Як виготовляються та формуються квадратні та прямокутні труби великого-діаметра? На що слід звернути увагу в процесі виробництва?

Для квадратних і прямокутних труб великого-діаметра (зазвичай це стосується труб із розміром однієї сторони, що перевищує або дорівнює 200 мм), основними процесами є перетворення з круглої-на-квадратну трубу (екструзія/прокатка труб) або пряме формування (прокатка сталевої смуги + високо-зварювання-).

Основою виробництва є поступове формування, контроль температури та форми, якість зварювання/плівки та контроль залишкової напруги. Для труб із товстими-стінними/високими-розмірами перевага надається трансформації з-круглої в-квадратну; тоді як для тонкостінного/великомасштабного-виробництва застосовується пряме формування.

(1) Метод формування від-до-прямокутника (бажано безшовні/товстостінні-)
Використовуючи безшовні круглі труби або зварні круглі труби як сировину, через кілька проходів прокатних штампів або прес-форм, від круглих → еліптичних → подовжених круглих → квадратних / прямокутних, периметр залишається в основному незмінним, а металопластикова деформація завершує перетворення секцій.

- Хід процесу:

1. Підготовка сировини: Виберіть кваліфіковану секруглі труби amless (наприклад, 20#, Q355B) або зварні труби великого-діаметра, провести дефектоскопію, видалення іржі та рихтування.
2. Опалення (опціонально): нагрійте товстостінні-труби до 800–950 градусів (поліпшення пластичності, запобігання розтріскування).
3. Попереднє-формування:Поступове стиснення кількома комплектами вальцьованих штампів, кругла труба змінюється на еліптичну, подовжену круглу, рівномірне потоншення стінки та кутове попереднє-пресування.
4. Квадрат прямокутне формування:Штампи або прес-форми типу спеціальних отворів, поступово притискайте 4 кути до 90 градусів, рівномірно контролюйте довжину краю, діагональ і товщину стінки.
5. Контроль діаметра та формування:Машина для тонкої прокатки / правки, правильний розмір, прямолінійність, викривлення, контроль круглого кута R (зазвичай R менше або дорівнює 1,5 × товщина стінки).
6. Охолодження:Повітряне або водяне охолодження (контроль швидкості охолодження, запобігання розтріскування під напругою).
7. Оздоблення та дефектоскопія:Розріжте на фіксовану довжину, вирівняйте, відполіруйте; UT/MT дефектоскопія, вимірювання розміру, товщини стінки, твердості.

- Особливості:

Відсутність зварного шва, висока міцність, рівномірна товщина стінки, хороша якість кутів; підходить для товстостінних труб розміром 200×200–400×400 мм і товщиною стінки 10–40 мм; ефективність нижча, ніж при прямому формуванні.

(2) Метод прямого формування (прокатка сталевої стрічки + високочастотне зварювання, бажано тонкостінне/серійне виробництво)

Гарячекатані/холоднокатані сталеві смуги проходять намотування, розплющування та кілька процесів прокатки для формування U→O→квадратної/прямокутної форми. Потім вони зварюються разом за допомогою-індукційного зварювання високої частоти, і процес здійснюється безперервно.

- Хід процесу:

1. Розмотування та випрямлення:Розмотайте сталеву стрічку, розріжте та зваріть її, а також випряміть, щоб усунути хвилі/вигини ножів.
2. Попереднє згинання:  Кілька формувальних роликів поступово згинають сталеву стрічку в заготовки U-форми → O-форми з точним вирівнюванням країв.
3. Високочастотне зварювання:Застосуйте -струм високої частоти (200–450 кГц), щоб нагріти краї до плавлення, і використовуйте екструзійні ролики, щоб зварити їх разом. Видаліть будь-які зовнішні задирки (внутрішні задирки можна видалити відповідно до вимог).
4. Охолодження:Зварювальну секцію охолоджують водою, знижуючи температуру приблизно до 100 градусів.
5. Квадрат прямокутне формування:О--подібні заготовки надходять у групу квадратних/прямокутних формувальних роликів, де чотири кути поступово згинаються до 90 градусів, контролюючи довжину, діагональ і вертикальність.
6. Контроль діаметра та випрямлення:Ролики тонкого прокату контролюють діаметр, а випрямляюча машина виправляє прямолінійність і скручування, контролюючи площинність і вертикальність.
7. Автоматичне різання по довжині:Відрізані відповідно до довжини, з плоскими головками та видаленням задирок.
8. Точна перевірка:Обробка поверхні, дефектоскопія, перевірка розмірів/механічних властивостей.

- Особливості:

Безперервна та ефективна, низька вартість, хороша якість поверхні, висока точність розмірів; підходить для тонкостінних трубок розміром 200×200–500×500 мм і товщиною стінки 3–12 мм; має зварні шви, вимагає суворої дефектоскопії.

(3) Інші допоміжні процеси (спеціальні характеристики / дрібносерійне виробництво)
- Гаряча екструзія:

Заготівлю круглої труби нагрівають до 1100–1200 градусів, а потім формують у квадратну/прямокутну форму за допомогою однієї екструзії в матриці; підходить для надзвичайно великих діаметрів / товстих стінок / спеціальних матеріалів (таких як легована сталь, нержавіюча сталь), з високою вартістю та малим розміром партії.

- Холодне волочіння/холодна прокатка:

Безшовні круглі труби поступово зменшуються в діаметрі та формуються у квадратну/прямокутну форму за допомогою кількох штампів для холодного витягування або холодної прокатки; висока точність, хороша поверхня, підходить для труб середнього та малого діаметрів з високою точністю.

1. Контроль якості сировини (запобігання дефектам на джерелі)

• Відповідність матеріалу:Q235B/Q355B/20# тощо, з повними сертифікатами якості, а склад і механічні властивості відповідають стандартам.
• Поверхня без дефектів:відсутність тріщин, складок, рубців, нашарувань, ямок іржі; сталева стрічка не має серповидних вигинів, хвилястих країв і задирок.
• Стабільність розмірів:еліптичність заготовки круглої труби менше або дорівнює 1,5%, допуск на товщину сталевої смуги менше або дорівнює ±0,1 мм; продуктивність однієї і тієї ж партії матеріалів рівномірна.

2. Контроль процесу при формуванні (запобігання деформації, розтріскування, збереження розмірів)
- Прогресивне формування:деформація за прохід Менше або дорівнює 10%, кути повільно згинаються (R Більше або дорівнює 1,2 × товщина стінки), ніколи не натискайте до 90 градусів відразу (запобігаючи мікротріщинам на кутах і концентрації внутрішньої напруги).

- Контроль температури:

• Нагрівання для перетворення-на-квадратну: 800–950 градусів, рівномірне нагрівання (різниця температур менше або дорівнює 50 градусам), запобігання локальному перегріву та перегоранню.
• Високочастотне-зварювання: температура зварювання 1350–1450 градусів, узгодження струму/напруги, швидкість зварювання збалансована з теплом (запобігання помилковому зварюванню, прогоранню, надмірним задиркам).
• Охолодження: сегментований контроль температури, водяне охолодження після зварювання Менше або дорівнює 100 градусам, головним чином повітряне охолодження для товстостінних-труб (запобігаючи раптовому охолодженню та розтріскуванню).

- Точність розмірів:
- Допуск на довжину краю: ±0,5–1,0 мм (залежно від специфікації), діагональна різниця менше або дорівнює 1,5 мм, перпендикулярність менше або дорівнює 0,5 градуса.
- Однорідність товщини стінки: відхилення менше або дорівнює ±8%, товщина кутової стінки більше або дорівнює 90% сторони (запобігаючи недостатній міцності в кутах).
- Прямолінійність: менше або дорівнює 1,5 мм/м, ступінь скручування менше або дорівнює 1 градусу/м (точне регулювання за допомогою випрямляючої машини).

3. Контроль якості зварювання (основний метод прямого формування)
- Параметри зварювання: відповідність потужності високої{1}}частоти, частоти та швидкості зварювання, достатнє оплавлення країв, правильна екструзія, відсутність фальшивого зварювання, вкраплення шлаку, пор або прогорання-.
- Оздоблення країв: повне видалення зовнішніх задирок (плавний перехід), внутрішніх задирок менше або дорівнює 0,5 мм (потрібно видалити задири на трубі високого-тиску/потоку).
- Перевірка зварювання: 100% вихровий струм + ультразвукова перевірка відповідно до стандартів GB/T 11345 рівня II або API 5L.

4. Контроль якості поверхні (проти-задирів, анти-окислення, збереження зовнішнього вигляду)
- Стан поверхні валика: формувальний валик і напрямні ролики гладкі (Ra менше або дорівнює 1,6), без тріщин, без сталевої адгезії та регулярно поліруються, щоб уникнути сильних подряпин і вм’ятин.
- Змащення та охолодження: у зоні формування використовуються емульсії/спеціальні мастила для охолодження, зменшення тертя та запобігання окисленню; зона зварювання захищена захисними газами (аргон/азот) для запобігання окисленню шва.
- Очищення поверхні: видаліть окалину, зварювальний шлак, масляні плями та задирки; труби з нержавіючої сталі потрібно-промити кислотою для пасивації, а труби з вуглецевої сталі можна -обробити дробеструйною або піскоструминною обробкою.

5. Контроль залишкової напруги та випрямлення (запобігання подальшій деформації/розтріскування)
- Зняття напруги: для товстостінної-/високо{2}}сталі (Q355 і вище) виконується відпал-зняття напруги після формування (витримування при 550–650 градусів протягом 2–4 годин, охолодження повітрям), щоб усунути залишкові напруги від формування та зварювання, запобігаючи подальшій деформації, розтріскуванням і корозії під напругою.
- Процес випрямлення: роликове випрямлення є основним методом, доповненим випрямленням тиском; відстань, кут і тиск випрямляючих роликів точно підібрані (надто малий спричиняє пошкодження поверхні, занадто великий залишає залишкову напругу); локальна деформація точно виправляється за допомогою преса, щоб уникнути надмірного випрямлення.

6. Перевірка та заводський контроль (замкнутий цикл якості)
- Перевірка розмірів: виміряйте довжину краю, товщину стінки, діагональ, прямолінійність і деформацію для кожної труби. Використовуйте лазерний діаметромір/ноніус/рівень.
- Не-неруйнівний контроль: 100% UT/ET для зварних швів, UT/MT для основного матеріалу (для товстостінних-труб).
- Механічні властивості: Візьміть зразки з кожної партії для випробувань на розтяг, згин і удар відповідно до GB/T 6728/GB/T 17200.
- Перевірка поверхні: візуальна перевірка + магнітопорошкова перевірка (для критичних застосувань). Без тріщин, подряпин, іржі та деформації.

• Розтріскування кутів:Причини → Надмірна деформація за один раз, занадто мале значення R, низька температура, твердий матеріал; Запобігання → Прогресивне формування, R Більше або дорівнює 1,2 × товщина стінки, нагрівання товстої стінки, відпал для зняття напруги.
• Дефекти зварювання (зварювання не повністю розплавлене або прогоріло):Причини → Недостатня/високочастотна потужність, занадто висока/повільна швидкість зварювання, неточне вирівнювання краю; Запобігання → Збіг параметрів, точне вирівнювання, стабільна швидкість зварювання.
• Відхилення розмірів (довжина сторони/кут по діагоналі/прямолінійність):Причини → Знос/зсув формувальних валків, неправильні параметри правки, нерівномірне охолодження; Профілактика → Регулярне калібрування комплектів валків, точне регулювання випрямлення, рівномірне охолодження.
• Sподряпини на поверхні/відступи:Причини → Шорстка поверхня ролика/прилипання сталі, потрапляння сторонніх предметів, заклинювання направляючого ролика; Профілактика → Полірування поверхні валків, чиста виробнича лінія, регулярна перевірка напрямних роликів.
• Деформація залишкового напруження:Причини → Невідпалений, занадто швидке охолодження, надмірне випрямлення; Профілактика → Відпал для зняття напруги, сегментований контроль температури, точне випрямлення.

Основою виробництва квадратних і прямокутних труб великого-діаметра є "поступове формування, контроль температури та форми, надійні зварні шви, чиста поверхня, зняття напруги та точний контроль". Перехід від круглої форми до квадратної підходить для товстостінних/безшовних-сценаріїв із високим{3}}попитом, тоді як пряме формування підходить для тонкостінних-великих-обсягів ефективного виробництва.

Під час виробничого процесу необхідний суворий контроль за всім процесом, включаючи сировину, формування, зварювання, охолодження, рихтування та виявлення дефектів, щоб уникнути кутових тріщин, неповного зварювання, відхилень розміру, дефектів поверхні та проблем із залишковою напругою.