عملية تصنيع الأنابيب المربعة

أنابيب مربعةهي أنابيب فولاذية مع مقاطع عرضية مربعة مجوفة مصنوعة من قضبان فولاذية أو شرائح فولاذية من خلال اللف أو اللحام. تعرف أيضًا باسم الملامح المجوفة أو الأنابيب المربعة الهيكلية. نظرًا لقوتها العالية ومتانتها ، فهي تستخدم على نطاق واسع في المجالات الهيكلية الحاملة والتصنيع والديكور.

سواء تم تصنيعها وفقًا للمعايير الدولية مثلASTM A500(درجة B/C) ، EN 10210 ، أو JIS G3466 ، يتم تصنيع الأنابيب المربعة في المقام الأول طريقتين: سلس وملحوم (ERW/HFW). تعتمد موادها الخام بشكل رئيسي على الفولاذ الكربوني الذي يحتوي على نسبة كربون تبلغ حوالي 0.05 ٪ إلى 2.1 ٪. شكل المقطع العرضي مربع والداخلية مجوفة. يوفر المقطع العرضي الآمن أداءً ممتازًا لمقاومة الانحناء والالتواء ، وله مزايا القوة العالية والوزن الخفيف.

مسار التصنيع: كيف تصنع الأنابيب المربعة

الطريق أ: عملية تصنيع الأنبوب المربع السلس
الأنابيب المربعة غير الملحومة مثالية للبيئات شديدة الحمل والضغط العالي حيث لا يُسمح باللحام.

تسخين الفواتير وثقبها: يتم تسخين قضبان فولاذية مستديرة عالية الجودة إلى أكثر من 1200 درجة مئوية في فرن الموقد الدوار ثم تثقبها لتشكيل أنبوب مجوف.

الاستطالة والتحجيم: تتم معالجة البليت المجوف من خلال مطحنة دلفنة متعددة التمريرات أو طاولة الرسم البارد لتحقيق القطر الخارجي المطلوب وسمك الجدار.

تشكيل مقطع عرضي مربع: يتم تحويل الأنبوب الأم المستدير غير الملحوم من شكل دائري إلى شكل مربع دقيق باستخدام لفات تشكيل مخصصة أو قوالب هيدروليكية.

المعالجة الحرارية: يستخدم التلدين للتطبيع أو تخفيف التوتر للتخلص من الضغوط الميكانيكية المتبقية الناجمة عن تشوه البرد.

الاستقامة ، الاختبار غير المدمر ، والتشطيب: تضمن آلة استقامة المحاذاة المحورية ، يليها اختبار الموجات فوق الصوتية (UT) ، الاختبار الهيدروستاتيكي ، الميلا/القطع ، وتطبيق الطلاء الواقي.

المسار ب: عملية تصنيع الأنبوب المربع الملحوم (ERW/HFW)
توفر الأنابيب المربعة الملحومة دقة فائقة في الأبعاد ، وسمك جدار موحد ، وفعالية من حيث التكلفة للتطبيقات الهيكلية. Uncoiling والتسوية: لفائف الصلب المدرفلة على الساخن (HRC) غير ملفوفة ، مسطحة ، ومقصصة عند الحواف لضمان العرض الدقيق.

التشكيل المستمر: باستخدام الناقلات الأسطوانية متعددة المراحل ، يتم تشكيل الشريط المسطح تدريجيًا في أنابيب دائرية (طريقة دائرية إلى مربعة) أو مباشرة في ملامح مربعة (طريقة مباشرة إلى مربع) قبل اللحام.

لحام مقاوم عالي التردد (ERW/HFW): يذوب التيار عالي التردد حواف الشريط دون الحاجة إلى معدن الحشو. يتم ضغط الحواف معًا لتشكيل رابطة مستمرة وقوية.

لحام التشطيبات والتلدين: حبات اللحام الخارجية والداخلية (فلاش) مسطح على نحو سلس. يخضع اللحام في خط المعالجة الحرارية الحثية لتحسين هيكل الحبوب.

التحجيم والتشكيل البارد: يتم قياس الأنابيب الملحومة لوضع اللمسات الأخيرة على الأبعاد المربعة ، ونصع الزاوية ، وتوحيد سمك الجدار.

القطع والفحص: يقوم المنشار الطائر بقطع الأنابيب المستمرة إلى أطوال مخزون قياسية (على سبيل المثال ، 6 أمتار أو 12 مترًا أو أطوال مخصصة) ، يليه اختبار تيار الدوامة والفحص البصري.

أنابيب مربعة غير ملحومة مقابل أنابيب مربعة ملحومة

لمساعدة المهندسين ومديري المشتريات على اتخاذ قرارات مستنيرة ، يبرز الجدول أدناه الاختلافات الرئيسية في التشغيل والأداء:

عامل المقارنة	أنبوب مربع غير ملحوم	أنبوب مربع ملحوم (ERW)
أساس التصنيع	اخترقت الخام الصلبة وتشكيلها	لفائف فولاذية مشكلة وملحومة عالية التردد
تماثل سمك الجدار	تباين معتدل عبر المقطع العرضي	موحدة للغاية (تسيطر عليها لفائف الصلب الدقة)
تصنيف الضغط/القوة	تصنيف ضغط أعلى (بدون منطقة ضعف لحام)	قوة هيكلية عالية ؛ ضغط محدود بجودة خط اللحام
التفاوتات الأبعاد	معيار صارم (يعتمد على الرسم البارد)	التحمل ضيق على الأبعاد الخارجية والاستقامة
التكلفة والإنتاج مهلة	تكلفة وحدة أعلى ، دورة إنتاج أطول	فعالية من حيث التكلفة ، كفاءة إنتاج كبيرة الحجم
تطبيقات نموذجية	خطوط هيدروليكية عالية الضغط ، منصات بحرية ، أذرع رافعة حرجة	إطارات المباني ، حواجز الطرق السريعة ، جدران الستائر ، الآلات العامة

اعتبارات جودة التصنيع الرئيسية (نقاط مراقبة الجودة)

لضمان موثوقية هيكلية عالية والقضاء على الأعطال الميدانية ، يجب تنفيذ مراقبة الجودة الصارمة أثناء الإنتاج:

التحكم في نصف قطر الزاوية (الزوايا R): يجب أن يتوافق نصف قطر الزاوية الخارجي بدقة مع المعايير (على سبيل المثال ، 1.5 إلى 3.0 نصف قطر وفقًا لـ ASTM A500). الزوايا الحادة المفرطة يمكن أن تؤدي إلى تركيز التوتر والشقوق الدقيقة ؛ زوايا واسعة للغاية تقلل مساحة السطح القابلة للحام.

سلامة اللحام (المنطقة المتأثرة بالحرارة): بالنسبة للأنابيب الملحومة من مخلفات الحرب ، يعد التحكم الدقيق في إدخال الحرارة أمرًا بالغ الأهمية. تؤدي الحرارة غير الكافية إلى انصهار غير كامل ، في حين تؤدي الحرارة الزائدة إلى تناثر المعادن الزائد والخصائص المعدنية المتدهورة.

تخفيف التوتر المتبقي: يوجد ضغط داخلي كبير في الأنابيب المربعة المشكلة على البارد. المعالجة الحرارية المناسبة في الخط أو الدفعة ضرورية لمنع الالتواء أو الانحناء أثناء المعالجة اللاحقة أو الغلفنة.

اختبار غير مدمر (NDT): يجب إجراء اختبار NDT كامل الطول بنسبة 100 ٪ (اختبار التيار الدوامي أو بالموجات فوق الصوتية) للكشف عن التصفيح الداخلي أو شقوق اللحام أو البقع الرقيقة.

ملخص

سلس وملحوم هما الطريقان الرئيسيان لتصنيع الأنابيب المربعة. الأنابيب غير الملحومة مناسبة للمناسبات ذات المتطلبات العالية للقوة والدقة ، في حين أن الأنابيب الملحومة لها مزايا أكثر من حيث التكلفة والكفاءة. سيمر كلاهما من خلال الروابط الرئيسية مثل التدفئة والقولبة والتصحيح والمعالجة السطحية وفحص الجودة. يعتمد الاختيار على هدف أداء المنتج والميزانية وبيئة التطبيق.