편집자 주: 이 기사는 고압 응용 분야를 위한 소직경 액체 이송 라인의 시장 및 제조에 대한 2부작 시리즈의 두 번째 기사입니다.첫 번째 섹션에서는 드문 이러한 응용 프로그램에 대한 기존 제품의 국내 가용성에 대해 설명합니다.두 번째 부분에서는 이 시장에서 두 가지 비전통적인 제품에 대해 설명합니다.
Society of Automotive Engineers(SAE-J525 및 SAE-J356A)에서 지정한 두 가지 유형의 용접 유압 파이프는 서면 사양과 마찬가지로 공통 소스를 공유합니다.평평한 강철 스트립은 너비에 맞게 절단되고 프로파일링을 통해 튜브로 형성됩니다.스트립의 가장자리를 핀이 있는 도구로 연마한 후 파이프를 고주파 저항 용접으로 가열하고 압력 롤 사이에서 단조하여 용접을 형성합니다.용접 후 OD 버는 일반적으로 텅스텐 카바이드로 만들어진 홀더로 제거됩니다.잠금 도구를 사용하여 식별 플래시를 제거하거나 최대 설계 높이로 조정합니다.
이 용접 공정에 대한 설명은 일반적이며 실제 생산에는 작은 공정 차이가 많이 있습니다(그림 1 참조).그러나 그들은 많은 기계적 특성을 공유합니다.
파이프 파손 및 일반적인 파손 모드는 인장 하중과 압축 하중으로 나눌 수 있습니다.대부분의 재료에서 인장 응력은 압축 응력보다 낮습니다.그러나 대부분의 재료는 인장보다 압축이 훨씬 더 강합니다.콘크리트가 대표적이다.압축률이 높지만 철근(철근)의 내부 네트워크로 성형하지 않으면 파손되기 쉽습니다.이러한 이유로 강철은 최대 인장 강도(UTS)를 결정하기 위해 인장 시험을 거칩니다.세 가지 유압 호스 크기 모두 310MPa(45,000psi) UTS의 요구 사항이 동일합니다.
압력 파이프가 수압을 견딜 수 있기 때문에 파열 시험으로 알려진 별도의 계산 및 고장 시험이 필요할 수 있습니다.벽 두께, UTS 및 재료의 외경을 고려하여 이론적인 최대 파열 압력을 결정하는 데 계산을 사용할 수 있습니다.J525 튜빙과 J356A 튜빙은 같은 크기일 수 있으므로 유일한 변수는 UTS입니다.0.500 x 0.049인치의 예상 파열 압력으로 50,000psi의 일반적인 인장 강도를 제공합니다. 튜브는 두 제품 모두에서 동일합니다: 10,908psi.
계산된 예측은 동일하지만 실제 적용에서 한 가지 차이점은 실제 벽 두께 때문입니다.J356A에서 내부 버는 사양에 설명된 대로 파이프 직경에 따라 최대 크기로 조정 가능합니다.디버링된 J525 제품의 경우 디버링 프로세스는 일반적으로 의도적으로 내경을 약 0.002인치 정도 줄여 용접 영역에서 국부적으로 벽이 얇아지게 합니다.후속 냉간 가공으로 벽 두께가 채워지지만 잔류 응력 및 결정립 방향이 모재와 다를 수 있으며 벽 두께는 J356A에 지정된 유사한 파이프보다 약간 더 얇을 수 있습니다.
파이프의 최종 용도에 따라 잠재적인 누출 경로(주로 단일 벽 플레어형 끝 형태)를 제거하기 위해 내부 버를 제거하거나 평평하게 만들어야 합니다.J525는 일반적으로 부드러운 ID를 가지고 있으므로 누출되지 않는다고 생각되지만 이는 잘못된 생각입니다.J525 튜빙은 부적절한 냉간 가공으로 인해 내경에 줄무늬가 생겨 연결부에서 누출이 발생할 수 있습니다.
내경 벽에서 용접 비드를 절단(또는 긁어냄)하여 디버링을 시작합니다.청소 도구는 용접 스테이션 바로 뒤에 있는 파이프 내부의 롤러로 지지되는 맨드릴에 부착됩니다.청소 도구가 용접 비드를 제거하는 동안 롤러가 실수로 용접 스패터의 일부 위로 굴러가 파이프 ID의 표면에 부딪히게 했습니다(그림 2 참조).이것은 회전되거나 연마된 파이프와 같이 가볍게 가공된 파이프에 대한 문제입니다.
튜브에서 플래시를 제거하는 것은 쉽지 않습니다.절단 과정은 반짝이를 길고 얽힌 날카로운 강철 끈으로 바꿉니다.제거는 필수 사항이지만 제거는 수동적이고 불완전한 프로세스인 경우가 많습니다.스카프 튜브 섹션은 때때로 튜브 제조업체 영역을 떠나 고객에게 보내집니다.
쌀.1. SAE-J525 재료는 대량 생산되므로 상당한 투자와 노동력이 필요합니다.SAE-J356A를 사용하여 만든 유사한 관형 제품은 인라인 어닐링 튜브 밀에서 완전히 가공되므로 더 효율적입니다.
직경이 20mm 미만인 액체 라인과 같은 더 작은 파이프의 경우 내경 디버링은 일반적으로 이러한 직경에 추가 내경 마무리 단계가 필요하지 않기 때문에 중요하지 않습니다.유일한 주의 사항은 최종 사용자는 일관된 플래시 제어 높이가 문제를 일으킬지 여부만 고려하면 된다는 것입니다.
ID 화염 제어 우수성은 정확한 스트립 컨디셔닝, 절단 및 용접에서 시작됩니다.사실, J356A의 원료 특성은 J525보다 더 엄격해야 합니다. 왜냐하면 J356A는 포함된 콜드 사이징 공정으로 인해 입자 크기, 산화물 개재물 및 기타 제강 매개변수에 더 많은 제한이 있기 때문입니다.
마지막으로 ID 용접에는 종종 냉각수가 필요합니다.대부분의 시스템은 윈드로우 도구와 동일한 절삭유를 사용하지만 이로 인해 문제가 발생할 수 있습니다.여과 및 탈지에도 불구하고 밀 냉각수에는 상당한 양의 금속 입자, 다양한 오일 및 오일 및 기타 오염 물질이 포함되어 있는 경우가 많습니다.따라서 J525 튜빙에는 고온 부식성 세척 주기 또는 기타 동등한 세척 단계가 필요합니다.
응축기, 자동차 시스템 및 기타 유사한 시스템은 배관 청소가 필요하며 공장에서 적절한 청소를 수행할 수 있습니다.J356A는 깨끗한 보어, 제어된 수분 함량 및 최소한의 잔여물을 가지고 공장에서 출고됩니다.마지막으로 각 튜브에 불활성 가스를 채워 부식을 방지하고 선적 전에 끝을 밀봉하는 것이 일반적입니다.
J525 파이프는 용접 후 노멀라이징한 다음 냉간 가공(인발)합니다.냉간 가공 후 파이프는 다시 정규화되어 모든 기계적 요구 사항을 충족합니다.
노멀라이징, 와이어 드로잉 및 2차 노멀라이징 단계에서는 파이프를 용광로, 드로잉 스테이션, 다시 용광로로 운반해야 합니다.작업의 세부 사항에 따라 이러한 단계에는 포인팅(페인팅 전), 에칭 및 교정과 같은 다른 별도의 하위 단계가 필요합니다.이러한 단계는 비용이 많이 들고 상당한 시간, 노동력 및 금전적 자원이 필요합니다.냉간 인발 파이프는 생산 시 20%의 폐기물 비율과 관련이 있습니다.
J356A 파이프는 용접 후 압연기에서 표준화됩니다.파이프는 지면에 닿지 않으며 초기 성형 단계에서 압연기의 연속적인 단계로 완성된 파이프로 이동합니다.J356A와 같은 용접 파이프는 생산 시 10%의 낭비가 있습니다.다른 모든 조건이 같다면 이는 J356A 램프가 J525 램프보다 제조 비용이 저렴하다는 것을 의미합니다.
이 두 제품의 특성은 비슷하지만 야금학적 관점에서는 동일하지 않습니다.
냉간 인발 J525 파이프는 용접 후와 인발 후의 두 가지 사전 노멀라이징 처리가 필요합니다.정규화 온도(1650°F 또는 900°C)는 어닐링 후 일반적으로 무기산(일반적으로 황산 또는 염산)으로 제거되는 표면 산화물을 형성합니다.산 세척은 대기 배출 및 금속이 풍부한 폐기물 흐름 측면에서 환경에 큰 영향을 미칩니다.
또한, 롤러 허스로의 환원 분위기에서 온도의 정상화는 강철 표면의 탄소 소모로 이어집니다.이 공정인 탈탄은 원래 재료보다 훨씬 약한 표면층을 남깁니다(그림 3 참조).이것은 벽이 얇은 파이프에 특히 중요합니다.0.030″ 벽 두께에서 작은 0.003″ 탈탄층도 효과적인 벽을 10%까지 감소시킵니다.이렇게 약해진 파이프는 응력이나 진동으로 인해 파손될 수 있습니다.
그림 2. ID 청소 도구(표시되지 않음)는 파이프의 내경을 따라 움직이는 롤러에 의해 지지됩니다.우수한 롤러 설계는 파이프 벽으로 굴러 들어가는 용접 스패터의 양을 줄입니다.닐슨 도구
J356 파이프는 배치로 처리되며 롤러 허스 퍼니스에서 어닐링이 필요하지만 이에 국한되지 않습니다.변형 J356A는 롤러 허스 용광로보다 훨씬 빠른 가열 공정인 내장형 인덕션을 사용하여 압연기에서 완전히 가공됩니다.이는 어닐링 시간을 단축하여 탈탄 기회를 몇 분(또는 몇 시간)에서 몇 초로 좁힙니다.이는 J356A에 산화 또는 탈탄 없이 균일한 어닐링을 제공합니다.
유압 라인에 사용되는 튜빙은 구부리고 확장하고 성형할 수 있을 만큼 충분히 유연해야 합니다.A지점에서 B지점으로 작동유를 공급하기 위해 굽힘이 필요하며 도중에 다양한 굽힘과 회전을 통과하며 플레어링은 끝단 연결 방법을 제공하는 데 핵심입니다.
닭이 먼저냐 달걀이 먼저냐의 상황에서 굴뚝은 단일벽 버너 연결부용으로 설계되었거나(따라서 내경이 매끄러움) 그 반대가 발생했을 수 있습니다.이 경우 튜브의 내부 표면이 핀 커넥터의 소켓에 꼭 맞습니다.단단한 금속 대 금속 연결을 보장하려면 파이프 표면이 가능한 한 부드러워야 합니다.이 액세서리는 1920년대 초창기 미 공군 항공 사단을 위해 등장했습니다.이 액세서리는 나중에 오늘날 널리 사용되는 표준 37도 플레어가 되었습니다.
COVID-19 기간이 시작된 이래 내경이 매끄러운 인발 파이프의 공급이 크게 감소했습니다.사용 가능한 재료는 과거보다 배송 시간이 길어지는 경향이 있습니다.이러한 공급망의 변화는 끝 연결을 재설계하여 해결할 수 있습니다.예를 들어 단일 벽 버너가 필요하고 J525를 지정하는 RFQ는 이중 벽 버너 교체 후보입니다.이 연결구에는 모든 유형의 유압 파이프를 사용할 수 있습니다.이것은 J356A를 사용할 수 있는 기회를 열어줍니다.
플레어 연결 외에도 특히 고압 시스템의 경우 O-링 기계적 밀봉도 일반적입니다(그림 5 참조).이 유형의 연결은 엘라스토머 씰을 사용하기 때문에 단일 벽 플레어보다 누설이 적을 뿐만 아니라 더 다재다능합니다. 일반적인 유형의 유압 파이프 끝에 형성할 수 있습니다.이것은 파이프 제조업체에게 더 큰 공급망 기회와 더 나은 장기적 경제 성과를 제공합니다.
산업사는 시장의 방향 전환이 어려운 시기에 전통 상품이 뿌리를 내린 사례로 가득하다.경쟁 제품이 훨씬 더 저렴하고 원래 제품의 모든 요구 사항을 충족하는 제품일지라도 의심이 생길 경우 시장에서 발판을 마련하기 어려울 수 있습니다.이것은 일반적으로 구매 담당자 또는 할당된 엔지니어가 기존 제품에 대한 비전통적인 교체를 고려할 때 발생합니다.발각될 위험을 감수하려는 사람은 거의 없습니다.
경우에 따라 변경이 필요할 뿐만 아니라 필요할 수도 있습니다.COVID-19 팬데믹으로 인해 강철 유체 배관에 대한 특정 파이프 유형 및 크기의 가용성이 예기치 않게 변경되었습니다.영향을 받는 제품 영역은 고압 라인, 특히 유압 라인을 사용하는 자동차, 전기, 중장비 및 기타 파이프 제조 산업에서 사용되는 제품입니다.
이 간극은 확립되었지만 틈새 유형의 강관을 고려하여 더 낮은 전체 비용으로 채울 수 있습니다.응용 분야에 적합한 제품을 선택하려면 유체 호환성, 작동 압력, 기계적 부하 및 연결 유형을 결정하기 위해 약간의 조사가 필요합니다.
사양을 자세히 살펴보면 J356A가 실제 J525와 동등할 수 있음을 알 수 있습니다.팬데믹에도 불구하고 입증된 공급망을 통해 여전히 저렴한 가격으로 제공됩니다.최종 형태 문제를 해결하는 것이 J525를 찾는 것보다 노동 집약적이지 않다면 OEM이 COVID-19 시대와 그 이후의 물류 문제를 해결하는 데 도움이 될 수 있습니다.
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 труб в 1990 году. Tube & Pipe Journal은 1990년 금속 파이프 산업을 전문적으로 다루는 최초의 잡지가 되었습니다.오늘날 이 책은 북미 지역에서 유일한 업계 간행물로 남아 있으며 파이프 업계 전문가들에게 가장 신뢰할 수 있는 정보원이 되었습니다.
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