Nota Editor: Artikel ini adalah yang kedua dalam siri dua bahagian di pasaran dan pembuatan garis pemindahan cecair berdiameter kecil untuk aplikasi tekanan tinggi. Bahagian pertama membincangkan ketersediaan domestik produk konvensional untuk aplikasi ini, yang jarang berlaku. Bahagian kedua membincangkan dua produk bukan tradisional dalam pasaran ini.
Kedua-dua jenis paip hidraulik dikimpal yang ditetapkan oleh Persatuan Jurutera Automotif - SAE-J525 dan SAE-J356A - berkongsi sumber yang sama, begitu juga dengan spesifikasi bertulis mereka. Jalur keluli rata dipotong mengikut lebar dan dibentuk menjadi tiub dengan memprofil. Selepas tepi jalur digilap dengan alat bersirip, paip dipanaskan dengan kimpalan rintangan frekuensi tinggi dan ditempa di antara gulungan tekanan untuk membentuk kimpalan. Selepas kimpalan, burr OD dikeluarkan dengan pemegang, yang biasanya diperbuat daripada tungsten karbida. Denyar pengenalan dikeluarkan atau dilaraskan kepada ketinggian reka bentuk maksimum menggunakan alat pengunci.
Penerangan mengenai proses kimpalan ini adalah umum, dan terdapat banyak perbezaan proses kecil dalam pengeluaran sebenar (lihat Rajah 1). Walau bagaimanapun, mereka berkongsi banyak sifat mekanikal.
Kegagalan paip dan mod kegagalan biasa boleh dibahagikan kepada beban tegangan dan mampatan. Dalam kebanyakan bahan, tegasan tegangan lebih rendah daripada tegasan mampatan. Walau bagaimanapun, kebanyakan bahan adalah lebih kuat dalam pemampatan daripada dalam ketegangan. Konkrit adalah contoh. Ia sangat boleh dimampatkan, tetapi melainkan dibentuk dengan rangkaian dalaman bar pengukuh (rebar), ia mudah pecah. Atas sebab ini, keluli diuji tegangan untuk menentukan kekuatan tegangan muktamadnya (UTS). Ketiga-tiga saiz hos hidraulik mempunyai keperluan yang sama: 310 MPa (45,000 psi) UTS.
Oleh kerana keupayaan paip tekanan untuk menahan tekanan hidraulik, pengiraan dan ujian kegagalan yang berasingan, yang dikenali sebagai ujian pecah, mungkin diperlukan. Pengiraan boleh digunakan untuk menentukan tekanan pecah muktamad teori, dengan mengambil kira ketebalan dinding, UTS dan diameter luar bahan. Kerana tiub J525 dan tiub J356A boleh menjadi saiz yang sama, satu-satunya pembolehubah ialah UTS. Menyediakan kekuatan tegangan biasa 50,000 psi dengan tekanan pecah ramalan 0.500 x 0.049 in. Tiub adalah sama untuk kedua-dua produk: 10,908 psi.
Walaupun ramalan yang dikira adalah sama, satu perbezaan dalam aplikasi praktikal adalah disebabkan oleh ketebalan dinding sebenar. Pada J356A, burr dalaman boleh dilaraskan kepada saiz maksimum bergantung pada diameter paip seperti yang diterangkan dalam spesifikasi. Untuk produk J525 deburred, proses deburring biasanya sengaja mengurangkan diameter dalam kira-kira 0.002 inci, mengakibatkan penipisan dinding setempat dalam zon kimpalan. Walaupun ketebalan dinding dipenuhi dengan kerja sejuk berikutnya, tegasan sisa dan orientasi butiran mungkin berbeza daripada logam asas, dan ketebalan dinding mungkin lebih nipis sedikit daripada paip setanding yang dinyatakan dalam J356A.
Bergantung pada penggunaan akhir paip, burr dalaman mesti ditanggalkan atau diratakan (atau diratakan) untuk menghapuskan kemungkinan laluan kebocoran, terutamanya bentuk hujung berkobar dinding tunggal. Walaupun J525 lazimnya dipercayai mempunyai ID yang lancar dan oleh itu tidak bocor, ini adalah tanggapan yang salah. Tiub J525 boleh menghasilkan coretan ID akibat kerja sejuk yang tidak betul, mengakibatkan kebocoran pada sambungan.
Mulakan deburring dengan memotong (atau mengikis) manik kimpalan dari dinding diameter dalam. Alat pembersihan dilekatkan pada mandrel yang disokong oleh penggelek di dalam paip, tepat di belakang stesen kimpalan. Semasa alat pembersihan sedang mengeluarkan manik kimpalan, penggelek secara tidak sengaja bergolek di atas beberapa percikan kimpalan, menyebabkan ia terkena permukaan ID paip (lihat Rajah 2). Ini adalah masalah untuk paip yang dimesin ringan seperti paip yang dipusing atau diasah.
Mengeluarkan denyar dari tiub tidak mudah. Proses pemotongan menukarkan glitter menjadi rentetan keluli tajam yang panjang dan berselirat. Walaupun pengalihan keluar adalah satu keperluan, pengalihan keluar selalunya merupakan proses manual dan tidak sempurna. Bahagian tiub selendang kadangkala meninggalkan wilayah pengeluar tiub dan dihantar kepada pelanggan.
nasi. 1. Bahan SAE-J525 dihasilkan secara besar-besaran, yang memerlukan pelaburan dan tenaga kerja yang besar. Produk tiub serupa yang dibuat menggunakan SAE-J356A dimesin sepenuhnya dalam kilang tiub penyepuhlindapan dalam talian, jadi ia lebih cekap.
Untuk paip yang lebih kecil, seperti garisan cecair diameter kurang daripada 20 mm, penyahburitan ID biasanya tidak begitu penting kerana diameter ini tidak memerlukan langkah penamat ID tambahan. Satu-satunya kaveat ialah pengguna akhir hanya perlu mempertimbangkan sama ada ketinggian kawalan denyar yang konsisten akan menimbulkan masalah.
Kecemerlangan kawalan nyalaan ID bermula dengan penyaman jalur yang tepat, pemotongan dan kimpalan. Malah, sifat bahan mentah J356A mestilah lebih ketat daripada J525 kerana J356A mempunyai lebih banyak sekatan ke atas saiz butiran, kemasukan oksida dan parameter pembuatan keluli lain disebabkan proses saiz sejuk yang terlibat.
Akhirnya, kimpalan ID selalunya memerlukan penyejuk. Kebanyakan sistem menggunakan penyejuk yang sama seperti alat windrow, tetapi ini boleh menimbulkan masalah. Walaupun ditapis dan dinyahnyah, penyejuk kilang selalunya mengandungi sejumlah besar zarah logam, pelbagai minyak dan minyak, dan bahan cemar lain. Oleh itu, tiub J525 memerlukan kitaran pencucian kaustik panas atau langkah pembersihan lain yang setara.
Pemeluwap, sistem automotif, dan sistem lain yang serupa memerlukan pembersihan paip, dan pembersihan yang sesuai boleh dilakukan di kilang. J356A meninggalkan kilang dengan lubang bersih, kandungan lembapan terkawal dan sisa minimum. Akhir sekali, adalah amalan biasa untuk mengisi setiap tiub dengan gas lengai untuk mengelakkan kakisan dan menutup hujungnya sebelum penghantaran.
Paip J525 dinormalisasi selepas kimpalan dan kemudian bekerja sejuk (dilukis). Selepas kerja sejuk, paip dinormalisasi semula untuk memenuhi semua keperluan mekanikal.
Langkah menormalkan, melukis wayar dan menormalkan kedua memerlukan mengangkut paip ke relau, ke stesen lukisan dan kembali ke relau. Bergantung pada spesifik operasi, langkah-langkah ini memerlukan sub-langkah berasingan lain seperti menunjuk (sebelum mengecat), mengetsa dan meluruskan. Langkah-langkah ini mahal dan memerlukan masa, tenaga kerja dan sumber wang yang besar. Paip yang ditarik sejuk dikaitkan dengan kadar sisa 20% dalam pengeluaran.
Paip J356A dinormalkan pada kilang gelek selepas kimpalan. Paip tidak menyentuh tanah dan bergerak dari langkah pembentukan awal ke paip siap dalam urutan langkah yang berterusan dalam kilang bergolek. Paip yang dikimpal seperti J356A mempunyai 10% pembaziran dalam pengeluaran. Semua perkara lain adalah sama, ini bermakna lampu J356A lebih murah untuk dikeluarkan daripada lampu J525.
Walaupun sifat kedua-dua produk ini adalah serupa, ia tidak sama dari sudut metalurgi.
Paip J525 yang ditarik sejuk memerlukan dua rawatan normalisasi awal: selepas mengimpal dan selepas melukis. Suhu normalisasi (1650°F atau 900°C) mengakibatkan pembentukan oksida permukaan, yang biasanya dikeluarkan dengan asid mineral (biasanya sulfurik atau hidroklorik) selepas penyepuhlindapan. Penjerukan mempunyai kesan alam sekitar yang besar dari segi pelepasan udara dan aliran sisa yang kaya dengan logam.
Di samping itu, normalisasi suhu dalam suasana mengurangkan relau perapian roller membawa kepada penggunaan karbon pada permukaan keluli. Proses ini, penyahkarburan, meninggalkan lapisan permukaan yang jauh lebih lemah daripada bahan asal (lihat Rajah 3). Ini amat penting untuk paip dinding nipis. Pada ketebalan dinding 0.030″, walaupun lapisan penyahkarburan 0.003″ kecil akan mengurangkan dinding berkesan sebanyak 10%. Paip yang lemah seperti itu boleh gagal kerana tekanan atau getaran.
Rajah 2. Alat pembersihan ID (tidak ditunjukkan) disokong oleh penggelek yang bergerak di sepanjang ID paip. Reka bentuk penggelek yang baik mengurangkan jumlah percikan kimpalan yang bergolek ke dalam dinding paip. Alat Nielsen
Paip J356 diproses secara berkelompok dan memerlukan penyepuhlindapan dalam relau perapian penggelek, tetapi ini tidak terhad kepada. Varian, J356A, dimesin sepenuhnya dalam kilang gelek menggunakan aruhan terbina dalam, proses pemanasan yang jauh lebih pantas daripada relau perapian penggelek. Ini memendekkan masa penyepuhlindapan, dengan itu menyempitkan tetingkap peluang untuk penyahkarburan daripada minit (atau jam) kepada saat. Ini menyediakan J356A dengan penyepuhlindapan seragam tanpa oksida atau penyahkarburan.
Tiub yang digunakan untuk talian hidraulik mestilah cukup fleksibel untuk dibengkokkan, dikembangkan dan dibentuk. Selekoh diperlukan untuk mendapatkan bendalir hidraulik dari titik A ke titik B, melalui pelbagai selekoh dan selekoh di sepanjang jalan, dan pembakaran adalah kunci untuk menyediakan kaedah sambungan akhir.
Dalam situasi ayam-atau-telur, cerobong asap direka untuk sambungan penunu dinding tunggal (dengan itu mempunyai diameter dalam yang licin), atau sebaliknya mungkin berlaku. Dalam kes ini, permukaan dalam tiub sesuai dengan soket penyambung pin. Untuk memastikan sambungan logam-ke-logam yang ketat, permukaan paip mestilah sehalus mungkin. Aksesori ini muncul pada tahun 1920-an untuk Bahagian Udara Tentera Udara AS yang baru lahir. Aksesori ini kemudiannya menjadi suar 37 darjah standard yang digunakan secara meluas hari ini.
Sejak permulaan tempoh COVID-19, bekalan paip yang dilukis dengan diameter dalam licin telah berkurangan dengan ketara. Bahan yang tersedia cenderung mempunyai masa penghantaran yang lebih lama berbanding sebelum ini. Perubahan dalam rantaian bekalan ini boleh ditangani dengan mereka bentuk semula sambungan akhir. Sebagai contoh, RFQ yang memerlukan penunu dinding tunggal dan menentukan J525 ialah calon untuk menggantikan penunu dinding berganda. Sebarang jenis paip hidraulik boleh digunakan dengan sambungan hujung ini. Ini membuka peluang untuk menggunakan J356A.
Selain sambungan suar, pengedap mekanikal o-ring juga biasa (lihat rajah 5), terutamanya untuk sistem tekanan tinggi. Bukan sahaja jenis sambungan ini kurang ketat kebocoran berbanding suar satu dinding kerana ia menggunakan pengedap elastomer, tetapi ia juga lebih serba boleh—ia boleh dibentuk pada hujung mana-mana jenis paip hidraulik biasa. Ini memberikan pengeluar paip peluang rantaian bekalan yang lebih besar dan prestasi ekonomi jangka panjang yang lebih baik.
Sejarah perindustrian penuh dengan contoh produk tradisional yang berakar umbi pada masa sukar untuk pasaran mengubah arah. Produk yang bersaing - walaupun yang jauh lebih murah dan memenuhi semua keperluan produk asal - boleh menjadi sukar untuk bertapak di pasaran jika syak wasangka timbul. Ini biasanya berlaku apabila ejen pembelian atau jurutera yang ditugaskan sedang mempertimbangkan penggantian bukan tradisional untuk produk sedia ada. Segelintir yang sanggup mengambil risiko untuk ditemui.
Dalam sesetengah kes, perubahan mungkin bukan sahaja perlu, tetapi perlu. Pandemik COVID-19 telah mengakibatkan perubahan yang tidak dijangka dalam ketersediaan jenis dan saiz paip tertentu untuk paip cecair keluli. Kawasan produk yang terjejas adalah yang digunakan dalam industri automotif, elektrik, peralatan berat dan mana-mana industri pembuatan paip lain yang menggunakan talian tekanan tinggi, terutamanya talian hidraulik.
Jurang ini boleh diisi pada kos keseluruhan yang lebih rendah dengan mempertimbangkan jenis paip keluli yang mantap tetapi khusus. Memilih produk yang sesuai untuk aplikasi memerlukan beberapa penyelidikan untuk menentukan keserasian bendalir, tekanan operasi, beban mekanikal dan jenis sambungan.
Melihat lebih dekat pada spesifikasi menunjukkan bahawa J356A boleh setara dengan J525 sebenar. Walaupun pandemik, ia masih boleh didapati pada harga yang lebih rendah melalui rantaian bekalan yang terbukti. Jika menyelesaikan isu bentuk akhir adalah kurang intensif buruh daripada mencari J525, ini boleh membantu OEM menyelesaikan cabaran logistik dalam era COVID-19 dan seterusnya.
Jurnal Tube & Paip 于1990 年成为第一本致力于为金属管材行业服务的杂志。 Jurnal Tiub & Paip 于1990 Jurnal Tiub & Paip стал первым журналом, посвященным индустрии металлических труб в 1990 году. Tube & Pipe Journal menjadi majalah pertama yang didedikasikan untuk industri paip logam pada tahun 1990.Hari ini, ia kekal sebagai satu-satunya penerbitan industri di Amerika Utara dan telah menjadi sumber maklumat yang paling dipercayai untuk profesional industri paip.
Kini dengan akses penuh kepada The FABRICATOR edisi digital, akses mudah kepada sumber industri yang berharga.
Edisi digital The Tube & Pipe Journal kini boleh diakses sepenuhnya, menyediakan akses mudah kepada sumber industri yang berharga.
Dapatkan akses digital penuh ke Jurnal STAMPING, yang menampilkan teknologi terkini, amalan terbaik dan berita industri untuk pasaran pengecapan logam.
Kini dengan akses digital penuh kepada The Fabricator en Español, anda mempunyai akses mudah kepada sumber industri yang berharga.