ԱՐԱԳ սահմանում. Սառը գծված խողովակ
Cold Drawn Seamless (CDS) է Ճշգրիտ պողպատե խողովակ, որը արտադրվում է տաք պատրաստի պաշարները մատրիցով (և սովորաբար մանդրելի վրայով) քաշելով՝ ելքի ուժը և մակերեսի հարդարումը բարձրացնելու համար: Հիմնականում կառավարվում է ASTM A519- ով , այն հիդրավլիկ բալոնների և գծային լիսեռների ստանդարտն է: Այն ձախողվում է աղետալի դեֆորմացիայի ('բանանի էֆեկտ') պատճառով ասիմետրիկ հաստոցների կամ երկայնական ճեղքման ժամանակ՝ օղակի մնացորդային լարվածության չթուլացման պատճառով:
ՀԱՅԱՍՏԱՆԻ ԴԱՇՏԱԿԱՆ ՀԱՐՑԵՐ ՍԱՌԸ գծված խողովակի մասին
Ինչու՞ է խողովակը խոնարհվում առանցքային անցքը կտրելուց անմիջապես հետո:
Սա ասիմետրիկ մնացորդային սթրեսի ազատումն է: Սառը նկարչությունը ստեղծում է բարձր լարված արտաքին մաշկ և սեղմող միջուկ: Բանալին կտրելը մի կողմից կոտրում է առաձգական ծածկը, ինչը թույլ է տալիս սեղմող միջուկին խողովակը մղել աղեղի մեջ (գոգավորություն դեպի կտրվածք):
Ինչու՞ է փորվածքի տրամագիծը փոքրացել OD-ը պտտելուց հետո:
OD-ն իջեցնելով կհեռացնի առաձգական 'hoop' շերտը, որը սեղմում էր միջուկը: Երբ այս արտաքին սահմանափակումը հանվում է, սեղմող ներքին լարումները թուլանում են դեպի դուրս, ինչի հետևանքով մասը երկարանում է, իսկ անցքը փոքր-ինչ նեղանում է:
Ի՞նչ է լսվում «փոփ» ձայնը, երբ բաժանվում է խորտակված խողովակից:
Այդ ձայնը լսողական արձակումն է ծայրահեղ առաձգական օղակի լարվածության: Ի տարբերություն մանդրելային խողովակի, խորտակված (օդային) խողովակն ունի բարձր լարվածություն OD-ի վրա: Խորը ակոսավորումը թուլացնում է կառուցվածքը այնքան ժամանակ, մինչև որ մնացած նյութն այլևս չի կարող զսպել լարվածությունը, ինչի հետևանքով այն ճեղքվում է կամ երկայնքով պառակտվում:
Թաքնված մարդասպանը. Հուպի սթրես և երկայնական ճեղքվածք
Սառը գծված անխափան (CDS) խողովակներն առաջարկում են մակերևույթի գերազանց ավարտ և ծավալային հանդուրժողականություն՝ համեմատած տաք պատրաստի գործընկերների հետ, սակայն այն կրում է կուտակված էներգիայի 'թաքնված մարտկոց'՝ օղակի մնացորդային լարվածություն : Ի տարբերություն տաք գլանվածքի պողպատի, որը համեմատաբար սթրեսից չեզոք է, սառը ձգվող խողովակը, ըստ էության, նախապես բեռնված զսպանակ է: Այս լարվածության ուղղությունը և ինտենսիվությունը ամբողջովին կախված են գծագրման մեթոդից:
The 'Skin Effect' (Mandrel Drawed)
Ճշգրիտ CDS-ների մեծ մասը գծվում է մանդրելի վրա: Սա ստեղծում է լարվածության պրոֆիլ, որտեղ OD մակերեսը գտնվում է բարձր առաձգական սթրեսի տակ (+), իսկ ID/միջուկը գտնվում է բարձր սեղմման սթրեսի տակ (-): Երբ դուք նվազեցնում եք OD-ը ('սոխի կեղևը մաքրելը'), դուք հեռացնում եք առաձգական պարունակող շերտը: Սեղմող միջուկը, որն այժմ անհավասարակշռված է, երկայնքով ընդլայնվում է:
The 'Time Bomb' (Լվացարանը նկարված)
Խողովակները, որոնք գծված են առանց մանդրելիի (խորտակվող) ունեն վտանգավոր պրոֆիլ՝ ծայրահեղ սեղմող օղակի լարվածություն ID-ի վրա և բարձր առաձգական օղակի լարվածություն OD-ի վրա: ID-ն անընդհատ փորձում է ընդլայնվել՝ հետ պահելով միայն OD-ի առաձգական ուժով: Ամոնիակով կամ քլորիդներով միջավայրերում այս կուտակված էներգիան արագացնում է սթրեսային կոռոզիոն ճաքը (SCC)՝ հաճախ ճեղքելով խողովակը, երբ այն նստած է դարակում (Season Cracking):
Արդյո՞ք անվտանգ է սառը ձգվող խողովակի ցինկապատումը առանց ջերմային մշակման:
Ոչ: Ցինկի բաղնիքի ջերմային ցնցումը (մոտ 830°F) զուգակցված առկա բարձր մնացորդային սթրեսի հետ կարող է առաջացնել հեղուկ մետաղի փխրունություն կամ ակնթարթային սթրեսային ճաքեր լոգարանում:
Մեքենաների աղավաղման պրոֆիլներ
Հատուկ սթրեսային վիճակի հասկանալը թույլ է տալիս կանխատեսել աղավաղման ուղղությունը: Հետևյալ աղյուսակը ցույց է տալիս, թե ինչպես են ստանդարտ գործողությունները առաջացնում կոնկրետ երկրաչափական խափանումներ:
| Գործողության |
ֆոնդի հեռացման շերտի |
լարվածության մեխանիզմը |
, որի արդյունքում աղավաղում է |
| OD Անդրադառնալով |
Արտաքին մաշկ (ձգվող) |
Հիմնական սեղմման թողարկումները |
Երկարության աճ և անցքի փլուզում |
| ID Ձանձրալի |
Ներքին մաշկ (սեղմող) |
Արտաքին լարվածությունը ազատվում է |
OD ընդլայնում և երկարության նեղացում |
| Keyway/Slot |
Ասիմետրիկ ՕԴ |
Անհավասարակշռված թողարկում |
'Banana' աղեղ (գոգավոր դեպի կտրվածք) |
| Բաժանում |
Ճառագայթային կտրվածք |
Առանցքային սթրեսի ազատում |
Դեմքի սպասք (գոգավոր/ուռուցիկ ծայրեր) |
Ինժեներական միջոց. Եթե խողովակի ID-ն OD-ի 50%-ից պակաս է, մնացորդային լարումները էքսպոնենցիալ ավելի բարձր են. Այս ծանր պատերով խողովակների մշակումն առանց սթրեսի կանխարգելման (SR) գրեթե երաշխավորված է շարժման արդյունքում:
Ինչպե՞ս կարող եմ մշակել ծանր պատի CDS առանց աղավաղման:
Օգտագործեք 'Rough and Rest' արձանագրությունը: Խողովակը 0,040-ի սահմաններում կոպիտ մեքենայացրեք, հանեք այն և թողեք այն նստի (կամ կատարի ցածր ջերմաստիճանի սթրեսից ազատում), որպեսզի առաջնային սթրեսի շարժումը տեղի ունենա մինչև վերջնական ավարտը:
ASTM A519 «Ուղիղության թակարդ»
Ինժեներները հաճախ նշում են ASTM A519-ը ՝ հավատալով, որ այն երաշխավորում է ուղիղ խողովակ: Դա չի նշանակում: Ստանդարտ ուղիղության թույլատրելիությունը մեծահոգի է (սովորաբար 1/8 ' 5 ֆուտում), և շատ չափերի կամ 'հատուկ' պատի հաստության դեպքում, հստակեցումը նշում է, որ ուղիղությունը 'փոխադարձ համաձայնեցված է գնորդի և արտադրողի միջև':
Եթե դուք հստակորեն չեք սահմանում ուղիղության հանդուրժողականություն (օրինակ՝ «0,010 դյույմ մեկ ոտքի առավելագույն TIR») գնման պատվերի վրա, գործարանները կարող են առաքել տեսանելի խոնարհված խողովակներ, և դրանք տեխնիկապես կհամապատասխանեն ստանդարտին:
Արդյո՞ք ASTM A519-ը երաշխավորում է համակենտրոնությունը:
Ոչ: Չնայած CDS-ն ավելի լավ համակենտրոնություն ունի, քան տաք ավարտը, ASTM A519-ը սահմանում է հանդուրժողականություն OD-ի և պատի հաստության կամ OD-ի և ID-ի համար: Համակենտրոնությունը այս փոփոխականների արդյունքն է, այլ ոչ թե անկախ երաշխիք, եթե հատուկ բանակցություններ չեն վարվում:
Սթրեսի թեթևացում (SR) ընդդեմ կռելու. փոխզիջում
Խեղաթյուրումը կանխելու համար նյութը պետք է ջերմային մշակվի: Այնուամենայնիվ, 'Anealing'-ը լայն տերմին է, որը կարող է փչացնել մեխանիկական հատկությունները, որոնց համար վճարել եք:
1. Սթրեսի թեթևացում (SR) - քաղցր կետ
Գործընթացը. Տաքացրեք մինչև ~950°F - 1100°F, պահեք և օդը սառեցրեք: Սա հեռացնում է մնացորդային սթրեսի ~ 85-90%-ը` միաժամանակ պահպանելով սառը գծումից ստացված զիջման ուժի և կարծրության մեծ մասը: Սա իդեալական է հիդրավլիկ բալոնների և գծային լիսեռի համար:
2. Soft Anneal / Dead Soft - The Danger Zone
Գործընթացը. Տաքացնել վերին կրիտիկական ջերմաստիճանից (~1600°F) և հովացնել վառարանում: Սա 100%-ով հեռացնում է մնացորդային սթրեսը, բայց ջնջում է սառը աշխատանքի կարծրացումը: 70 ksi զիջման ուժով 1018 CDS խողովակը կնվազի մինչև ~40 ksi (Hot Rolled հատկություններ):
Կարո՞ղ եմ վերականգնել զիջողականության ուժը ամբողջական եռացումից հետո:
Ոչ միայն ջերմային մշակման միջոցով: Սառը գծված պողպատը լիովին հալվելուց հետո աշխատանքային կարծրացումը կորչում է: Ուժը կարող է վերականգնվել միայն նյութը կրկին սառը մշակելով կամ թանկարժեք մարման և ջերմացման գործընթացներով (եթե խառնուրդը թույլ է տալիս):
Երբ սառը գծված խողովակը սխալ ընտրություն է
Ծանր ասիմետրիկ հաստոցներ. Եթե մի կողմի խաչմերուկի 30%-ից ավելի ֆրեզեր ենք անում (օրինակ՝ երկար առանցքային անցքեր), ապա հատվածը կկորչի: Օգտագործեք Hot Finished Seamless (HFS) կամ Stress Relieve նախքան կտրելը:
Բարձր ջերմային սպասարկում. Եթե բաղադրիչը աշխատում է 500°F-ից բարձր ջերմաստիճանում, խողովակը կարող է լարվել ծառայության ընթացքում, ինչը կհանգեցնի չափերի անկանխատեսելի փոփոխությունների:
Կաուստիկ միջավայրեր. Առանց սթրեսի թուլացման, բարձր մնացորդային օղակի լարվածությունը CDS-ին դարձնում է խիստ ենթակա սեզոնային ճաքերի նկատմամբ քլորիդների կամ ամոնիակի առկայության դեպքում:
Անսարքությունների վերացման ՀՏՀ. Սառը գծված խողովակ
Ինչպե՞ս կանխել 'սիգարի' աղավաղումը երկար լիսեռները պտտելիս:
Այս ձևը (մեջտեղում ճարպը) առաջանում է պոչամբարի ճնշման հետևանքով, որը զուգակցվում է մնացորդային սթրեսի ազատման հետ: Դա շտկելու համար կրճատեք պոչամբարի ճնշումը մինչև մասը պահելու համար պահանջվող բացարձակ նվազագույնը, կամ անցեք «Կոպիտ և հանգիստ» մշակման ռազմավարությանը, որպեսզի սթրեսը հավասարվի մինչև վերջնական անցումը:
Ինչո՞ւ է 'Սեզոնային ճեղքումը' տեղի ունենում գույքագրման մեջ առանց բեռի:
Սեզոնային ճաքը սթրեսային կոռոզիոն ճաքի (SCC) ձև է, որը պայմանավորված է սառը գծագրման գործընթացից առաջացած օղակի ներքին մնացորդային լարվածությամբ: Եթե պահեստային միջավայրը պարունակում է հետքեր ամոնիակ կամ քլորիդներ, ապա քիմիական հարձակումը ուղղված է հացահատիկի սահմաններին առաձգական սթրեսի տակ, ինչը հանգեցնում է խողովակի ինքնաբուխ պառակտմանը:
Համեմատություն. Ե՞րբ է Hot Finished Seamless (HFS) ավելի անվտանգ, քան CDS-ը:
HFS-ն ավելի անվտանգ ընտրություն է, երբ նշանակալից նյութը պետք է հեռացվի ասիմետրիկ կերպով (ինչպես խոր գրպանները ֆրեզելը) կամ երբ մասը չի պահանջում կուտակված ներքին էներգիա: Թեև HFS-ն ունի ավելի թույլ ծավալային հանդուրժողականություն, այն սթրեսից չեզոք է և չի խոնարհվի կամ թեքվի ծանր հաստոցների ժամանակ:
Ինչպե՞ս է սթրեսի թեթևացումը (SR) ազդում ASTM A519 ելքի ուժի համապատասխանության վրա:
Սթրեսի նվազեցման պատշաճ մեթոդը (950°F-1100°F) սովորաբար նվազեցնում է ելքի ուժը 10-15%-ով, սակայն սովորաբար նյութը պահում է ASTM A519-ի նվազագույն պահանջների սահմաններում սառը մշակված խողովակների համար: Լրիվ եռացումը, այնուամենայնիվ, կնվազեցնի ուժը ստանդարտի «ինչպես գծված» նվազագույնից ցածր:
Արդյո՞ք «ASTM A519» նշելը ավտոմատ կերպով կանխում է խոնարհված խողովակները:
Ոչ: ASTM A519-ի կանխադրված ուղիղության հանդուրժողականությունը շատ թույլ է (հաճախ 1/8 դյույմ 5 ոտնաչափում) և հաճախ սահմանված է «փոխադարձ համաձայնությամբ»: Դուք պետք է հստակորեն նշեք ձեր գնման պատվերի ուղիղության պահանջը (օրինակ՝ 0,010'/ft)՝ մեքենայի համար պատրաստ պաշար ապահովելու համար:
