Sömlöst varmformat rör

Tillverkning av tjockväggiga rör

Till skillnad från elektriskt svetsade analoger, där ämnet produceras genom att rulla en platt metallplåt av en given tjocklek till en cylinder, är utgångsmaterialet för tillverkning av ett sömlöst rör ett monolitiskt stålämne med cylindrisk form. Industriella företag använder två tekniker som kan förvandla en metallstång till en ihålig produkt med önskad sektion och längd:

varm deformation

Det används främst vid tillverkning av tjockväggiga produkter.

Tillverkningssekvensen här inkluderar följande steg:

En massiv cylindrisk stålstav placeras i en ugn och värms upp till en fast temperatur, vid vilken stållegeringen blir mjuk och seg, men har ännu inte flytbarhet.
Det uppvärmda ämnet faller på en kraftfull hålpress, som förvandlar ett monolitiskt ämne till en ihålig cylinder. Experter kallar det en sleeve. Utåt ser det redan ut som ett färdigt rör, men har ännu inte den ideala formen och nödvändiga dimensionerna.
Passerar successivt genom grupper av rullar som rullar och drar metallen, får ämnet de angivna dimensionerna: längd, diameter och väggtjocklek.
Vidare kyls produkten och utsätts för slutkalibrering, varefter den skärs i segment med önskad längd och skickas till lagret.

Tillverkningsförfarandet regleras av GOST 8732-78. Den heta deformationsmetoden är dåligt lämpad för tillverkning av tunnväggiga produkter, eftersom den ger en otillräckligt hög kvalitet på materialets yta och ett högre fel i väggtjockleken.

https://youtube.com/watch?v=bJlMDTRYvBY

kall deformation

Skillnaden mellan denna teknik ligger i det faktum att glödlampan svalnar omedelbart efter piercingpressen och den passeras genom formningsvalsarna som redan är kalla. Sedan, innan den slutliga kalibreringen, värms röret upp och kyls ner igen för att avlägsna områden med inre spänningar från metallen, för att göra den mer formbar och böjlig. Alla stadier av rörtillverkning genom kall deformation regleras av GOST 8734-75.

Båda teknologierna gör det möjligt att erhålla produkter med konstant väggtjocklek över hela sin längd, som kan fungera under förhållanden med kolossala tryckindikatorer. Varje färdig produkt måste klara testtester, där den noggrant kontrolleras för böjning, tillplattning, metallens kemiska sammansättning och förmågan att framgångsrikt arbeta med aggressiva miljöer utvärderas.

Var används kallvalsat profilrör

Kallvalsade sömlösa rör är dyrare än varmvalsade, men det är korrosionsbeständigt, så det används endast i högtrycks- och högtemperaturrörledningar. Sådana produkter används också i de fall där särskilda krav ställs på hur hög kvalitet produktens yta och den geometriska formen är.

Kalldeformation har flera grundläggande skillnader, särskilt efter bearbetning på en piercingpress kyls arbetsstycket och dess kalibrering är också kallt. För att undvika inre spänningar, samt för att göra materialet trögflytande och plastiskt, värms ämnet till tillståndet av metallomkristallisation redan innan valsning.

Kallvalsade profilrör kan tillverkas av flera typer av stål:

Kol.
Högt kol;
legerad;
Höglegerad.

Kallvalsade sömlösa fyrkantiga rör

Endast om de stålsorter som anges i GOST används i tillverkningsprocessen kan hög funktionalitet och motståndskraft mot mekanisk påkänning säkerställas.Till skillnad från varmformade kan kallvalsade profilerade sömlösa rör ha tunnare väggar och sin egen mindre diameter, vilket avsevärt utökar tillämpningsområdet och säkerställer en låg vikt på strukturen.

Det finns många situationer när det är en liten vikt som blir en kritisk faktor, men den mest populära nu är ett kallvalsat profilrör med en diameter på högst 14 cm.

Vad är kallformade rör?

Kallvalsade produkter är:

särskilt tunnväggig, med en väggtjocklek på högst 0,5 millimeter, eller om diametern är relaterad till tjockleken med mer än 40 enheter;
tunnväggig med en väggtjocklek på 1,5 millimeter, eller dh / s-förhållandet är i intervallet 12,5-40;
särskilt tjockväggig, om dh / s från 12,5 till 6;
tjockväggig om förhållandet mellan diameter och tjocklek är mindre än 6.

Det finns situationer när förhållandena mellan tjocklek och diameter skiljer sig från standardalternativen, men sådana produkter produceras endast om det är nödvändigt för att följa speciella tekniska villkor. Särskilda krav ställs också på krökningen av en godtycklig sektion, som inte får överstiga 3 mm med en väggtjocklek på mindre än 8 mm, 2 mm med en tjocklek på 8 till 10 mm och 1,5 mm med en väggtjocklek på mer än 10 mm .

Dessutom, i det sista steget av produktionen, måste den kallvalsade profilämnet utsättas för glödgning, och dess geometriska form och väggtjocklek måste ligga inom de fastställda normerna.

Avvikelser i produktdimensioner för speciellt små diametrar upp till 1,5 %, för vanliga diametrar 0,8 %, avvikelser i väggtjocklek för små diametrar upp till 12 %, för vanliga diametrar upp till 10 % tillåts. Endast om kunden har särskilda krav kan glödgning utelämnas.

I enlighet med GOST är ett kallvalsat profilrör tillverkat av stålkvaliteter - 10, 20, 35, 45, 20X, 40X, 15XM, 30XGSA. Sömlösa profilrör levereras, både kallvalsade och varmformade, i partier om högst 70 ton, som kan packas i buntar. Om produktens diameter överstiger 159 mm måste den märkas individuellt.

Klassificering

Sömlösa stålrör klassificeras enligt:

produktionsmetod;
temperaturparametrar;
skärmetod etc.

Beroende på typen av sektion är modellerna indelade i:

runda;
oval;
fyrkant;
rektangulär;
trapetsformad, etc.

Längdklassificeringen inkluderar produkter:

mätt;
omättad;
multiplar av valfri uppmätt längd.

Den vanligaste klassificeringen av metallprodukter är den som framställs genom kall- eller varmvalsning.

Längden på de kallbearbetade rören produceras som standard 4,5-9 m. Parametrarna för produkternas ståltjocklek varierar från 8 mm.

Varmvalsade strukturer tillverkas med ett tvärsnitt på 25-700 mm, med en ståltjocklek på 2,5-75 mm, beroende på funktionsändamål. Sömlösa sömlösa rör är gjorda av gjutna ämnen som ger hög hållfasthet.

Mått och funktioner

Varmformade produkter har en diameter på 20 till 550 mm med en väggtjocklek på 2,5-75 mm. Den minsta längden på en rörsektion är 4 m, den maximala längden är 12,5 m, det tillåtna måttfelet är 5 mm. En annan viktig indikator är det maximala böjningsvärdet. För rör med en väggtjocklek på 20 mm eller mindre bör böjningen inte överstiga 1,5 mm per linjär längdmeter, för väggtjocklekar från 20 till 30 mm - högst 2 mm, över 30 mm - 4 mm.

Kallformade rör har ett mindre sortiment. Väggtjockleken här varierar från 0,3 till 24 mm, den yttre sektionen - från 5 till 240 mm.

Om ett rör tillhör en tunnväggig eller tjockväggig sort avgörs genom att beräkna en koefficient som visar förhållandet mellan diameter och väggtjocklek. När det beräknade värdet ligger i intervallet 6-12,5 klassificeras produkten som tjockväggig.Över 12,5 - till tunnväggig. Produkter med en koefficient under 6 anses redan vara särskilt tjockväggiga. De är extremt dyra att tillverka och tillverkas endast på beställning.

Funktioner och syfte

Sömlösa tjockväggiga rör är en speciell typ av rörmaterial som tillverkas industriellt, varm- eller kallvalsade. Vissa stålkvaliteter används för tillverkning (järnhaltiga, rostfria, ibland med föroreningar av icke-järnmetaller), vilket gör att de framgångsrikt kan användas inom olika områden av den nationella ekonomin, upp till flygplanskonstruktion och den kemiska industrin.

De viktigaste fördelarna med sömlösa stålprodukter är följande:

Hög draghållfasthet.
Korrosionsbeständighet.
Liten termisk expansion av materialet.
Resistent mot de flesta kemiskt aktiva medier.
Lång livslängd, räknat i tiotals år.

Typer av sömlösa rör

Beroende på tillverkningsteknik erbjuder industrin konsumenterna två typer av produkter: varmvalsade och kallvalsade.

Varmvalsad

Du kan också stöta på begreppet varmpressad eller varmarbetad. Utfärdas i enlighet med GOST 9940-81. Tekniken för varmvalsning tillåter inte tillverkning av rör med små diametrar. Dessutom är det i detta fall inte alltid möjligt att få en perfekt slät röryta och garantera dimensionsnoggrannhet.

Kallvalsad

Annars kalldragen eller kallformad. Deras produktion regleras av GOST 9941-81. De skiljer sig från varmvalsade, först och främst i ett mindre tvärsnitt och tunna väggar. Ytan på rör med denna produktionsmetod är slätare. Vid tillverkning av produkter med annan sektionstyp än rund (rektangel, stjärna, oval, hexagon etc.) används endast kalldeformationsmetoden.

Tjockväggiga och tunnväggiga rör

Ett annat kriterium är produktens väggtjocklek. Denna indikator bestämmer till stor del rörmaterialets omfattning. Separera tjockväggiga och tunnväggiga stålrör:

Varmvalsade sömlösa rör har en diameter på 28-426 mm, med en väggtjocklek på 3-40 mm.
Kallvalsning möjliggör tillverkning av rör med en diameter på 0,3-450 mm och en väggtjocklek på 0,06-12 mm.

Rörkapning utförs i rät vinkel. Det sågade området är nödvändigtvis rengjort från stötar och grader. Ytan på produkten måste ha en enhetlig struktur, utan sprickor, bucklor eller solnedgångar.

Fördelar med sömlösa rör

Frånvaron av en söm på ett metallrör gör dem mycket hållbara jämfört med svetsade produkter. Stålets fysiska egenskaper + en speciell teknik för tillverkning av rörmaterial ger dem följande egenskaper:

Möjligheten att arbeta vid höga temperaturer och tryck inuti rörledningen gör dem oumbärliga i energisektorn.
Styvhet, motstånd mot yttre deformation och inre tryck används inom hydraulik, maskinteknik.
I flygplanskonstruktion efterfrågas styrkan hos ett sömlöst rör, kombinerat med materialets lätthet på grund av en särskilt tunn vägg.
Ovillkorlig täthet säkerställer säker transport av aggressiva, giftiga ämnen i kemiska anläggningar.
Miljövänlighet och säkerhet, när det gäller tröghet mot livsmedelsprodukter, används ofta inom livsmedelsindustrin.

Den enda nackdelen med sömlösa stålrör är deras höga kostnad. Men i kombinationen av pris och kvalitet, när ökade krav ställs på rörledningar och strukturer, lönar sig detta material inte bara fullt ut, utan ger också vinst på kort sikt.

Användningsområden

Styrkan och hållbarheten hos produkter tillåter användning av metallämnen inom olika produktionsområden och offentliga tjänster.

Sömlösa rör används för konstruktion:

bilar;
jordbruksmaskiner (traktorer, lastare, kranar, skördetröskor);
flygplan och flygplansmodellering;
militär utrustning;
olika typer av fartyg osv.

Produkter är nödvändiga för installation av vattenvägar, hydrauliska system, för att lägga gasledningar, inom områdena utvinning och bearbetning av petroleumprodukter, i kemisk industri, energikomplex, inom tung industri, etc.

Tjockväggiga modeller används i komplex med högtrycksindikatorer, för konstruktion av bärande strukturer som tål tunga belastningar (ramverk, förstärkningsgaller, etc.).

Specifikationer

Egenskaper hos ett sömlöst rör uppfyller standarderna för GOSTs. Mått på produkter som bearbetas under termisk påverkan regleras av GOST 8732-78. Populära rör med en ytterdiameter på 25-700 mm, väggparametrar är 2,5-75 mm. Längden på standardrör varierar från 4 till 12,5 m.

Modeller med kall deformation regleras av GOST 8734-75. Storleken på diametern på utsidan är 8-450 mm, väggtjockleken görs 0,08-20 mm. Den slumpmässiga längden på rören är 1,5-11,5 m, den uppmätta längden är 4,5-9 m.

För rörledningar utan anslutningssömmar används stålsorter 10, st35, st40x etc.

Måtten och vikten på det sömlösa röret beror på tillverkningstekniken och valsningsmetoden. Storleksintervallet för modeller som tål högt tryck (precision) är fixerat i GOST 9567-75, som uppfyller kraven för europeisk ISO-standardisering. Standarderna gäller även rördelar av höghållfast stål.

Före leverans testas produkterna för överensstämmelse med övergripande parametrar, täthet, motståndskraft mot mekaniska skador etc.

Teknologisk process för tillverkning av sömlösa rör av rostfritt stål

Tekniken för industriell produktion av sömlösa rör är extremt komplex och tidskrävande. Varje steg kräver mycket energi och material. Rör används ofta för transport av sterila medier, så de strängaste kraven ställs på deras tillverkning. Metallen måste rengöras från föroreningar, och själva produktionsprocessen måste kontrolleras noggrant i alla skeden:

En metallämne gjord av legerat stål värms upp i en ugn.
Glödhett matas den till press- och piercingkvarnen, där formelementen ger den den nödvändiga konfigurationen och penetrerar arbetsstycket genom och igenom.
Därefter rullas det framtida röret ut med rullar till en förutbestämd längd, med erforderlig väggtjocklek, yttre och inre diametrar.
Det färdiga elementet kyls ned och genomgår slutkalibrering i en speciell behållare.
Det sista steget är förberedelsen av segment med den erforderliga längden och märkningen av produkter som är redo för försäljning.

Vissa kvaliteter av sömlösa stålrör genomgår en speciell efterhärdningsprocedur. Produkten värms upp och svalnar sedan snabbt. Upprepad flera gånger, omorganiserar proceduren det molekylära gittret av stål, vilket ger det nya egenskaper.

För tillverkning av sömlösa rör av rostfritt stål används olika stålkvaliteter:

12X18H10T. Den mest motståndskraftiga mot korrosion, används oftare än andra. Legeringstillsatser: nickel, titan och krom. Krom förbättrar korrosionsskyddsegenskaperna, titan ökar styrkan, nickel ger legeringen den nödvändiga formbarheten.
10X17H13M2T. Perfekt för att transportera mycket sura kemikalier. De största konsumenterna av sådana produkter är kemiska och medicinska företag, livsmedelsproduktion
06HN28MDT. Det drivs framgångsrikt inom den petrokemiska och metallurgiska industrin.
10X23H18. En höglegerad stålkvalitet med ökad motståndskraft mot höga temperaturer och öppna lågor. Rör gjorda av sådant stål används vid konstruktionen av kammare för förbränning av bränsle, högtemperaturpannor. Tål lätt långvarig exponering för temperaturer upp till 1100°C.

I allmänhet tillåter standarderna för tillverkning av sömlösa rostfria stålrör användning av 20 olika legeringar. Detta gör att du kan få produkter med en unik uppsättning egenskaper som är bäst lämpade för en specifik uppgift.

https://youtube.com/watch?v=bJlMDTRYvBY

Produktvarianter

Eftersom den sömlösa typen av rör är mycket efterfrågad på marknaden har den fått ett eget namn bland folket - gjutna. Eftersom gjutning från en speciell metallgöt används för processen för dess skapelse. Denna typ har nästan inte längsgående typer av anslutningar.
Beroende på dess dimensioner kan en sömlös form innehålla olika längdmått.
För alla sorter är vissa storlekar fastställda av statliga standarder. Så, om du följer den allmänna standarden, bör det varmvalsade röret i den totala diametern variera från 25 till 700 mm (i ytterdiametern), vid denna tidpunkt bör väggtjockleken nå 2,5-75 mm. Tillverkningen av delar kan ske i ett visst intervall från 4 till 12 mm.
Sömlösa stålrör i termer av det totala förhållandet mellan väggtjocklek och total diameter kan vara från sex till tretton millimeter. Det finns så många som fyra sorter, som vid denna tidpunkt också är indelade i fyra fullvärdiga grupper. Graderingen varierar alltså från bokstaven B till E. Grupp B kännetecknar former vars kemiska komponenter mäts. Grupp E blir deras motsats. Denna typ tillverkas utan användning av värmebehandling i enlighet med dokumentationsstandarder.

I sektionen för sömlösa rör kommer sömlösa rör att bli de mest hållbara och av hög kvalitet.

Kallformade stålrör tillverkas i enlighet med alla statliga standarder. Så, beroende på dem, måste rörets yttre diameter variera från 8 till 450 millimeter. Den totala tjockleken på väggarna får inte överstiga 20 millimeter. Den uppmätta längden på sådana delar kommer att variera från fyra och en halv till tio meter, den omätta längden i detta fall kommer att vara från 1,5 till 11,5 meter.

Ett rör som inte har sömmar har ett stort antal olika modifieringar. Så de viktigaste skillnaderna kommer att bero på stålkvaliteten som används under skapandet, väggarnas parametrar (tjocklek och längd). Totalt bör ett tiotal olika stålsorter användas för att skapa sådana rör utan sömmar. En sådan färgstark komposition hjälper i alla fall att välja det lämpligaste alternativet i enlighet med situationen och behoven.

Varmvalsade kan tillverkas med ett stort antal olika enheter. Alla av dem kan märkbart skilja sig från varandra både i den övergripande storleken på delarna och i metoderna för deras skapande. I slutändan kan du få en mängd olika typer av produkter.

Huvudskillnaderna mellan sömlösa och andra rör kommer främst att ligga i de yttre parametrarna.

Sömlös valsning erhålls efter valsning av ett göt av metall med hjälp av en specialiserad anordning som hjälper till att slutföra processen att skapa hål i mitten av ett göt. Du kan också använda ett helt annat sätt att producera sömlösa produkter - att borra ett hål inuti ett cylindriskt föremål.

Varmvalsad utan sömmar, beroende på väggarnas diameter, kan vara både tjockväggig och tunnväggig. Måtten i detta fall kommer att variera beroende på ytterdiametern.

Fördelar med sömlösa stålrör

Naturligtvis kommer den största fördelen med solid valsad metall att vara den nästan fullständiga frånvaron av sömmar på produkten, varefter de börjar bli nästan helt osårbara. Frånvaron av huvudsvetssömmen kan öka deras styrka och motstånd mot omvärlden med flera gånger.
Produkten, som skapas med en tjock metallplåt, skiljer sig från andra i sin korrosionsskyddande egenskap. Men det kan också negativt påverka produktens flexibilitet under reparationsarbete eller monteringsarbete. Under installationsarbetet är det också absolut nödvändigt att ta hänsyn till den totala diametern på de varmformade rören som används. Detta anses mycket viktigt, eftersom redigering kanske inte ger önskad effekt för användaren.
Den sömlösa typen kan också tillverkas av olika former av stål, den har en hög värmeledningsförmåga och en låg temperaturnivå, vilket kännetecknar den linjära expansionsparametern.

Ett varmvalsat rör kommer att bli ett nästan idealiskt sätt att skapa kommunikation. Med hjälp av olika former av kopplingar kan du skapa nya former av strukturer och byggnader.

https://youtube.com/watch?v=ypzKyB_xrRo

Var används varmvalsat rör

Huvuduppgiften som utförs av sådana produkter är säker leverans av arbetsmediet utan läckage, även om detta medium är i gasformigt tillstånd.

På grund av att kol och legerat stål används i produktionsprocessen kan färdiga produkter användas för att leverera en kemiskt aktiv miljö, eftersom de har höga korrosionsskyddsegenskaper.

Beroende på vilken typ av material som används i tillverkningsprocessen delas varmvalsade produkter in i flera kategorier:

Har normaliserade mekaniska egenskaper.
Har en normaliserad kemisk sammansättning.
Produkter med ransonering och kemisk sammansättning och mekaniska egenskaper.
Har ransonering av testhydrauliktryck.
Ransonering av kontroll av mekaniska egenskaper på prover och kemiska sammansättningar.

Olika tekniska egenskaper avgör också omfattningen där varmvalsade sömlösa rör används. Det är frånvaron av några sömmar som säkerställer hög funktionalitet och hållbarhet hos sådana produkter.

De tekniska kraven för varmvalsade produkter bestäms av GOST 8731-74, och intervallet - GOST 8732-78. I sin tur bestäms sortimentet av kallvalsade produkter av GOST 8734-75 och de tekniska kraven i GOST 8733-74.

Hur produceras det?

För tillverkning av sömlösa varmvalsade rör används en solid varmvalsad eller smidd ämne, som värms upp till en temperatur av +900º-1200º. De exakta temperaturavläsningarna beror på vilken stålkvalitet som används i detta fall.

Produktionsprocessen sker på de så kallade rörbruken. Som ett resultat erhålls en produkt som har mycket låga valsnoggrannheter, såväl som betydande toleranser för väggtjocklek. Och kvaliteten på dess yta är ganska låg.

Varmvalsade runda sömlösa rör

Av dessa skäl kan varmvalsningsteknik inte användas vid tillverkning av stålprodukter med tunna väggar och små diametrar. Teoretiskt sett, i enlighet med standarderna, bör parametrarna för varmvalsade rör vara från 25x2,5 mm till 530x75 mm, men praktiska indikatorer är från 32x3 mm till 426x30 mm. Detta beror på att fabrikerna inte har lämplig utrustning, eller att produktionen är opraktisk.

Varmformade produkter produceras i flera steg:

arbetsstycket värms till en temperatur som något överstiger stålkristallisationströskeln;
med hjälp av en hålpress erhålls en ihålig cylinder eller hylsa från arbetsstycket;
med hjälp av valsning ges rätt form och lämplig storlek, väggtjocklek, ytter- och innerdiametrar;
stålprofilröret kyls och kalibreras med hjälp av rullar;
produkter skärs till önskade dimensioner, som kan vara standard och icke-dimensionella.

Stålkvaliteter som används för tillverkning av varmvalsade produkter

Ett sådant rör är tillverkat av stålkvaliteter:

10.
20.
35.
45.
15HM.
30HGSA.
09G2S.

Tillåtna tryckindikatorer överstiger inte 20 MPa, och de tillåtna avvikelserna för diametern är upp till 1,25%, väggtjocklek upp till 12,5%. Varmvalsade sömlösa produkter kan vara antingen tunnväggiga 6-12,5 mm eller tjockväggiga: 12,5-40 mm. Dessutom kan dessa produkter ha en ökad noggrannhet vid tillverkning av den yttre diametern och den vanliga.