Redaktørens note: Denne artikel er den anden i en todelt serie på markedet og fremstilling af væskeoverførselslinjer med lille diameter til højtryksapplikationer.Det første afsnit diskuterer den indenlandske tilgængelighed af konventionelle produkter til disse applikationer, som er sjældne.Den anden del diskuterer to ikke-traditionelle produkter på dette marked.
De to typer svejste hydrauliske rør, der er udpeget af Society of Automotive Engineers – SAE-J525 og SAE-J356A – deler en fælles kilde, ligesom deres skriftlige specifikationer.Flade stålstrimler skæres til i bredden og formes til rør ved profilering.Efter at båndets kanter er poleret med et ribbet værktøj, opvarmes røret ved højfrekvent modstandssvejsning og smedet mellem trykruller for at danne en svejsning.Efter svejsning fjernes OD-graten med en holder, som normalt er lavet af wolframcarbid.Identifikationsblinket fjernes eller justeres til den maksimale designhøjde ved hjælp af låseværktøjet.
Beskrivelsen af ​​denne svejseproces er generel, og der er mange små procesforskelle i den faktiske produktion (se figur 1).Men de deler mange mekaniske egenskaber.
Rørfejl og almindelige fejltilstande kan opdeles i træk- og trykbelastninger.I de fleste materialer er trækspændingen lavere end trykspændingen.De fleste materialer er dog meget stærkere i kompression end i spænding.Beton er et eksempel.Det er meget komprimerbart, men medmindre det er støbt med et internt netværk af armeringsstænger (armeringsjern), er det let at bryde.Af denne grund bliver stål trækprøvet for at bestemme dets ultimative trækstyrke (UTS).Alle tre hydraulikslangestørrelser har de samme krav: 310 MPa (45.000 psi) UTS.
På grund af trykrørs evne til at modstå hydraulisk tryk, kan en separat beregnings- og fejltest, kendt som en sprængtest, være påkrævet.Beregninger kan bruges til at bestemme det teoretiske ultimative sprængtryk under hensyntagen til vægtykkelse, UTS og materialets udvendige diameter.Fordi J525-slanger og J356A-slanger kan have samme størrelse, er den eneste variabel UTS.Giver typisk trækstyrke på 50.000 psi med et prædiktivt sprængtryk på 0.500 x 0.049 in. Slangen er den samme for begge produkter: 10.908 psi.
Selvom de beregnede forudsigelser er de samme, skyldes en forskel i praktisk anvendelse den faktiske vægtykkelse.På J356A er den indvendige grat justerbar til en maksimal størrelse afhængig af rørdiameteren som beskrevet i specifikationen.For afgrattede J525-produkter reducerer afgratningsprocessen typisk med vilje den indvendige diameter med ca. 0,002 tommer, hvilket resulterer i lokal vægudtynding i svejsezonen.Selvom vægtykkelsen er fyldt med efterfølgende koldbearbejdning, kan restspændingen og kornorienteringen afvige fra basismetallet, og vægtykkelsen kan være lidt tyndere end det sammenlignelige rør specificeret i J356A.
Afhængigt af slutanvendelsen af ​​røret, skal indvendig grat fjernes eller udjævnes (eller udjævnes) for at eliminere potentielle lækagebaner, hovedsageligt enkeltvæggede endeformer.Mens J525 almindeligvis menes at have et glat ID og derfor ikke lækker, er dette en misforståelse.J525-slanger kan udvikle ID-striber på grund af forkert koldbearbejdning, hvilket resulterer i utætheder ved forbindelsen.
Begynd at afgrate ved at skære (eller skrabe) svejsestrengen af ​​væggen med indvendig diameter.Renseværktøjet er fastgjort til en dorn, der understøttes af ruller inde i røret, lige bag svejsestationen.Mens rengøringsværktøjet fjernede svejsestrengen, rullede rullerne utilsigtet hen over noget af svejsesprøjtet, hvilket fik det til at ramme overfladen af ​​rørets ID (se figur 2).Dette er et problem for let bearbejdede rør, såsom drejede eller slebet rør.
Det er ikke let at fjerne blitzen fra røret.Skæreprocessen forvandler glitteret til en lang, sammenfiltret streng af skarpt stål.Selvom fjernelse er et krav, er fjernelse ofte en manuel og ufuldkommen proces.Sektioner af tørklæderør forlader nogle gange rørproducentens område og sendes til kunderne.
Ris.1. SAE-J525-materialet er masseproduceret, hvilket kræver betydelige investeringer og arbejdskraft.Lignende rørformede produkter fremstillet ved hjælp af SAE-J356A er fuldstændig bearbejdet i in-line udglødningsrørmøller, så det er mere effektivt.
For mindre rør, såsom væskeledninger med en diameter på mindre end 20 mm, er ID-afgratning normalt ikke så vigtig, da disse diametre ikke kræver et ekstra ID-efterbehandlingstrin.Den eneste advarsel er, at slutbrugeren kun skal overveje, om en konsekvent blitzkontrolhøjde vil skabe et problem.
ID flammekontrol fortræffelighed begynder med præcis strimmelkonditionering, skæring og svejsning.Faktisk skal råvareegenskaberne for J356A være strengere end J525, fordi J356A har flere begrænsninger på kornstørrelse, oxidindeslutninger og andre stålfremstillingsparametre på grund af den involverede koldlimningsproces.
Endelig kræver ID-svejsning ofte kølevæske.De fleste systemer bruger samme kølevæske som skårværktøjet, men det kan skabe problemer.På trods af at de er filtreret og affedtet, indeholder møllekølemidler ofte betydelige mængder metalpartikler, forskellige olier og olier og andre forurenende stoffer.Derfor kræver J525-slangen en varm kaustisk vaskecyklus eller et andet tilsvarende rengøringstrin.
Kondensatorer, bilsystemer og andre lignende systemer kræver rørrensning, og den passende rengøring kan udføres på møllen.J356A forlader fabrikken med en ren boring, kontrolleret fugtindhold og minimale rester.Endelig er det almindelig praksis at fylde hvert rør med en inert gas for at forhindre korrosion og forsegle enderne før forsendelse.
J525-rør normaliseres efter svejsning og koldbearbejdes (trækkes).Efter koldbearbejdning normaliseres røret igen for at opfylde alle mekaniske krav.
Normaliserings-, trådtræknings- og andet normaliseringstrin kræver transport af røret til ovnen, til trækstationen og tilbage til ovnen.Afhængigt af operationens specifikationer kræver disse trin andre separate undertrin såsom pegning (før maling), ætsning og opretning.Disse trin er dyre og kræver betydelige ressourcer af tid, arbejdskraft og penge.Koldtrukne rør er forbundet med en spildrate på 20 % i produktionen.
J356A-rør normaliseres ved valseværket efter svejsning.Røret rører ikke jorden og bevæger sig fra de indledende formningstrin til det færdige rør i en kontinuerlig sekvens af trin i valseværket.Svejste rør som J356A har 10 % spild i produktionen.Det betyder alt andet lige, at J356A lamper er billigere at fremstille end J525 lamper.
Selvom egenskaberne for disse to produkter er ens, er de ikke ens fra et metallurgisk synspunkt.
Koldtrukne J525-rør kræver to indledende normaliseringsbehandlinger: efter svejsning og efter trækning.Normaliseringstemperaturer (1650°F eller 900°C) resulterer i dannelsen af ​​overfladeoxider, som normalt fjernes med mineralsyre (normalt svovlsyre eller saltsyre) efter udglødning.Bejdsning har en stor miljøpåvirkning i form af luftemissioner og metalrige affaldsstrømme.
Derudover fører normaliseringen af ​​temperaturen i den reducerende atmosfære af valseherdovnen til forbruget af kulstof på stålets overflade.Denne proces, afkulning, efterlader et overfladelag, der er meget svagere end det originale materiale (se figur 3).Dette er især vigtigt for tyndvæggede rør.Ved 0,030" vægtykkelse vil selv et lille 0,003" afkulningslag reducere den effektive væg med 10%.Sådanne svækkede rør kan svigte på grund af stress eller vibrationer.
Figur 2. Et ID-renseværktøj (ikke vist) understøttes af ruller, der bevæger sig langs rørets ID.Godt rulledesign reducerer mængden af ​​svejsesprøjt, der ruller ind i rørvæggen.Nielsen værktøj
J356-rør bearbejdes i batcher og kræver udglødning i en ildstedsovn, men dette er ikke begrænset til.Varianten, J356A, er fuldstændig bearbejdet i et valseværk ved hjælp af indbygget induktion, en opvarmningsproces, der er meget hurtigere end en valseovn.Dette forkorter udglødningstiden og indsnævrer derved mulighedsvinduet for afkulning fra minutter (eller endda timer) til sekunder.Dette giver J356A ensartet udglødning uden oxid eller afkulning.
Rør, der bruges til hydrauliske ledninger, skal være fleksible nok til at kunne bøjes, udvides og formes.Bøjninger er nødvendige for at få hydraulikvæsken fra punkt A til punkt B, der passerer gennem forskellige bøjninger og sving undervejs, og afbrænding er nøglen til at give en endeforbindelsesmetode.
I en kylling-eller-æg-situation blev skorstene designet til enkeltvæggede brænderforbindelser (derved har en jævn indvendig diameter), eller det omvendte kan være sket.I dette tilfælde passer den indvendige overflade af røret stramt mod stiftforbindelsens sokkel.For at sikre en tæt metal-til-metal-forbindelse skal rørets overflade være så glat som muligt.Dette tilbehør dukkede op i 1920'erne for den spirende US Air Force Air Division.Dette tilbehør blev senere standard 37-graders flare, der er meget udbredt i dag.
Siden begyndelsen af ​​COVID-19-perioden er udbuddet af trukne rør med glatte indvendige diametre faldet markant.Tilgængelige materialer har en tendens til at have længere leveringstider end tidligere.Denne ændring i forsyningskæder kan løses ved at omdesigne endeforbindelser.For eksempel er en RFQ, der kræver en enkeltvægsbrænder og specificerer J525, en kandidat til at erstatte en dobbeltvægsbrænder.Enhver type hydraulikrør kan bruges med denne endeforbindelse.Dette åbner muligheder for at bruge J356A.
Ud over flareforbindelser er mekaniske o-ringe tætninger også almindelige (se figur 5), især til højtrykssystemer.Ikke alene er denne type forbindelse mindre lækagetæt end en enkeltvægs flare, fordi den bruger elastomere tætninger, men den er også mere alsidig - den kan dannes for enden af ​​enhver almindelig type hydraulisk rør.Dette giver rørproducenter større muligheder for forsyningskæden og bedre langsigtet økonomisk ydeevne.
Industrihistorien er fuld af eksempler på, at traditionelle produkter slår rod i en tid, hvor det er svært for markedet at ændre retning.Et konkurrerende produkt – selv et, der er væsentligt billigere og opfylder alle kravene til det originale produkt – kan være svært at få fodfæste på markedet, hvis der opstår mistanke.Dette sker normalt, når en indkøbsagent eller tildelt ingeniør overvejer en ikke-traditionel erstatning for et eksisterende produkt.Få er villige til at risikere at blive opdaget.
I nogle tilfælde kan ændringer ikke bare være nødvendige, men nødvendige.COVID-19-pandemien har resulteret i uventede ændringer i tilgængeligheden af ​​visse rørtyper og -størrelser til stålvæskerør.De berørte produktområder er dem, der anvendes i bilindustrien, elektrisk, tungt udstyr og enhver anden rørfremstillingsindustri, der bruger højtryksledninger, især hydrauliske ledninger.
Dette hul kan udfyldes til en lavere samlet pris ved at overveje en etableret, men nichetype stålrør.At vælge det rigtige produkt til en applikation kræver noget forskning for at bestemme væskekompatibilitet, driftstryk, mekanisk belastning og forbindelsestype.
Et nærmere kig på specifikationerne viser, at J356A kan svare til den rigtige J525.På trods af pandemien er den stadig tilgængelig til en lavere pris gennem en gennemprøvet forsyningskæde.Hvis løsning af problemer med den endelige form er mindre arbejdskrævende end at finde J525, kan det hjælpe OEM'er med at løse logistiske udfordringer i COVID-19-æraen og derefter.
Tube & Pipe Journal 于1990 年成为第一本致力于为金属管材行业服务的杂志。 Tube & Pipe Journal 于1990 Tube & Pipe Journal стал первым журналом, посвященным индустрии металлических труб в 1990 году. Tube & Pipe Journal blev det første magasin dedikeret til metalrørindustrien i 1990.I dag er det fortsat den eneste branchepublikation i Nordamerika og er blevet den mest pålidelige informationskilde for fagfolk i rørindustrien.
Nu med fuld adgang til FABRICATOR digitale udgave, nem adgang til værdifulde industriressourcer.
Den digitale udgave af The Tube & Pipe Journal er nu fuldt tilgængelig og giver nem adgang til værdifulde industriressourcer.
Få fuld digital adgang til STAMPING Journal, der byder på den nyeste teknologi, bedste praksis og industrinyheder til metalstemplingsmarkedet.
Nu med fuld digital adgang til The Fabricator en Español, har du nem adgang til værdifulde industriressourcer.