Srž postupka hladno{0}}valjanih okruglih cijevi je transformacija vruće{1}}valjanih sirovina u visoko-precizne, visoko{3}}površinske-cijevi kroz više prolaza valjanja i preciznu strojnu obradu na sobnoj temperaturi. Cijeli se proces usredotočuje na tri cilja "smanjenje promjera, kontrolu debljine stjenke i poboljšanje kvalitete", što zahtijeva strogu kontrolu temperature, sile valjanja i točnosti dimenzija.
I. Kompletan dijagram toka procesa
Proizvodnja hladno{0}}valjanih okruglih cijevi uključuje četiri glavne faze: "Prethodna obrada sirovina → Hladno valjanje → Naknadna završna obrada → Provjera kvalitete", obuhvaćajući ukupno osam ključnih koraka. Detaljan postupak je sljedeći:
Priprema sirovina → 2. Dekapiranje i odmašćivanje → 3. Hladno valjanje → 4. Srednja toplinska obrada
Završno valjanje/hladno izvlačenje (po izboru) → 6. Toplinska obrada gotovog proizvoda → 7. Završna obrada → 8. Provjera kvalitete i pakiranje
II. Detaljno objašnjenje ključnih procesa u svakoj fazi
Faza 1: Predobrada sirovina - Postavljanje temelja za preradu
Cilj ove faze je ukloniti površinske nedostatke u sirovom materijalu i osigurati "bez kontakta s nečistoćama" tijekom sljedećeg valjanja, čime se sprječava bilo kakva degradacija kvalitete površine cijevi. Odabir sirovina: primarno se koriste vruće{1}}valjane gredice od bešavnih čeličnih cijevi (vanjski promjer 20-150 mm, debljina stijenke 3-20 mm) ili vruće{11}}zavojnice (debljine 1-5 mm). Materijal mora ispunjavati zahtjeve gotovog proizvoda (npr. niskougljični čelik Q235, srednje ugljični čelik 20#), a sirovina mora biti bez površinskih nedostataka kao što su pukotine i nabori.
Rezanje/bušenje (za zavojnice): Ako koristite zavojnice, prvo ih morate izrezati na trake fiksne -širine pomoću škara za rezanje. Te se trake zatim motaju u okrugle cijevne komade pomoću "mlina za bušenje" (tvoreći "otvorenu cijev" s razmakom). Praznine se zatim zavaruju kako bi se popunile praznine (ovo se koristi samo za neke zavarene cijevi; bešavne cijevi mogu se izraditi izravno iz gredice).
Faza 2: dekapiranje i odmašćivanje – Čišćenje površine kako bi se spriječilo lijepljenje tijekom valjanja.
Prije hladnog valjanja površina sirovine mora biti bez kamenca i ulja. U suprotnom, valjci će kamenac utisnuti u površinu cijevi, uzrokujući "jamičaste" defekte. Kiseljenje: Uronite sirovinu u 15%-20% otopinu klorovodične kiseline (40-60 stupnjeva) na 10-30 minuta kako biste kemijskom reakcijom uklonili kamenac s površine oksida (Fe₂O₃ + 6HCl=2FeCl3 + 3H₂O).
Odmašćivanje: Nakon luženja, isperite čistom vodom i zatim uronite u alkalno sredstvo za odmašćivanje (kao što je otopina natrijevog hidroksida) kako biste uklonili površinsko ulje i spriječili da se zalijepi za valjke tijekom motanja i utječe na preciznost cijevi.
Sušenje: Na kraju, osušite sirovi materijal vrućim zrakom (80-120 stupnjeva) kako biste osigurali da je površina suha i spriječili naknadno hrđanje.
Faza 3: Hladno valjanje - Oblikovanje jezgre i kontrola točnosti dimenzija
Ovo je ključni korak u određivanju veličine i kvalitete površine hladno{0}}valjanih okruglih cijevi. Kroz "višestruke kontinuirane prolaze kotrljanja," sirovina se postupno valja do ciljanih specifikacija. Cijeli se postupak provodi na sobnoj temperaturi (za razliku od procesa valjanja pri visokoj-temperaturi vrućeg valjanja). Oprema: Koristi se hladna valjaonica s dva-valjka ili hladna valjaonica s više-valjaka (kao što je hladna valjaonica s četiri-ili šest-valjaka). Površine valjaka su polirane (hrapavost Ra manja ili jednaka 0,4 μm) kako bi se osigurala glatka vanjska površina cijevi.
Značajke procesa:
Više{0}}prolazno valjanje: deformacija svakog valjanja kontrolira se na 10%-20% kako bi se izbjegla pretjerana deformacija koja može uzrokovati pucanje u cijevi. Obično je potrebno tri do osam prolaza za postupno smanjenje vanjskog promjera od 20-150 mm sirovog materijala do ciljnih 5-220 mm, a debljina stijenke od 3-20 mm do 0,5-25 mm.
Kontrola dimenzija: Vanjski promjer se prati u stvarnom vremenu nakon svakog valjanja pomoću mrežnog mjerača promjera. Pritisak valjka automatski se podešava ako odstupanje prijeđe ±0,05 mm, osiguravajući da je tolerancija konačnog vanjskog promjera gotovog proizvoda unutar ±0,05-±0,2 mm. Kontrola napetosti: Tijekom procesa valjanja, "zatezni valjak" primjenjuje stalnu napetost (10-50 MPa) kako bi se spriječilo savijanje ili pretjerana ovalnost u cijevi i osigurala ravnost (manje od ili jednako 1 mm po metru).
Faza 4: Srednja toplinska obrada - Ublažavanje naprezanja i sprječavanje pucanja
Tijekom procesa hladnog valjanja, metal prolazi unutarnje "radno otvrdnjavanje" (povećana tvrdoća i smanjena žilavost). Nastavak valjanja može lako dovesti do pucanja u cijevi, tako da je potrebno "međužarenje" između više prolaza valjanja.
Proces: Smotana cijev se stavlja u peć za kontinuirano žarenje i zagrijava na 600-700 stupnjeva pod zaštitnom atmosferom (kao što je dušik za sprječavanje oksidacije). Temperatura se održava 1-2 sata, a zatim se epruveta ohladi na sobnu temperaturu.
Svrha: Za uklanjanje unutarnjih naprezanja koja nastaju hladnim valjanjem, smanjenje tvrdoće cijevi (npr. smanjenje tvrdoće čelika 20# s HB180 na HB120) i vraćanje žilavosti radi pripreme za naknadno valjanje. Faza 5: završno valjanje/hladno izvlačenje (izborno) – poboljšanje preciznosti
Za proizvodnju ultra{0}}visoko-preciznih cijevi (kao što su bačve za hidraulične cilindre), nakon hladnog valjanja potreban je postupak "završnog valjanja" ili "hladnog izvlačenja".
Završno valjanje: Koristeći precizni mlin za hladno valjanje, koristi se manja deformacija (5%-10%) kako bi se dodatno smanjila tolerancija vanjskog promjera na ±0,03 mm i hrapavost unutarnje stijenke na Ra manje od ili jednako 0,8 μm.
Hladno izvlačenje: Hladno{0}}valjana cijev prolazi kroz "otvor za kalup" (s promjerom nešto manjim od vanjskog promjera cijevi) i silom se povlači pod napetosti. Ovo dodatno poboljšava točnost dimenzija i završnu obradu površine, ali je manje učinkovito od završnog valjanja i prvenstveno se koristi za malo{2}}serijsku, visoko-preciznu proizvodnju cijevi.
Faza 6: Toplinska obrada gotovog proizvoda – Prilagodba mehaničkih svojstava
Cijev prolazi završnu toplinsku obradu kako bi se prilagodila njezina mehanička svojstva na temelju predviđene upotrebe (npr. visoka čvrstoća za-komponente koje nose opterećenje, visoka žilavost za zakrivljene dijelove). Žarenje: Zagrijavanje na 650-750 stupnjeva, držanje, a zatim polako hlađenje kako bi se smanjila tvrdoća i povećala žilavost. Prikladno za cijevi koje zahtijevaju savijanje (kao što su kočni vodovi).
Normalizacija: Zagrijavanje na 850-950 stupnjeva, držanje, a zatim hlađenje zrakom kako bi se pročistila veličina zrna i postigla ujednačena mikrostruktura. Prikladno za komponente koje zahtijevaju i čvrstoću i žilavost (kao što su klipnjače šasije).
Kaljenje i kaljenje (kaljenje + kaljenje): koristi se samo za čelike srednje- i visoke-čvrstoće (kao što je čelik 45#). Prvo, zagrijavanje na 820-860 stupnjeva i kaljenje (hlađenje vodom), nakon čega slijedi zagrijavanje na 500-600 stupnjeva i kaljenje, značajno povećava čvrstoću (napon razvlačenja se povećava sa 355MPa na preko 500MPa). Prikladno za nosive komponente kao što su pogonska vratila. Faza 7: Završna obrada - Ispravljanje oblika radi lakšeg korištenja
Ravnanje: Cijev se ravna pomoću više{0}}stroja za ravnanje (obično 11 ili 13 valjaka) kako bi se osigurala ravnost manja od ili jednaka 0,5 mm/m, sprječavajući odstupanja tijekom naknadnog rezanja ili sastavljanja.
Rezanje: Na temelju zahtjeva kupca, cijev se reže na fiksne duljine (obično 2-12 m) pomoću pile ili laserskog rezača, s tolerancijom duljine od ±2 mm.
Površinska obrada: Ovisno o zahtjevima za zaštitu od korozije, izvodi se galvanizacija (vruće-cinčavanje potapanjem ili galvanizacija, s debljinom sloja cinka Većom ili jednakom 80 μm), plastificiranje (kao što je epoksi premaz) ili poliranje (za ukrasne cijevi, s površinskom hrapavošću Ra Manjom ili jednakom 0,4 μm).
Faza 8: Inspekcija kvalitete i pakiranje - Osiguravanje kvalificirane isporuke
Provjera dimenzija: čeljusti i mikrometri koriste se za provjeru vanjskog promjera i debljine stijenke, a mjerač unutarnjeg promjera koristi se za provjeru unutarnjeg promjera kako bi se osigurala sukladnost sa specifikacijama. Za provjeru ravnosti koristi se mjerač ravnosti. Ispitivanje mehaničkih svojstava: Uzorci se podvrgavaju "ispitivanju rastezanja" (za vlačnu čvrstoću i granicu tečenja), "ispitivanju tvrdoće" (za HB ili HRB) i "ispitivanju spljoštenosti" (za kvalitetu zavara, samo za zavarene cijevi).
Površinski pregled: Vizualni pregled ili ispitivanje vrtložnim strujama provodi se kako bi se otkrili površinski nedostaci kao što su pukotine, udubljenja i ogrebotine. -Visokotlačne cijevi (kao što su naftovodi i plinovodi) podliježu "hidrostatičkom ispitivanju" (primjenjujući tlak 1,5 puta veći od radnog tlaka i održavajući tlak 30 minuta bez curenja).
Pakiranje: Kvalificirane cijevi zamotane su u vodootporni papir ili plastičnu foliju, a zatim su vezane u snopove čeličnom trakom. Paketi su označeni specifikacijom, materijalom i brojem serije radi lakšeg transporta i skladištenja.