी कर सकते हैं। निम्न तालिका बताती है कि कैसे मानक संचालन विशिष्ट ज्यामितीय विफलताओं को ट्रिगर करते हैं।
ऑपरेशन
स्टॉक रिमूवल लेयर
स्ट्रेस मैकेनिज्म
परिणामी विकृति
ओडी टर्निंग
बाहरी त्वचा (तन्यता)
कोर कम्प्रेशन रिलीज
लंबाई वृद्धि एवं बोर पतन
आईडी बोरिंग
आंतरिक त्वचा (संपीड़ित)
बाहरी तनाव मुक्त हो जाता है
ओडी विस्तार और लंबाई सिकुड़न
कीवे/स्लॉट
असममित आयुध डिपो
असंतुलित रिहाई
'केला' धनुष (काटने की ओर अवतल)
बिदाई
रेडियल कट
अक्षीय तनाव मुक्ति
फेस डिशिंग (अवतल/उत्तल सिरे)
इंजीनियरिंग टेकअवे: यदि ट्यूब आईडी ओडी के 50% से कम है, तो अवशिष्ट तनाव तेजी से अधिक होता है; पूर्व तनाव राहत (एसआर) के बिना इन भारी-दीवार ट्यूबों की मशीनिंग से गतिशीलता की लगभग गारंटी होती है।
मैं भारी दीवार सीडीएस को बिना विकृत किए कैसे मशीनीकृत कर सकता हूं?
'रफ एंड रेस्ट' प्रोटोकॉल का उपयोग करें। ट्यूब को 0.040' के भीतर रफ मशीन से खोलें, और अंतिम फिनिश कट से पहले प्राथमिक तनाव मूवमेंट की अनुमति देने के लिए इसे अनचॉक करें, और इसे बैठने दें (या कम-तापमान तनाव राहत करें)।
एएसटीएम ए519 ''स्ट्रेटनेस ट्रैप''
इंजीनियर अक्सर ASTM A519 को यह मानते हुए निर्दिष्ट करते हैं कि यह एक सीधी ट्यूब की गारंटी देता है। यदि ऐसा नहीं होता। मानक सीधेपन की सहनशीलता उदार है (आमतौर पर 5 फीट में 1/8'), और कई आकारों या 'विशेष' दीवार की मोटाई के लिए, विनिर्देश में कहा गया है कि सीधापन 'खरीदार और निर्माता के बीच पारस्परिक रूप से सहमत है।'
यदि आप खरीद आदेश पर सीधेपन की सहनशीलता (उदाहरण के लिए, '0.010 इंच प्रति फुट अधिकतम टीआईआर') को स्पष्ट रूप से परिभाषित नहीं करते हैं, तो मिलें उन ट्यूबों को भेज सकती हैं जो स्पष्ट रूप से झुकी हुई हैं, और वे तकनीकी रूप से मानक के अनुरूप होंगे।
क्या एएसटीएम ए519 संकेंद्रितता की गारंटी देता है?
नहीं, जबकि सीडीएस में हॉट फिनिश की तुलना में बेहतर सांद्रता है, एएसटीएम ए519 ओडी और दीवार की मोटाई या ओडी और आईडी के लिए सहनशीलता निर्दिष्ट करता है। संकेंद्रितता इन चरों का परिणाम है, कोई स्वतंत्र गारंटी नहीं, जब तक कि विशेष रूप से बातचीत न की गई हो।
तनाव राहत (एसआर) बनाम एनीलिंग: व्यापार-बंद
विरूपण को रोकने के लिए, सामग्री को थर्मली उपचारित किया जाना चाहिए। हालाँकि, 'एनीलिंग' एक व्यापक शब्द है जो आपके द्वारा भुगतान की गई यांत्रिक संपत्तियों को बर्बाद कर सकता है।
1. तनाव से राहत (एसआर) - सबसे अच्छा स्थान
प्रक्रिया: ~950°F - 1100°F तक गर्म करें, रखें और हवा में ठंडा करें। यह ~85-90% अवशिष्ट तनाव को हटा देता है जबकि ठंडी ड्राइंग से प्राप्त अधिकांश उपज शक्ति और कठोरता को बरकरार रखता है। यह हाइड्रोलिक सिलेंडर और रैखिक शाफ्टिंग के लिए आदर्श है।
2. सॉफ्ट एनील / डेड सॉफ्ट - डेंजर जोन
प्रक्रिया: ऊपरी क्रांतिक तापमान (~1600°F) से ऊपर गरम करें और भट्ठी को ठंडा करें। यह 100% अवशिष्ट तनाव को हटा देता है लेकिन मिटा देता है । ठंड के कारण होने वाली कठोरता को 70 केएसआई उपज क्षमता वाली 1018 सीडीएस ट्यूब ~40 केएसआई (हॉट रोल्ड गुण) तक गिर जाएगी।
क्या मैं पूर्ण एनीलेशन के बाद उपज शक्ति बहाल कर सकता हूँ?
केवल ताप उपचार के माध्यम से नहीं। एक बार जब ठंड से खींचा गया स्टील पूरी तरह से एनील्ड हो जाता है, तो कार्य सख्त करना समाप्त हो जाता है। ताकत को केवल सामग्री पर फिर से ठंडा काम करके या महंगी शमन और तापमान प्रक्रियाओं में संलग्न करके (यदि मिश्र धातु अनुमति देता है) बहाल किया जा सकता है।
जब ठंडी खींची गई ट्यूब गलत विकल्प है
भारी असममित मशीनिंग: यदि एक तरफ क्रॉस-सेक्शन के 30% से अधिक की मिलिंग की जाती है (उदाहरण के लिए, लंबे कीवे), तो भाग विकृत हो जाएगा। काटने से पहले हॉट फिनिश्ड सीमलेस (एचएफएस) या स्ट्रेस रिलीव का उपयोग करें।
उच्च-ताप सेवा: यदि घटक 500°F से ऊपर संचालित होता है, तो ट्यूब सेवा में खुद को तनावमुक्त कर सकती है, जिससे अप्रत्याशित आयामी परिवर्तन हो सकते हैं।
कास्टिक वातावरण: तनाव से राहत के बिना, उच्च अवशिष्ट घेरा तनाव सीडीएस को क्लोराइड या अमोनिया की उपस्थिति में सीज़न क्रैकिंग के प्रति अतिसंवेदनशील बनाता है।
समस्या निवारण अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न: कोल्ड ड्रॉन टयूबिंग
लंबे शाफ्टों को घुमाते समय मैं 'सिगार' विरूपण को कैसे रोकूँ?
यह आकार (बीच में वसा) टेलस्टॉक दबाव के साथ अवशिष्ट तनाव मुक्ति के संयोजन के कारण होता है। इसे ठीक करने के लिए, भाग को पकड़ने के लिए आवश्यक टेलस्टॉक दबाव को पूर्ण न्यूनतम तक कम करें, या अंतिम पास से पहले तनाव को बराबर करने की अनुमति देने के लिए 'रफ एंड रेस्ट' मशीनिंग रणनीति पर स्विच करें।
बिना लोड के इन्वेंट्री में 'सीज़न क्रैकिंग' क्यों होती है?
सीज़न क्रैकिंग तनाव संक्षारण क्रैकिंग (एससीसी) का एक रूप है जो ठंडी ड्राइंग प्रक्रिया से आंतरिक अवशिष्ट घेरा तनाव द्वारा संचालित होता है। यदि भंडारण वातावरण में अमोनिया या क्लोराइड का अंश है, तो रासायनिक हमला तन्य तनाव के तहत अनाज की सीमाओं को लक्षित करता है, जिससे ट्यूब अनायास विभाजित हो जाती है।
तुलना: हॉट फिनिश्ड सीमलेस (एचएफएस) सीडीएस से कब अधिक सुरक्षित है?
एचएफएस तब सुरक्षित विकल्प है जब महत्वपूर्ण सामग्री को असममित रूप से हटाया जाना चाहिए (जैसे गहरी जेबों को मिलाना) या जब भाग को संग्रहीत आंतरिक ऊर्जा की आवश्यकता नहीं होती है। जबकि एचएफएस में आयामी सहनशीलता कम है, यह तनाव-तटस्थ है और भारी मशीनिंग के दौरान झुकेगा या मुड़ेगा नहीं।
तनाव राहत (एसआर) एएसटीएम ए519 उपज शक्ति अनुपालन को कैसे प्रभावित करती है?
एक उचित तनाव राहत (950°F-1100°F) आम तौर पर उपज शक्ति को 10-15% कम कर देती है, लेकिन आमतौर पर सामग्री को कोल्ड वर्क्ड टयूबिंग के लिए एएसटीएम ए519 की न्यूनतम आवश्यकताओं के भीतर रखती है। हालाँकि, पूर्ण एनीलिंग से ताकत मानक के 'तैयार किए गए' न्यूनतम से कम हो जाएगी।
क्या 'एएसटीएम ए519' निर्दिष्ट करने से स्वचालित रूप से झुकी हुई टयूबिंग रुक जाती है?
नहीं, ASTM A519 में डिफॉल्ट स्ट्रेटनेस टॉलरेंस बहुत ढीला है (अक्सर 5 फीट में 1/8 इंच) और अक्सर 'परस्पर सहमति' पर डिफॉल्ट होता है। आपको मशीन-तैयार स्टॉक सुनिश्चित करने के लिए अपने खरीद आदेश पर स्ट्रेटनेस आवश्यकता (उदाहरण के लिए, 0.010'/फीट) को स्पष्ट रूप से बताना होगा।
