Načelo delovanja hladnega vlečenja
Hladno vlečenje zmanjša presek cevi tako, da jo potegne skozi matrico, medtem ko je kovina pri sobni temperaturi. Matrica nastavi zunanji premer, trn v cevi pa notranji premer, tako da se obe dimenziji in debelina stene med njima nadzorujeta z orodjem in ne z valjanjem. Ker se deformacija zgodi pod temperaturo rekristalizacije, se kovina z redukcijo strdi, kar poveča njeno trdnost in trdoto ter hkrati izboljša končno obdelavo površine.
Iz načela neposredno izhajata dve posledici. Prvi je natančnost: kombinacija matrice in trna daje enake dimenzije na vsakem kosu, zato je tolerančni pas veliko ožji kot pri vročem valjanju. Drugi je omejitev glede tega, koliko je mogoče narediti v enem prehodu, ker močno utrjena cev izgubi duktilnost in poči, preden doseže naslednjo matrico. Vmesno žarjenje se vstavi vedno, ko se akumulirana redukcija približa tej meji, zato je hladno vlečeni izdelek opisan s svojim urnikom vlečenja.
Zaporedje procesa
Izbira in pregled matične cevi: vroče valjana brezšivna votlina ustrezne velikosti, kakovosti in stene je izbrana tako, da je dosegljivo zahtevano zmanjšanje.
Toplotna obdelava in odstranjevanje vodnega kamna: vdolbino lahko žarimo, da se zmehča, površinske luske pa odstranimo z luženjem v kislini ali s peskanjem.
Kemična površinska obdelava: nanese se fosfatni pretvorbeni premaz in mazivo ali milni film, tako da cev prenaša mazivo v matrico in se kovina ne zatakne ob orodje.
Hladno vlečenje: koničasti konec cevi se prime in potegne skozi matrico preko trna na vlečni mizi ali pa se cev hladno valja v pilger mlinu za večja redukcije.
Vmesno žarjenje: uporablja se tam, kjer je treba skupno redukcijo razdeliti na več prehodov, s čimer se obnovi duktilnost pred naslednjim vlečenjem.
Končna toplotna obdelava: svetlo žarjenje v zaščitni atmosferi se uporablja, kjer je potrebna površina brez oksidov, in obdelava za razbremenitev napetosti, kjer je pomembna dimenzijska stabilnost.
Ravnanje, rezanje in zaključna obdelava koncev: cev se zravna, odreže na določeno dolžino in konci so obrnjeni ali posneti glede na risbo.
Končni pregled: preverjanje dimenzij, testiranje na vrtinčne tokove ali ultrazvok, hidrostatično testiranje ali testiranje z zračnim tlakom in vizualni pregled izvrtine, ki mu sledi označevanje in zaščita.
Metode risanja in kaj spremenijo
| Metoda | Učinek na cev |
|---|---|
| Potopitev brez trna | Zmanjša zunanji premer, medtem ko se stena zgosti; uporablja se za vmesno dimenzioniranje in ne za končno natančnost |
| Risanje preko fiksnega čepa ali trna | Nadzoruje notranji premer, ko se zunanji zmanjša, kar daje najboljši nadzor stene in je osnova za natančno proizvodnjo cevi |
| Risanje čez plavajoči čep | Preprostejše orodje z dobrim nadzorom notranjega premera, ki se široko uporablja za majhne in srednje velikosti |
| Risba gibljivega trna | Trn potuje s cevjo, zmanjšuje trenje in omogoča večja zmanjšanja na prehod |
| Hladno piljenje | Namesto da cev kotali kot vleče, kar omogoča zelo velika zmanjšanja z dobro površino in tesnim nadzorom stene |
Spremembe lastnine, ki jih povzroča hladno delo
Hladno vlečenje poveča tečenje in natezno trdnost, zmanjša raztezek in poveča stopnjo notranje napetosti cevi. Velikost spremembe je odvisna od zmanjšanja in stopnje, zato vlečena cev in njen žarjeni primerek iste stopnje nista zamenljivi pri izračunu trdnosti. Cev je običajno dobavljena v določenem stanju dobave: hladno vlečena in žarjena, hladno vlečena in razbremenjena ali hladno vlečena, kot je dobavljena. Dobavni pogoj mora biti torej naveden v povpraševanju, ker določa mehanske lastnosti, ki bodo potrjene.
Postopek vlečenja izboljša tudi izvrtino. Matrica in trn ustvarita gladko površino z nadzorovano hrapavostjo, zmanjšata ekscentričnost stene, podedovano od osnovne cevi, in izboljšata ravnost. To so lastnosti, zaradi katerih je hladno vlečena brezšivna cev primerna za hidravlične sode, instrumentalne linije in cevi izmenjevalnika toplote, kjer je izvrtina funkcionalna površina.
Točke nadzora kakovosti in pogoste napake
Ekscentričnost stene in sprememba notranjega premera, ki izhajata iz kakovosti matične cevi in poravnave matrice in trna.
Notranje praske, prekrivki in sledi-pobiranja, ki so posledica neustreznega mazanja ali obrabljenega trna.
Prečne razpoke na vlečenem koncu, kar kaže, da je redukcija na prehod presegla razpoložljivo duktilnost.
Preostala napetost in izguba ravnosti po rezanju, nadzorovana z zdravljenjem za razbremenitev in s pravilnim ravnanjem.
Površinska dekarbonizacija ali oksid, ki ga nadzira atmosfera žarilne peči.
Pregled teh napak se izvaja z dimenzijskimi merilniki, merilniki vtičnice, vrtinčnimi tokovi ali ultrazvočnimi preskusi za odkrivanje sten in napak ter hidrostatičnim ali zračnim pritiskom, kjer je celovitost tlaka del zahteve. Zapisi so sledljivi do toplotnega števila matične cevi in do uporabljenega urnika risanja, tako da je mogoče mehanske lastnosti, certificirane za dokončano cev, izslediti nazaj skozi proces.
pogosta vprašanja
V: Ali hladno vlečenje naredi jeklo močnejše?
Da, s utrjevanjem pri delu. Tečenje in natezna trdnost naraščata z zmanjšanjem in padanjem raztezka, zato mora biti dobavni pogoj specificiran in certificiran.
V: Zakaj je potrebno žarjenje med vlečenjem?
Vsak prehod porabi duktilnost. Ko bi nakopičeno zmanjšanje pustilo cev pretrdo ali preveč krhko za naslednji prehod, žarjenje obnovi duktilnost in omogoči nadaljnje zmanjšanje.
V: Kakšna je prednost hladno vlečene cevi pred vroče valjano?
Ožji premer in tolerance sten, boljša koncentričnost, bolj gladka izvrtina in boljša površinska obdelava, vse to zmanjša strojno obdelavo in izboljša zmogljivost cevi kot strojnega elementa.
V: Ali je hladno vlečena brezšivna cev na koncu vedno žarjena?
Ne. Končni pogoji dostave so odvisni od uporabe, dobavljeni pa so tako žarjeni kot vlečeni pogoji. Pogoj za razbremenitev se uporablja tudi, kadar je dimenzijska stabilnost kritična.
V: Kateri standardi veljajo za hladno vlečene brezšivne cevi?
GB/T 3639 za hladno vlečene ali hladno valjane natančne brezšivne jeklene cevi, EN 10305-1 za brezšivne hladno vlečene cevi in ASTM A519 za mehanske cevi, z brezšivnimi razredi, ki zajemajo tudi A179, A192 in A213 za toplotni izmenjevalnik in kotel.
V: Kaj povzroča razpoke na koncu vlečene cevi?
Prekomerno zmanjšanje na prehod glede na duktilnost materiala ali nepopolno žarjenje. Zmanjšanje zmanjšanja prehoda ali dodajanje žarjenja odpravi težavo.
