Come evitare i difetti comuni dei tubi metallici trafilati a freddo?
In generale, la trafilatura a freddo viene spesso eseguita a temperatura ambiente con materiale metallico che tira attraverso lo stampo, e questo processo modifica la sua struttura cristallina creando nel frattempo dislocazioni e il materiale metallico emerge più duro. A seconda di quanti processi di trafilatura a freddo sono necessari, spesso richiede la ricottura, chiamata anche trattamento termico, per ammorbidirla in modo che possa essere trafilata due o più volte. Un tubo metallico quadrato o rettangolare di alta precisione potrebbe richiedere due o tre tiri, con ricotture intermedie, per ottenere la dimensione o la forma speciale desiderata. Esistono due modi diversi di realizzare tubi trafilati a freddo:
√ Trafilatura a freddo
√Laminazione a freddo più trafilatura a freddo
La soluzione di trafilatura a freddo presenta i seguenti vantaggi:
√Buona finitura superficiale
√Proprietà meccaniche migliorate grazie all'effetto di incrudimento.
√Può produrre pareti sottili con tubi metallici di alta precisione.
√Tubi metallici a tolleranza stretta comeprofilo in rame & tubi guida d'onda
√In grado di produrre tubi irregolari
La soluzione di laminazione a freddo generalmente genera una finitura più liscia, ma è in qualche modo meno precisa della trafilatura a freddo, tuttavia è comunque possibile ottenere un'elevata precisione aggiungendo un processo di trafilatura a freddo per ottenere una migliore finitura superficiale. Tuttavia, il processo di trafilatura a freddo presenta anche alcuni svantaggi. Quando il tubo metallico viene trafilato attraverso uno stampo esterno con un diametro inferiore al diametro esterno del tubo, è soggetto a sollecitazioni di trazione longitudinali e a sollecitazioni di compressione sia radiali che circonferenziali, che rendono i tubi metallici trafilati a freddo soggetti a determinati difetti nella processo di produzione come instabilità, porosità, bolle, residui di cavità da restringimento, inclusioni non metalliche, segregazione, punti bianchi, crepe e vari difetti di frattura anormali, e sono spesso individuati durante l'ispezione in linea e i tubi sono utilizzati principalmente per strutture meccaniche, dissuasori per impieghi gravosi, attrezzature idrauliche e pneumatiche o idrauliche e attrezzature mediche. Pertanto, rilevare e scoprire le cause alla radice è fondamentale per fornire tubi in acciaio senza saldatura di alta qualità. Per ottenere una qualità costante, la divisione di produzione deve mantenere uno stretto controllo della produzione che copra la progettazione degli stampi, la velocità di trafilatura a freddo, il processo di ricottura, il decapaggio, la lubrificazione e altre condizioni. Ci sono molte ragioni alla base di questi difetti che possono avere un grande impatto sulle prestazioni dei tubi in acciaio senza saldatura e, pertanto, i produttori di tubi in acciaio senza saldatura trafilati a freddo devono evitare questi difetti il più possibile durante il processo di produzione. In particolare, i tubi in acciaio di precisione trafilati a freddo ad alta precisione richiedono una maggiore precisione dimensionale del diametro interno ed esterno, levigatezza della superficie interna ed esterna, rotondità, spessore uniforme della parete e rettilineità. Per avere una comprensione generale dei difetti e delle cause alla radice, abbiamo elencato di seguito i più comuni come riferimento:
1. Instabilità, le superfici interna ed esterna del tubo di acciaio presentano instabilità in linea retta o in direzione elicoidale, e potrebbe essere causata da:
√ Grave usura della testa dello stampo.
√Il rapporto (H/b) non è impostato a un livello corretto.
√Riscaldamento irregolare della billetta o ricottura della billetta con temperatura troppo alta o troppo bassa.
√Parametri impropri del processo di perforazione o il rullo perforatore è usurato.
√Il tubo madre presenta deformazioni e inclusioni di impurità e potrebbe anche presentare gravi graffi o difetti di rottura.
Misure di prevenzione
√Controllo più rigoroso della qualità del tubo madre o della billetta in termini di ricottura, dimensioni generali, spessore del tubo, condizioni di instabilità e qualità della superficie.
√Controllo delle condizioni sulla perforatrice prima dell'inizio del processo di trafilatura a freddo.
2. La dimensione del tubo è fuori tolleranza e include lo spessore della parete, lo spessore della parete non uniforme, il diametro e l'eccentricità e le possibili cause sono:
√Selezione errata dello stampo di disegno o regolazione errata del mandrino (stampo interno)
√Disegno irragionevole
√Gli stampi non sono realizzati nelle dimensioni corrette o potrebbero essere gravemente usurati o una durezza insufficiente con conseguente deformazione e usura.
√Trattamento termico improprio, temperatura elevata o prestazioni di trattamento termico non uniformi
√Controllo improprio della legge dei muri crescenti e decrescenti
√La tabulazione pull non è qualificata.
√Il tubo d'acciaio si deforma durante il processo di raddrizzatura.
Misure di prevenzione:
√Migliora la qualità complessiva dello stampo.
√Eseguire il trattamento termico con la giusta temperatura e il tempo di raffreddamento.
√È necessaria un'attenzione particolare durante il processo di stiratura.
√Durante il periodo di produzione è richiesta un'ispezione regolare degli utensili.
√Padroneggia le regole per aumentare e diminuire lo spessore delle pareti dei tubi metallici di diversi tipi e specifiche di acciaio in base alla proprietà del materiale metallico.
3. Segni di disegno
I segni sono anche chiamati graffi e possono essere lunghi e profondi in una linea retta longitudinale e la maggior parte di essi ha la forma di un fossato. I segni di disegno potrebbero essere causati da una ricottura impropria.
Misurazione della prevenzione
√Migliora la qualità dello stampo
√La superficie del tubo metallico deve essere decapata e pulita accuratamente, per i tubi in rame, la superficie del tubo madre deve essere pulita accuratamente prima dell'inizio della trafilatura a freddo o della laminazione a freddo.
√Assicurarsi che le dimensioni e la forma del puntamento siano adeguate per passare agevolmente attraverso lo stampo.
4. Increspatura, la superficie del tubo metallico presenta onde anulari irregolari o onde lungo la direzione della lunghezza, localmente o attraverso l'intera lunghezza, che appaiono sulle superfici interna ed esterna del tubo metallico. Di seguito le possibili cause:
√Dopo il decapaggio, il risciacquo non viene eseguito a fondo.
√Un processo di fosfatazione improprio porta a una saponificazione non uniforme.
√Il nucleo dell'asta di trazione potrebbe essere troppo sottile e potrebbe vibrare durante il processo di trafilatura a freddo, causando deformazioni impreviste.
√L'angolo del cono di ingresso della matrice potrebbe essere troppo grande, il che rende l'area di contatto tra il tubo metallico e il foro della matrice troppo piccola per un processo di imbutitura stabile.
Soluzione di prevenzione
√Pulizia accurata durante il processo di pretrattamento
√Stretto controllo sui processi di fosfatazione e saponificazione.
√La dimensione dell'asta di trazione deve essere giustificata per l'attività di disegno.
√Ottimizza il design dell'ingresso dello stampo.
5. Concava, la parete del tubo metallico è depressa verso l'interno e le possibili cause sono:
√La riduzione del diametro è troppo grande per la trafilatura a freddo senza mandrino per tubi a parete sottile.
√La superficie dello stampo potrebbe attaccare frammenti di metallo imprevisti.
Misurazione della prevenzione:
√Quando si disegnano tubi metallici a parete sottile, la riduzione del diametro dovrebbe essere effettuata in modo ragionevole.
√Lo stampo deve essere pulito prima della produzione di trafilatura a freddo.
6. Crepa, i tubi metallici presentano crepe longitudinali che penetrano nel muro e sono presenti crepe parziali per tutta la lunghezza. Le crepe potrebbero essere causate dai seguenti motivi:
√La quantità di riduzione del diametro è troppo grande.
√Mancanza di lubrificazione adeguata
√Troppe passate di imbutitura con materiale molto indurito
√Trattamento termico improprio con conseguente plasticità incoerente del materiale del tubo o eliminazione incompleta dell'effetto indurente.
√I tipi di metallo hanno una bassa plasticità
Misurazione della prevenzione:
√Regola la riduzione delle dimensioni in base alle proprietà meccaniche del metallo e al suo diametro.
√Applicare la lubrificazione durante il processo di trafilatura a freddo
√I tubi in acciaio legato e in lega di rame richiedono un trattamento termico.
7. Cicatrici
La superficie del tubo d'acciaio presenta microfori con diversi gradi di severità, e solitamente lo stato della superficie esterna è peggiore di quello della superficie interna. Di solito è causato da un lungo tempo di decapaggio, o il contenuto di solfato ferroso è troppo alto, o la concentrazione di acido non è uniforme. La soluzione preventiva è seguire rigorosamente la procedura dell'operazione di decapaggio e assicurarsi che la soluzione di decapaggio abbia il corretto livello di acido e solfato ferroso.
8. Brufoli (superficie ruvida)
I brufoli compaiono localmente o continuamente sulla superficie del tubo d'acciaio e le possibili cause sono
√La scaglia di ossido generata dal trattamento termico eccessivo e la scaglia di ossido vengono quindi premute nel materiale d'acciaio durante il processo di raddrizzatura.
√Il decapaggio non viene eseguito correttamente, residui di ossido di ferro o sporco nella soluzione di saponificazione rimangono sulla superficie del tubo, il che causerà una superficie ruvida durante il processo di trafilatura a freddo.
√I tubi di acciaio sono di nuovo arrugginiti molto tempo dopo il decapaggio
La soluzione preventiva è assicurarsi che il decapaggio sia eseguito correttamente e che i tubi di acciaio debbano essere trafilati a freddo dopo il processo di decapaggio. Il trattamento termico deve essere eseguito rigorosamente secondo la procedura per evitare un trattamento termico eccessivo.
Sotto il rigoroso controllo della produzione, i tubi metallici senza saldatura trafilati a freddo possono avere grandi proprietà come nessuno strato di ossido, nessuna perdita ad alta pressione, alta precisione, buona finitura superficiale, minima deformazione durante la piegatura a freddo e nessuna crepa nella svasatura e nell'appiattimento. Questi tubi metallici di alta qualità sono utilizzati principalmente per strutture meccaniche, generatori, trasformatori di raffreddamento a liquido, apparecchiature idrauliche e componenti pneumatici o idraulici di automobili. Il tubo metallico ad alta precisione con tolleranza stretta è solitamente realizzato mediante processo di trafilatura a freddo, è considerato un nuovo tipo di prodotto ad alta tecnologia a risparmio energetico e può risparmiare materiale metallico, migliorare l'efficienza di lavorazione e risparmiare energia.
