Otthon / Hírek / Ipari hírek / ASTM A513 Type 1 vs Type 5: Mechanikai és költség-összehasonlítás

ASTM A513 Type 1 vs Type 5: Mechanikai és költség-összehasonlítás

Ipari hírek-

Mi az ASTM A513 Type 1 és 5. típus?

Az ASTM A513 lefedi az elektromos ellenállással hegesztett szén- és ötvözött acél mechanikus csöveket. Ezen a specifikáción belül az 1-es és az 5-ös típus a gyártási precíziós spektrum ellentétes végén található. Az 1-es típus meleghengerléssel, csővé formálással és hegesztéssel készül, további hidegmunka nélkül. Az 5-ös típus ugyanazzal az ERW-eljárással indul, majd hideghúzáson esik át egy tüskén, és teljes feszültségmentesítő lágyításon megy keresztül – a DOM (Drawn Over Mandrel) útvonalon. Ez az extra feldolgozás mindent megváltoztat a fal egyenletességétől a megmunkálhatóságig.

  • 1A típus: hegesztett, melegen hengerelt szalag, tipikus marási léptékű felület.
  • 1B típus: ugyanaz, mint az 1A, de pácolt és olajozott a vízkő eltávolítása és a felület tisztaságának javítása érdekében.
  • 5. típus: ERW héj hidegen húzva egy tüskére, majd feszültségmentesítve. A hegesztési vonal gyakorlatilag észrevehetetlenné válik, és a cső számos alkalmazásban varrat nélküli termékként viselkedik.

A mechanikus csövek piaca gyakran használja a „HREW” szót az 1-es típusra, a „DOM”-ot pedig az 5-ös típusra. Ez a nyelvezet pragmatikus, de túlságosan leegyszerűsít. Az 1-es típus melegen hengerelt szalagból indul ki, míg az 5-ös típus melegen vagy hidegen hengerelt szalagot használ a rajzolás előtt. A hideghúzás finomítja a szemcseszerkezetet, növeli a folyáshatárt és szűkíti a méreteket. Ezzel szemben az 1-es típus megtartja a hegesztési állapotot, ami azt jelenti, hogy a tulajdonságok és tűrések lényegében megegyeznek az eredeti szalag- és hegesztési eljárással.

Mechanikai tulajdonságok: folyás, szakítószilárdság és nyúlás

Az ASTM A513 nem tesz közzé külön tulajdonságtáblázatokat az egyes típusokhoz. Ehelyett meghatározza a kémiai összetétel tartományait, és a mechanikai vizsgálati követelményeket a vásárló és a gyártó közötti megállapodásra hagyja. A gyakorlatban az ipar az egyes gyártási útvonalakon jól bevált tipikus értékek mellett döntött az olyan általános minőségeknél, mint a 1008, 1010 és 1020. Az 5-ös típus következetesen magasabb minimális hozamot és szakítószilárdságot biztosít, mivel a hidegmunka és a feszültségmentesítés együttesen növeli a diszlokáció sűrűségét, miközben enyhíti a maradék hegesztési feszültségeket.

Az ASTM A513 Type 1 és 5. típus tipikus mechanikai tulajdonságai három általános minőségben. Az értékek az 1. típusú hegesztési és DOM 5. típusú állapot iparági átlagait jelentik.
évfolyam 1. típusú hozam (ksi) 1. típusú szakítószilárdság (ksi) 1. típusú Hossz. % (2 hüvelyk) 5. típusú hozam (ksi) 5. típusú szakítószilárdság (ksi) 5-ös típusú hosszúkás. % (2 hüvelyk)
1008 30 48 28 50 60 18
1010 36 55 25 55 65 15
1020 40 60 22 60 75 14

Hozamerő be Az 5-ös típus általában 15-25%-kal meghaladja az 1-es típust ugyanazon karbon minőségért. A rés enyhén növekszik 1020-ban, mivel a hideghúzó hatás hangsúlyosabb a magasabb széntartalmú anyagokban. Hidegmunka után a nyúlás csökken, de a feszültségoldó ciklus elegendő rugalmasságot biztosít ahhoz, hogy a termék formázható maradjon. Azoknak a mérnököknek, akik csövet választanak hidraulikus hengerhez vagy hajtótengelyhez, gyakran nagyobb hozamra és szabályozott nyúlásra is szükségük van; Az 5-ös típus biztosítja ezt az egyensúlyt. Az 1-es típus tökéletesen használható marad ott, ahol a terhelések statikusak és a feszültségszintek 30 ksi alatt maradnak.

Mérettűrések és felületkezelés

Ha olyan csőre van szüksége, amely utólagos megmunkálás nélkül csúszik a csiszolt furatba, az 1-es és 5-ös típus közötti tűréskülönbség lesz a döntő tényező. Az 1-es típusú OD tűrés egy 2 hüvelykes cső esetében gyakran ±0,010 hüvelyk körül van; Az 5-ös típus rutinszerűen eléri a ±0,005 hüvelyket, a malmok pedig kérésre ±0,003 hüvelyk befogadására képesek. A falvastagság ugyanezt a tendenciát követi: a névleges ±10%-a az 1-es típusnál, ±5%-a (vagy jobb) az 5-ös típusnál. Az egyenesség egy másik megkülönböztető tényező. Az 1-es típus lábonként 0,030 hüvelykkel térhet el, míg az 5-ös típus általában felezi ezt.

Reprezentatív tűrés-összehasonlítás egy 2.000" OD × 0.120" fali csőhöz.
Jellemző 1. típus (HREW) 5. típus (DOM)
OD tolerancia ±0,010 hüvelyk ±0,005 hüvelyk
Faltűrés ±10% (0,108–0,132 hüvelyk) ±5% (0,114–0,126 hüvelyk)
Egyenesség 0,030 in/ft 0,015 in/ft
Felületi érdesség (Ra) 80–150 µin (1A típusú maróskála); 60–90 µin (1B típusú pácolt) 32–63 µin (hidegen húzott kivitel)

A felület állapota fontos a korrózióvédelem és a későbbi bevonat szempontjából. Az 1A típus malomkővel érkezik, amelyet festés vagy bevonat előtt el kell távolítani. Az 1B típusú, pácolt és olajozott, tisztább aljzatot kínál. Az 5-ös típus fényes, sima felülettel rendelkezik minimális felület-előkészítést igényel az e-bevonat vagy foszfátozás előtt , és alacsonyabb Ra értéke hozzájárul a dinamikus alkatrészek jobb kifáradási élettartamához. Például egy hidraulikus hengerhordóhoz tervezett DOM-cső gyakran egyenesen a hónolásig tud haladni, extra esztergálási lépések nélkül.

Alkalmazási alkalmasság: Mikor kell használni az 1-es típust az 5-ös típushoz képest

Egyetlen csőtípus sem felel meg minden tervezési vázlatnak. A terhelési szint, a precíziós igény és a költségvetés köré épülő, egyértelmű döntési mátrix elvezeti Önt a megfelelő választáshoz. Használja az alábbi táblázatot kiindulási pontként, majd finomítsa be a saját fáradtsági és korróziós követelményei szerint.

Alkalmazásalapú kiválasztási útmutató az ASTM A513 Type 1 és 5. típus számára.
Alkalmazási forgatókönyv Ajánlott típus Indoklás
Alacsony feszültségű szerkezeti keretek, korlátok, védőburkolatok 1A vagy 1B típus Elegendő erő; legalacsonyabb anyagköltség; széles elérhetőség kis mennyiségben.
Mezőgazdasági gépek tartók, szállítószalag támasztékok 1B típus Tiszta felület malomkő nélkül; mérsékelt statikus terhelés nem igényel DOM-minőségű tűréseket.
Közepes igénybevételű gépalkatrészek (perselyek, távtartók) 2-es vagy 5-ös típus A 2. típus feszültségmentesített hegesztési varratokat kínál; Az 5-ös típus méretszabályozást ad, ha az alkatrésznek illeszkednie kell a csapágyakhoz vagy a tömítésekhez.
Hidraulikus henger hengerek (csiszolt ID) Type 5 Szinte varratmentes belső felület, szűk faltűrés és 55 ksi feletti folyáshatár. A hidegen húzott DOM-héj csökkenti a hónolási anyagot és a ciklusidőt.
Hajtótengelyek, tengelycsövek, torziós rudak Type 5 A kifáradásra érzékeny részek előnyösek az egységes szemcseszerkezetből és a jobb felületminőségből hajtótengely cső DOM specifikációi szerint gyártva.
Pneumatikus hengercsövek, lengéscsillapító házak Type 5 Az állandó ID kerekítés és a felület minősége csökkenti a tömítések kopását és a szivárgási útvonalakat.

A lista nem teljes. Amikor egy terv a csiszolást követően tükörszerű azonosítót igényel, a kiindulópont szinte mindig a csiszolt hidraulikus hengercső DOM raktárról készült. Ha a projekt olyan tengelyt tartalmaz, amely ismétlődő irányváltó nyomatékot észlel, az 1-es típusról az 5-ös típusra történő ugrás gyakran kiküszöböli a hegesztés utáni egyengetést és a megmunkálási műveleteket, így a teljes gyártási folyamat lerövidül.

Költség és ellátási lánc szempontok

A DOM-csövek prémiumot igényelnek. Kilónkénti alapon az 5-ös típus 20-40%-kal többe kerül, mint az ugyanabból a malomból származó 1-es típus. Ez a szám szűkül, ha figyelembe veszi a selejt csökkentését és a megszüntetett műveleteket. Az 1-es típusú alkatrészhez szükség lehet egy extra esztergamenetre az OD ovális kijavításához, míg a DOM alkatrész közvetlenül a lézervágó vagy megmunkáló központba kerül.

  • Nyersanyagár: Az 1-es típus az alapérték; Az 5-ös típusú pótdíj a hideghúzás, a tüskekezelés és a feszültségmentesítő kemence idejét tükrözi.
  • Minimális rendelési mennyiségek: Az 1-es típust gyakran szabványos méretben raktározzák, kis rendelés esetén. Az 5-ös típus gyakran nagyobb MOQ-t igényel, mivel a malmok kampányalapú rajzütemezéseket futtatnak.
  • Átfutási idő: Az 1-es típusú készlet napokon belül kiszállításra kerül. A nem raktáron lévő DOM-méretek 4–8 hetet növelhetnek, különösen az olyan ötvözetminőségeknél, mint az 1026 vagy az ST52.
  • A projekt teljes költsége: A megmunkálási hulladék arányának tényezője. Az 1-es típus 8–12%-kal több hulladékot termel a nagy toleranciájú alkatrészekben; Az 5-ös típus kiváló méretszabályozása gyakran csökkenti a kész alkatrész összköltségét.

Az ellátási lánc rugalmassága szintén az 5-ös típust részesíti előnyben a kritikus alkalmazásokhoz. Egyetlen DOM-héj helyettesítheti a többlépcsős gyártást, amely korábban hidegen húzott varrat nélküli csövet és hegesztést igényelt. A kevesebb cikkszám készletezése leegyszerűsíti a készletet, és a konzisztens tulajdonságok csökkentik a gyártási leállások kockázatát az anyagváltozatok miatt. Beszerzési vevőknek hidegen húzott hegesztett acélcső Az ASTM A513 szerint annak ellenőrzése, hogy a malom el tudja látni a szükséges vizsgálati jelentéseket és a mérettanúsítványt, elkerülhető a későbbi minőségi problémák.

Gyártási és megmunkálási teljesítmény

A hegesztés, hajlítás és megmunkálás különbözőképpen kölcsönhatásba lép a két csőtípussal. Az 1-es típusú hegesztett állapot általában elfogadja a szabványos ERW-ERW csatlakozást speciális előmelegítés nélkül, feltéve, hogy a kémia alacsony szén-dioxid-kibocsátású. Az 5-ös típus, bár szintén hegeszthető, enyhe előmelegítést igényelhet, ha a falvastagság meghaladja a 0,250 hüvelyket, hogy elkerülje a hidrogénrepedést a hőhatászóna közelében. A DOM-eljárás nem vezet be olyan ötvözeteket, amelyek rontják a hegeszthetőséget; egyszerűen finomítja a szemcsét, és a maradék feszültség kisebb, mint a hegesztett 1-es típusnál.

  • Hegesztés: Az 1-es típus elnéző a GMAW-val és az ellenállás-hegesztéssel. Az 5-ös típusnál előfordulhat, hogy előmelegítésre van szükség 0,250 hüvelykes fal felett, de általában nincs szüksége hegesztés utáni feszültségmentesítésre nyomásmentes szolgáltatáshoz.
  • Hajlítás: Az 5-ös típus kiszámíthatóbb visszarugózással rendelkezik, mivel a folyáshatár nagyobb és egyenletesebb a kerület mentén. Az 1-es típusnál a fal elvékonyodása látható a kanyar külső oldalán, ha a cső nem teljesen kerek.
  • Megmunkálás: 5-ös típusú gépek kevesebb szerszámreccsenéssel és hosszabb lapkaélettartammal mert a felület egyenletes és a hidegen megmunkált mátrix tisztán töri a forgácsot. Az 1-es típusú marási skála 10-20%-kal gyorsíthatja a szerszámkopást, ha nem távolítják el először.

A több száz azonos alkatrészt üzemeltető gyártóüzemek esetében a hulladékarány és a ciklusidő különbsége gyakran indokolja a DOM-készletre való átállást. Az alkatrész, amelyet fúrni, esztergálni és hornyolni kell, szinte mindig élvezni fogja az 5-ös típusú méretek egyenletességét, míg egy egyszerű hegesztett konzol soha nem téríti meg az anyagprémiumot.

Gyakori tévhitek az A513 Type 1-ről és Type 5-ről

Számos mítosz él a beszerzési és tervezési osztályokon. Ezek tisztázása megakadályozza a költséges túlspecifikációt, vagy ami még rosszabb, az alulspecifikációt, amely helyszíni hibákhoz vezet.

1. tévhit: Az 5. típus zökkenőmentes. A DOM ERW csőként kezdődik. A tüske feletti hideghúzás elmozdítja a hegesztési zónát, az ezt követő feszültségmentesítés pedig újrakristályosítja a területet, mikroszkóp alatt is láthatatlanná téve a hegesztést. A roncsolásos tesztelés felfedi az eredeti varrást, de a folyadékerős és szerkezeti alkalmazásoknál egyenértékű a valódi varrat nélküli csővel. Ha valódi zökkenőmentesre van szükség, akkor az ASTM A519-hez hasonló specifikációkat kell használni.

2. tévhit: Az 1. típus nem használható egyetlen gépelemhez sem. Az 1-es típus jól működik alacsony ciklusú, statikus vagy enyhén terhelt szerelvényekben. A keréktávtartók, a távtartó csövek és a védőkorlátok rendszeresen az 1-es típust használják. A korlátozás nem a célnak való megfelelés, hanem a tűrés és a kifáradási élettartam. A tervezőknek a tényleges feszültségi állapotot kell értékelniük, nem pedig az alapértelmezett DOM-ot.

3. tévhit: A DOM projekt alapon mindig többe kerül. Míg a lábonkénti ár magasabb, a megmunkálási lépések, az egyengetési műveletek és a selejt csökkentése gyakran alacsonyabb összköltséget eredményez. Ez az oka annak, hogy sok mennyiségvezérelt gyártó szabványosította a DOM-ot a nagy értékű forgó alkatrészekhez.

4. tévhit: A felületkezelés csak kozmetikai. A hidraulikus hengereknél az ID felület befolyásolja a tömítés kopását és a kitörési erőt. Az 1B típusú pácolt felület nagy lépést jelent az 1A típushoz képest, de még mindig hiányzik belőle a DOM finom Ra. A dinamikus tömítőfelületek esetében az extra mikronnyi érdesség közvetlenül a karbantartási időközökhöz és a szivárgásveszélyhez vezet.

Az A513 cső rendelése: A szállítandó legfontosabb műszaki adatok

A teljes beszerzési specifikáció kiküszöböli az oda-vissza járást, és biztosítja, hogy a malom vagy a szervizközpont pontosan azt nyújtsa, amit a nyomtatás megkövetel. Minden ajánlatkérőnek tartalmaznia kell a következő részleteket:

  1. ASTM típus (1A, 1B vagy 5).
  2. Anyagminőség (1008, 1010, 1020, 1026 vagy azzal egyenértékű ötvözet).
  3. Külső átmérő és falvastagság tűrésosztályokkal, ha a szabványnál szorosabb.
  4. Hossz, vágási állapot (véletlenszerű, maróhosszúság vagy precíz vágási hossz) és végkiképzés.
  5. Felületi állapot (marási léptékű, pácolt-olajozott vagy DOM-fényes) és bármilyen kiegészítő bevonási követelmény.
  6. Mennyiség kiadásonként és éves szinten is, hogy segítse a beszállítót a malomjáratok optimalizálásában.
  7. Szükséges tanúsítványok: malomvizsgálati jelentések az EN 10204 3.1 vagy 3.2 típusa szerint, kémiai elemzés és bármely további NDE.

Amikor az alkalmazás megköveteli a hidegen húzott méretek és mechanikai tulajdonságok megismételhetőségét, hivatkozva a mi precíziós hidegen húzott acélcső a készlet összhangba hozza az elvárásokat. A lehető legtöbb részletet adja meg a tervezett megmunkálási vagy hegesztési sorrendről; egy jó beszállító gyakran javasolhat egy alternatív falvastagságot vagy egy kis kémiai beállítást, amely a teljesítmény feláldozása nélkül csökkenti az átfutási időt.