III. Fejezet csővezetékek húzása - marinin b
III. FEJEZET CSÖKKENTÉS
3.1 A csővezeték folyamatának és technológiájának alapjai
A nagy pontosságú csövek előállításának fő folyamata mozgó, rögzített és lebegő tüskékre támaszkodik, amelyek technológiai sémáját az 1. ábrán mutatjuk be. 1. A varrat nélküli és hegesztett csöveket üresen kell használni. A rajzolás előtt a 100-200 mm hosszú cső végét úgy kell megkötni, hogy beilleszthető legyen a rajzon. A termelés precíziós cső használt nagyméretű tuskó által termelt meleghengerlés, a sajtolás vagy a cső-hegesztő készülékek és a termelés csövek kisebb méretek - kezelés után csökkentésére malmok.
Rajz - Csővezeték hideg rajzolásának rendszere
A nyersdarabok előnyösen 32 (3-6) mm méretűek, 130 ° C-ig (4,5-18 mm), és a redukáló malmokon történő feldolgozás után a vastagsága nem haladja meg a 2 mm-t, külső átmérője pedig 20 mm. Így a kisméretű csövek minden üregeit általában hideghengerléssel kapják.
Ábra - A hőcserélő és a kondenzátorcsövek gyártási technológiájának ábrája
Néhány minőségi acélból készült csövek gyártásánál, valamint a nemvasfémeknél további hőkezelési műveletek is beletartoznak a technológiai folyamatba. A közbenső és végső hőkezelést védő atmoszférában végezzük (könnyű lágyítás) annak érdekében, hogy kizárjuk a további maratási műveleteket, vagy csökkentse azok időtartamát. A szükséges hideg deformációs műveletek számát a teljes redukció, a deformáció típusa és a fém megkötése határozza meg. A kiváló minőségű csőfelület elérése érdekében a teljes csökkentésnek 50% -ot kell meghaladnia. A csöveket különböző fokú keményedés és hőkezelés biztosítja. A rajzolási eljárás kiválasztása nagy fontossággal bír, hiszen minden rajzfajta sajátos sajátosságokkal rendelkezik, és választása a csövek céljától függ. Az 1. ábrán. A 2. ábra a kondenzátor és a hőcserélő csövek előállítására szolgáló két technológiai eljárás sémáját szemlélteti. Az első esetben a sárgaréz gyártás technológiája és a második - rézcsövek.
Tipikus mindkét esetben a munkadarab préselése, a HPT malomban történő gördülés, majd rajzolás. A rajzot rögzített és lebegő szerszámmal végezzük.
Speciális technológiai folyamatokat fejlesztenek ki speciális célú csövek gyártására. Így pl. A molibdénből érkező csövek a séma szerint érkeznek: préselés - a ХПТ táborban történő préselés - vákuumban történő hevítés. A tantálból és a vanádiumból készült csövek kovácsolt csövekből készülnek, amelyeket ezután sajtolnak, hengerelnek egy CPT malomban, és húzódnak. A rajzolás a volfrámkarbidokból készült szerszámokban történik. Az átvitelenkénti tömörítés legfeljebb 35% lehet. 60-80% -os teljes csökkenés esetén hőkezelést írnak elő. A csöveket etilén-kloriddal zsírtalanították, savas savakkal és 5% -os hidrogén-fluorid hozzáadásával. Az anneálást vákuumban végezzük (10-4 Hgmm) 1100-1200 ° C hőmérsékleten. A titánból és ötvözeteiből készült csövek kovácsolt üregekből készülnek, amelyeket csiszolnak és préselnek. A rajzolás egy mozgatható tüskével történik. A HPT-malomban történő gördülésnél egyetlen csökkentés elérheti az 50% -ot. A hőkezelést 700 ° C-on végezzük. Az ocalinumot lövéses porlasztóegységgel vagy gőzárammal távolítjuk el, amelyet nitrogén és fluorozott savak oldatában kapunk.
3.2 Rajz technológia
A termelési méretű csövek, amelyek nem kapnak más típusú feldolgozást, javítja a belső és külső felülete, az átmérő csökkentése méretű és a falvastagság eléréséhez szükséges szállítási a szilárdsági tulajdonságok, és növeli az átmérője a használt hideg-volo chenie csövek. A csövek hideg rajzolásának a következő módszerei vannak. tüskével, rögzített, lebegő és mozgatható tüskével, valamint egy cső elosztásával a tüskén. A csövek gyártása során általában a technológiai folyamatok következő sorrendjét fogadják el: préselés, gördülés a HPT malomban és rajzolás.
A CPT-malomban gazdaságilag nem megfelelő a 16 × 1 mm-nél kisebb méretű csövek előállítása, ezért kisebb méretű csöveket rajzolással lehet előállítani.
A rajzon folyamat és a tulajdonság a kész csövek befolyásolja tulajdonságait a fém csőméretek, az arány a falvastagság az átmérőhöz szerszám geometria, a teljes és részleges krimp-MENT sebességű, kenőanyagot, és a rajz hőmérsékletet.
Rajz tüske nélkül
Az 1. ábrán. A 4. ábrán a tüske nélküli rajzolás látható. Leggyakrabban akkor alkalmazzák, amikor a cső átmérőjét csökkenteni kell. A módszer valamennyi jellemzőjének pontos ismerete nagyon fontos, mivel ez a legkevésbé fáradságos.
Amint az 1. ábrából látható. A 4. ábrán a szerszámon áthaladó csövek csökkentik a külső és a belső átmérőt D0 és d0 a D1 és d1 értékekkel. A keresztmetszet változása max. 100 m / perc vetési sebességgel 20% -ot ér el. Ezt a rajzolási módot akkor alkalmazzuk, amikor szükséges a cső átmérőjének jelentős csökkentése, kapilláris csövek előállítása és a csövek kalibrálása során. A HPT-malom gördülése után rajzolhat meg drága felszerelést ezeken a malomokon. Ez a technológia igazolja a csövek előállítását mind a szén-dioxid és az ötvözött acélok esetében. Tömörítés alatt rajz csövek, amelyek nem a lágyítási korlátozott, erősen függ az arány a külső átmérője, hogy a fal vastagsága és a szénacél eléri a 30%, ha a D / s = 12 és 10%, ha a D / s = 45. ausztenites acélok kompressziós rendre egyenlő 15-20 és 5-8%. A belső felület minősége alacsony kockázatú rajzolás esetén alacsony.
A húzóerő kiszámításához a következő egyenleteket lehet használni:
Gelei
A rajz optimális szöge a Fater egyenletből számítható ki:
Az 1. ábrán. Az 5. ábra a nagyságát rajz optimális szögben súrlódási tényező 0,05 különböző értékeinek falvastagság aránya s / DCR. A gyakorlatban nem mindig lehetséges a húzást optimális szögben használni. Ebben az esetben a rajz szögének optimálisnak kell lennie a lehető legtöbb dimenzióhoz. A csökkentés és az s / dcp arány csökkenésével az optimális szög nő. Az illetéktelen rajzolás során a csőfal vastagsága is változhat. Amikor rajz a tüske falvastagsága rés mérete között kialakult a tüske és a rajz meghal, és amikor bezopravochnom rajz a belső felületén a cső nem jár erőt, és így a körülményektől függően a rajz a falvastagság növelheti, maradnak nem megváltoztatott vagy csökkent. Az 1. ábrán. 6 bemutatja adatok Vater Mail és változtatni a falvastagság függvényében a tömörítési vagy változási arányának falvastagság az átmérőhöz. Ezekből az adatokból következik, hogy a kompresszió növekedésével a falvastagság megnő. Amikor rajz bezopravochnom vastag falú csövek (nagy értékei s / DAV vagy S0 / DH) a fal vastagsága csökken még kis csökkenés. Ez nyilvánvaló a változás görbék 11-16 (6a.) És az összes görbék (6B.) Nagy arány értéke S0 / DH. Vékony falú csövek (kis értékek S0 / DCP) falvastagság csökkenés végbemegy egy értéket S0 / dH kevesebb, mint 14%.
A tüske kétféle rajza fel van osztva - egy rövid rögzített, önbeálló vagy lebegő tüskén. Ezeket a rajzokat széles körben használják, és lehetővé teszik a fal átmérőjének és vastagságának csökkentését. A rúdra szerelt rögzített tüske használatakor a rajz és a tüske közötti rés változatlan marad. Ahhoz, hogy hosszú csöveket vagy sávokat húzhasson, olyan ún. Úszó tüskéket használjon, amelyek az alakváltozás területén önbeállóak.
1 - rajz, 2 - cső, 3 - tű, 4 - rúd
A közelmúltban egyre gyakrabban használják a lebegő tüskére való felhúzást. Ezt a módszert alkalmazzák elsősorban a termelés csövek kis keresztirányú méretek (30 mm) és nagy hosszúságú színesfémek, és újabban, az acél csövek vastag falak és a kis belső átmérőjű. A lebegő tüskével való rajzolás fő előnye, hogy 100 és 700 m közötti hosszúságú csövek előállítására képes (4. táblázat). Más módszer előnyei közé tartozik csökkentését fém fogyó együttható, csökkentve az időt az előkészítő műveletek, jelentős rajz sebességet 90-600 m / perc, összehasonlítva a 27-80 m / perc sebességgel egy fix tüskét rúd és a csökkentés hiánya a termelési hely alkalmazásával dobok. A laboratóriumi és gyártási körülmények között 50% -os csökkenés érhető el a folyosón. A hátránya, rajz PLA-vayuschey tüske képest rögzített helyzetben van a függőség a tüske a matricához képest a húzási sebesség, a fajtájú kenést és súrlódási tényezője az anyag és geometriájának a tüske. Mivel az első két tényező bizonyos határokon belül változik, a csőfal vastagságának változása elhanyagolható. Kerülje a súrlódási együttható hirtelen változásait. A húzás és a tüske szöge közötti különbség 1-3 ° C legyen. Amikor az alumínium csöveket úszó tüskére rajzolja, válassza ki a húzás szögét. = 14 °, és a tüske szöge? ' = 11 °, rézcsövek 10-13 és 9-10 fokos rajzolásakor. Elején és végén a járat mélyhúzás instabil, mert különböző kenőanyagok lépésének a gördülési rés és lebegő tüske lehet alávetni rezgések. Ilyen esetekben a rajzot súrlódás nélkül és kisebb sebességgel kell elvégezni.
Táblázat - Az 56 mm átmérőjű és 3 mm-es falvastagságú munkadarabból készült csövek rajzolására szolgáló paraméterek
Gelei a következő egyenletet javasolta
Itt jelöljük az 1. ábrát. 7, b:
? ? - a cső felületét a tüske és a szerszám érintkezési pontján; (6)
sA a falvastagság y? ?. (9)
Anke és Fater kiszámították a húzóerőt egy rögzített tüske egyenleten:
? ? ; (10)
? ? ; ? ? 2; ? ? 1. (11)
A tüskés rúd működési feltételeinek meghatározásához ismerni kell a rúdra ható erőket. Az 5. táblázatban bemutatjuk a széntartalmú és rozsdamentes acélból, valamint rézből készült csővezetékek folyamatának kísérleti vizsgálatainak eredményeit.
Az ausztenites minőségű acélokkal végzett kísérletek során nem használtak kenést, ezért a lehető legnagyobb erőfeszítés volt. A 4. táblázat a rézcső rajzolására szolgáló adatokat ábrázolja.
2. táblázat - A tüskére ható erő aránya a rajzolóerőhöz
Csőméret, mm
A 6. táblázat 6,0 × 0,44 mm-es rézcsövek rajzolási folyamatára vonatkozó adatokat mutatja be folyamatosan rajzoló malomban. Ebből a példából látható, hogy a csőfalak csökkentésének mértéke 1,12% -ról 17,4% -ra, a teljes csökkenés pedig 18,56% -ról 30,71% -ra csökken. A rajz sebessége eléri a 16 m / s értéket. A rézcsövek húzóerejének magas értékei esetén fennáll annak a veszélye, hogy a dobot nézve laposodnak. Vastag falú csövek rajzolásakor a húzás és a lebegő tüskék szöge 2 ° -kal egyenlő. = 24 ° és 2? ' = 18 °, illetve vékony falú csövek vázlatakor a két szög közötti különbség 2-3 ° legyen. A falak kisebb zsugorodási értékeinél egyenlő és 0,095-nél kisebb, fennáll a lebegő tüskés rezgés veszélye (az utolsó három lépés, lásd a 6. táblázatot).
Hosszú mozgatható tüskére rajzolva
Ez a rajzolási módszer egy hengeres tüskét használ, amelynek hossza nagyobb, mint a kész csőé, és a rögzített tüskékkel szemben a huzalon keresztül húzza (8. ábra). A módszerrel történő rajzolás során az átmérő és a falvastagság intenzív csökkenése következik be a rögzített tüskékre történő rajzolással összehasonlítva. A viszonylag alacsony szilárdsági tulajdonságokkal rendelkező anyagok rajzolásánál az áthaladó húzó együttható elérte a 1,7-1,75 értéket. A következő lépés után a tüskét eltávolítják a csőből újrafelhasználásra. A csövek belső felületének minőségének javítása érdekében a tüskét földre helyezik.
A mozgatható tüskével szembeni, nem mozgatható tüskével összehasonlítva a következő előnyökkel rendelkeznek: megnövelt rajzolás, a cső belső felületének magas minősége, a folyamat zökkenőmentes működése. Hátrányokként meg kell jegyezni, hogy ez az eltérés, a berendezések nagy költsége és az átmérő szükséges nagycsökkenése.
Rajz - mozgatható tüskére; Ábra. 9 Csövek elosztása tömörítésű tüskén 1 - rajz, 2 csöves, 3 - tüske (a) és nyújtás (b) falak
Az utóbbi időben nem túl széles körben használják a mozgatható tüskére való felhúzást, és főként vékonyfalú csövek előállítását, amelyeket nehéz helyzetben nehéz helyzetbe hozni, mert a törés vagy a belek megjelenése veszélyt jelent. A mozgatható tüskére való rajzolás módját egy rögzített és lebegő tüskével rajzolják össze.
Shele Gelei egy egyenletet kapott egy mozgatható tüskén lévő húzóerő meghatározására:
hol? ?. (13)
És miért? ?. μ1 a súrlódási együttható a cső és a szerszám között, és μ2 a tüske és a cső között van. Anke és Fater egyenlete szerint az erőfeszítés megegyezik:
? ?. (14)
A hosszú tüskével való munkavégzés azt mutatta, hogy a húzóerő nagymértékben függ a kenőanyagtól, azaz a súrlódási együtthatón. A szén- és korrózióálló acélból készült csövek gyártása megerősíti a fentieket. Az alakváltozáson közvetlenül az energiaköltségekre (az eljárás hatékonysága) közvetlenül felhasználható energia aránya az alábbi képlet alapján számítható ki:
? ?. (15)
Táblázat - 40 × 0,2 mm méretű acélcső rajzai a 88 × 1,6 mm-es munkadarabból
A 7. táblázat egy 40 × 0,2 mm méretű, vékonyfalú cső mozgatható tüskére vonatkozó rajzparamétereit mutatja egy szénacélból. Látható, hogy ezzel a módszerrel a falak húzási és zsugorodási koefficiensei nőttek, mint egy rövid tüskéhez.
A cső elosztása egy tüskén
A csövek elosztására két módszert használnak a tüskén: az undeformált szakasz (9. ábra, a) és a deformált csőszakasz megnyújtásával (9. ábra, b).
Az első esetben a nem formázott keret a kerethez van erősítve, a második pedig a cső deformált vége. Amikor a csöveket a fal tömörítésével osztják szét, a munkadarabok átmérője növekszik a vastagság és hosszúság csökkenésével. Ezt az eljárást az acél előformák 900-1000 ° C-ra való melegítésére is használják. A hideg állapotban lévő csövek elosztására szolgáló módszer a cső deformált részének nyújtásával, amely a belső felület minőségének javítására és a csövek belső átmérőjének kalibrálására szolgál, nagyon népszerűvé vált. A rajz folyamatában a cső hosszának és vastagságának csökkenése csökken. Mindkét módszer esetében rövid tüskéket használnak.
A húzóerő kiszámításához, amikor húzza a tüskét, használhatja a Gelei egyenletet:
Ziebel, valamint Anke és Fater egyszerűsített egyenleteket javasoltak:
hol? ? forró és? ? hideg rajzoláshoz.
Egy még egyszerűbb egyenlet:
hol van az együttható? ? kísérletileg meghatározzák.
3.3 Hőkezelés
Táblázat - A vákuum-záró görgős kemencék műszaki jellemzői a csövek könnyű lágyítására