Применение и эксплуатация бесшовных труб

Существуют специальные трубы, у которых отсутствует соединительный шов. Они обладают более высокой прочностью и надежностью, поэтому они нашли свое широкое применение в промышленности и в инженерном деле. Но какими техническими характеристиками обладает бесшовная труба? Как их делают промышленным методом? Какая из технологий производства является более оптимальной с точки зрения соотношения цена/качество?

Основные характеристики бесшовных труб

Бесшовная труба — это деталь цилиндрической формы, которая имеет крупную выемку фиксированного диаметра. Главное отличие этих деталей — полное отсутствие швов или каких-либо соединений. Детали делаются из металлических сплавов — сталь, чугун, алюминий. Чаще всего используется сталь основных марок — 10, 20, 35, 45, 15ХМ, 30ХГСА, 09Г2С. Нержавеющие бесшовные трубы изготовливают методом холодной или горячей деформации. Также существует технология цельного вытягивания трубного проката, однако она применяется редко.

Металлическая бесшовная труба обычно обладает гладкой поверхностью, на которую может наноситься покрытие. Главные цели нанесения такого покрытия — создание антикоррозийного слоя и увеличение прочности.

Преимущества

Однако необходимо не забывать о недостатках. Главный минус — это более высокая стоимость в сравнении с конструкциями шовного типа. Еще один минус — сложный монтаж. Простые трубы обычно крепятся друг к другу с помощью герметиков и специальных толстых болтов. Для соединения же бесшовных изделий следует использовать специальную точную сварку, что значительно усложняет монтаж и увеличивает его стоимость. Также необходимо правильно произвести подсчет, поскольку в случае ошибки сварка может быть невозможна.

Применение и эксплуатация

Бесшовные трубы нашли свое широкое применение в инженерном деле. Основное применение — создание коммуникационных трубопроводов. Обратите внимание на следующую деталь:

Трубопроводы без швов также широко используются в угледобывающем промышленности. Там они используются в основном для вывода подземного газа на поверхность шахты. Отсутствие шва в данном случае очень важно — это увеличивает надежность удаления газа, что минимизирует вероятность взрыва при нарушении газоотвода. В небольшим масштабах изделия также используются в других областях — металлургия, кораблестроение, производство тяжелой техники.

Бесшовные трубы горячей деформации

Основным методом производства бесшовных труб является технология горячей деформации. Эта технология является затратной с экономической точки зрения, однако одновременно с этим она простая и эффективная. Основные регулирующие документы — ГОСТ 8732-78, ГОСТ 8731-74 и другие. Процедура изготовления методом горячей деформации выглядит так:

  1. Подготовка, нагрев. На данном этапе в промышленный цех поступает специальная деталь-заготовка, которая имеет вытянутую форму + небольшую или среднюю площадь сечения. В цеху заготовка разогревается до температуры 1100-1200 градусов по Цельсию (именно поэтому технологию и называют методом горячей деформации). Характерный момент: деталь может быть любой формы (то есть не только округлой, но и квадратной, прямоугольной). Круглую форму заготовка получит лишь во время последующей обработки с помощью специальных валиков. Еще один характерный момент — заготовка должна быть полой, поскольку это заметно упрощает последующую обработку.
  2. Формирование гильзы, ее обработка. После нагрева на предварительном этапе заготовка обрабатывается с помощью специального высокомощного сверла. Оно делает крупное равномерное отверстие по всей внутренний поверхности детали — в результате образуется труба-гильза. При необходимости деталь может обрабатываться с помощью нескольких сверл. В результате одни сверла формируют непосредственно сквозное отверстие, а другие устраняют мелкие неровности и создают гладкую поверхность внутри заготовки. Также обратите внимание, что гильза не является полноценной трубой — это лишь деталь-полуфабрикат, которая нуждается в финальной прокатке.
  3. Горячая прокатка. Теперь происходит прокатка горячей детали-гильзы. Во время прокатки деталь происходит несколько обработок. Самая главная обработка — это деформация с помощью валиков: на специальном станке крепится два или три валика, между которым пропускается гильза. При обработке деталь вытягивается в одном из направлений, что позволяет создать ровную трубу цилиндрической формы. При необходимости гильза может пропускаться через несколько валиковых станков, чтобы получить деталь нужного диаметра.

В результате такого производства образуется бесшовная труба. Точность такого проката низкая, поэтому обычно эта технология используется для производства толстостенных изделий, где показатели точности не имеют серьезного значения. По ГОСТ размеры горячедеформированных труб должны составлять от 25 X 2,5 мм до 530 X 75 мм. На практике производители обычно выпускают толстые объекты средней или большой длины, а короткие тонкостенные изделия производятся редко. Связано это с тем, что для производства более компактных объектов требуется точное оборудование, которое является дорогим. Основное применение — это монтаж крупных трубопроводов, которые могут выдерживать большое давление/температуру.

Холоднодеформированная

Еще одной технологией производства бесшовных труб является метод холодной деформации. Эта технология является более оптимальной, поскольку она позволяет получить более прочные и твердые изделия. Каждая бесшовная холоднодеформированная труба должна быть произведена в соответствии с государственным требованиями. Основные нормы — ГОСТ 8734-75, ГОСТ 8733-74 и другие. Технология производства выглядит так:

  1. Подготовка. Непосредственно перед производством деталь-заготовку зачищают с помощью химических активных веществ. Деталь может иметь любое сечение — прямоугольное, квадратное, округлое, овальное.
  2. Нагрев. Деталь-заготовка поступает в произведенный цех, где происходит ее нагрев до небольших температур (400-500 градусов) для протравливания и повышения гибкости. Особенность — при таких температурах не происходит расплавление краев детали, поэтому технологию называют методом холодной деформации.
  3. Формирование гильзы. Теперь с помощью сверла в заготовке просверливается большое отверстие. При необходимости обработка осуществляется с помощью нескольких сверл, чтобы увеличить гладкость внутренней поверхности.
  4. Прокатка, сжатие. Теперь гильза-заготовка пропускается через валиковый станок, где происходит формирование округлого сечения. При необходимости валиковый станок может выполнять сжатие для уменьшения диаметра детали.

Труба холоднотянутая бесшовная обладает повышенной прочностью и надежностью. Поэтому такие детали могут выполняться как с тонкой, так и с толстой толщиной стенки. Основное рименение — создание трубопроводов в домах, магазинах, на инженерных объектах, монтаж канализаций. По ГОСТ «холодные» детали должны иметь размеры от 5 X 0,3 мм до 250 X 24 мм. По факту большое распространение получили тонкостенные изделия небольшой длины. Они являются хорошей альтернативой изделиям горячей деформации, которые обычно выпускаются в виде длинных толстостенных изделий.

Различия между горячей и холодной деформацией

Технология производстваТрубопровод на основе холодной деформацииТрубопровод на основе горячей деформации
Государственные регулирующие нормыГОСТ 8734-75, ГОСТ 8733-74ГОСТ 8732-78, ГОСТ 8731-74
Размеры согласно нормам ГОСТ5 X 0,3 мм — 250 X 24 мм25 X 2,5 мм — 530 X 75 мм
Максимальное допустимое давление, оказываемое станком во время обработки20 мегапаскаль20 мегапаскаль
Допустимое отклонениеПо диаметру сечения — от 0,8 до 1,5%. Толщина стенки — от 10 до 12%.По диаметру сечения — не более 1,25%. Толщина стенки — не более 12,5%.
Области применения изделийДля создания трубопроводов с маленьким, средним или высоким уровнем давления. Основные области — системы подачи воды, канализация, отопительные системы.Для создания массивных твердых трупоброповодов с высоким уровнем давления. Основные области — газовые, нефтяные трубопроводы, системы подачи воды, металлургия.

Заключение

Бесшовные трубы производятся методом холодной или горячей деформации. Технологии производства являются похожими, однако они имеют отличия (температура нагрева, этапы обработки). Трубопроводы без швов обладают высокой прочностью, поскольку у каждого элемента контструкции отсутствует сварной шов. Это увеличивает срок годности конструкции и заметно повышаются показатели прочности. Основное применение — создание компактных и массивных трубопроводов, удаление опасного газа из шахт, производство тяжелой техники и машин.

Используемая литература и источники:

Чем отличаются холоднодеформированные и горячедеформированные трубы?

Одним из очень широко популярных и популярных теперь видов горячего металлического проката считается производство горячедеформированных труб.

Данная продукция использование обрела в такой отрасли как монолитно-каркасное строительство. Стальные бесшовные холоднодеформированные трубы делаются способом холодной катки из нескольких вариантов стали.

Специфики продукции

Сортамент стальных бесшовных холоднодеформированных труб очень широк. Они делаются с первостепенный ориентировкой на процедуру трубного проката.

В конце цикла производства готовое изделие подвергают прогонке через заключительную полосу прокатных валов в охлажденном состоянии.

Кроме особенной методологии производства, ключевой характерной чертой и преимуществом бесшовной холоднодеформированной трубы (если сравнивать с обыкновенными трубами) считается значительно повышенный прочностный запас.

Он превосходит показатели обыкновенных труб на 25%. Дальнейшая необыкновенность и преимущество, которым отличаются эти трубы – это высочайшая точность заявленного размера стены.

Это дает возможность применять эту продукцию в сооружении очень технологичных трубо-проводов и в области создания высокоточных машин и устройств. В отличии от обыкновенных труб, холоднодеформированные могут быть предрасположены сгибанию под необходимым углом.

Это их делает незаменяемыми в изготовлении фурнитуры для мебели и электрического освещения.

Электросварные холоднодеформированные трубы могут держать довольно высокое и невысокое давление, стоит еще сказать что квадратная холоднодеформированная труба, как и прочие виды обрела широкое использование в:

Благодаря высочайшему качеству наружных и внутренних поверхностей для работы и стойкости к большим режимам температур и перепадам давления, холоднодеформированные трубы популярны везде.

ГОСТ 8734 на холоднодеформированные трубы предусматривает все параметры этого изделия и используем ко всем видам выпускаемой в наше время продукции.

Горячедеформированная труба продемонстрирована виде изделия, которое имеет форму в виде цилиндра и круглый диаметр. Главная необыкновенность этой продукции – это полнейшее отсутствие соединений (стыков, швов) любых видов.

Полнейшее нет швов и стыковок дает возможность горячедеформированным трубам владеть повышенным прочностным запасом к ударам царапинам и так далее.

Это позволяет для проведения перекачки жидкостей и сред, присутствующих под большим давлением. Горячедеформированные трубы выпускаются с ориентировкой на востребованные размеры.

В основном, диаметр подобных изделий может меняться от 25 до 700 мм. Более того, толщина стенок подобных труб достигает только лишь 5 мм, это при том, что они могут держать давление до 60 и более бар, в отличии от обыкновенных труб.

ГОСТ на стальные бесшовные горячедеформированные трубы регламентирует, что эта разновидность горячепрокатной продукции может изготовляться из стали с 10-й, по 45-ю и 15ХМ маркировки.

Виды изделий

Прежде чем приобрести бесшовную горячедеформированную трубу необходимо взять во внимание, что они делятся на несколько подвидов:

Вся перечисленная выше продукция очень прекрасно подойдет для корректной и неопасной перевозки самых разных химически агрессивных жидкостей и масштабное распространение получили в:

Большие преимущества холоднодеформированных и горячедеформированных труб заключены в высочайших прочностных характеристиках, что за собой влечет возможность использования этой продукции в каких угодно условиях климата.

Подобные изделия имеют следующие специфики:

Основным недостатком холоднодеформированных и горячедеформированных труб считается склонность коррозийным процессам.

Высокое противодействие транспортируемому потоку рабочего вещества приводит к развитию отложений на стенках внутри. К минусам еще относится приличный вес этого вида арматуры и очень высокая стоимость.

Более того, процесс установки магистралей должен выполняться только профессионалами с использованием специализированных способов.

Что необходимо знать при подборе?

Прежде чем приобрести стальные бесшовные холоднодеформированные трубы, необходимо взять во внимание, что нынешняя стоимость бесшовной холоднодеформированной трубы колеблется.

Читайте также:  Функционализм в интерьере: подробный гид по дизайну

Постоянно при подборе следует обязательно смотреть на специфики области использования и тонкости рабочих свойств.

ГОСТ на холоднодеформированные цельнотянутые трубы дает возможность делать их из высокоуглеродистых, легированных и высоколегированных марок стали.

Толщина стены прямо коррелирует с параметрами прочности и степени стойкости к ударам царапинам и так далее. При подборе нужно иметь в виду, что есть прямая зависимость соотношения наружного трубного диаметра с толщиной стены.

Стоимость бесшовных горячедеформированных труб еще может меняться и зависит от большинства показателей.

Но при ее подборе необходимо не забывать про то, что эта продукция применяется в большинстве случае на тех объектах, где эксплуатирование потребует от изделия очень высокой прочности.

Более того, горячедеформированные трубы делятся на пару категорий, особенность каждой из которых подобающим образом направлена на специфики сферы использования.

Стоимость стальной бесшовной горячедеформированный трубы дальнейшая:

Стоимость стальной бесшовной холоднодеформированной трубы такая:

Невидимые моменты монтажного процесса

Методика, по которой выполняется соединение и дальнейший процесс установки изделий, соответствует передовым способам стыковки изделий сварного типа. От разницы в показателях рабочего диаметра и толщины стенок зависит подбор однозначного способа.

Во всяком случае сварка стыков исполняется точно также, как и при соединении любых остальных труб: края 2-ух сегментов зачищаются и становятся ровными, после этого — прихватываются между собой при помощи сварки.

После чего исполняется создание сварного шва по всему диаметру изделия. Потом — соединенное изделие стынет.

Способ резьбовой стыковки используем с системами, где стены труб имеют нормальную либо тонкую толщину.

Нарезка резьбы выполняется при помощи токарного станка, при этом вес стальной бесшовной горячедеформированной трубы дает возможность это сделать без специальных трудностей.

После окончания нарезки изделие может стыковаться с необходимой линией, еще имеющей резьбу.

Газовая сварка применима в вариантах монтажного процесса тонкостенных труб и толстостенных, с номинальной толщиной стены до 6 мм. На подобных изделиях заранее возникают сварочные кромки на торцах, и выполняется снятие фаски.

При выполнении электрической сварки возможен трубомонтаж различных типов с разной толщиной стенок, но при соединении необходимо взять во внимание соответствие диаметра электрода, который обязан быть толще, чем стенка изделия.

Невидимые моменты производства (видео)

Труба стальная горячедеформированная область применения, правила монтажа, отличие от холоднодеформир

Труба стальная горячедеформированная или холоднодеформированная считается самой качественной металлической трубой, что позволяет использовать изделие в различных областях строительства и так далее. Чем различаются холоднодеформированные и горячедеформированные трубы? Где применяются данные виды труб? Какие нюансы существуют при монтаже того или иного вида труб? Ответы на эти и многие иные вопросы можно получить, ознакомившись с данной статьей.

Трубы, изготовленные из стали

Выбор труб

Наиболее сложным вопросом является выбор труб для изготовления определенных конструкций или строительства трубопроводов. При выборе рекомендуется учитывать:

Область применения горячедеформированных труб

Горячедеформированные трубы изготавливаются из нагретого до высокой температуры металлического слитка методом прокатки.

Процесс изготовления горячедеформированных труб

Готовое изделие является цельным, то есть не имеет сварных швов и отличается следующими качествами:

Где используются горячедеформированные трубы? Преимущественными областями применения являются:

Область применения холоднодеформированных труб

Окончательная обработка холоднодеформированной трубы производится без воздействия высокой температуры.

Процесс изготовления холоднодеформированных труб

Холоднодеформированная труба отличается следующими качествами:

Преимущества холоднодеформированных труб обуславливают область их использования. Такой вид стальных труб применяется:

Технические характеристики

При использовании труб важно знать не только вид, но и технические характеристики изделий, которые указываются на маркировке:

При нанесении маркировки указываются такие параметры, как:

Технические характеристики труб

Сортамент труб

Как выбрать трубы? Кроме технических характеристик, при строительстве трубопроводов, также важно правильно подобрать диаметр.

Сортамент стальных горячекатаных труб представлен в ГОСТ 8732 78.

Выпускаемые трубы могут иметь:

При этом длина труб, производимых в соответствии с ГОСТ, может быть:

Размеры горячедеформированных труб

Размерность холоднодеформированных труб регламентируется ГОСТ 8734 75, в соответствии с которым:

Длина труб может быть:

Размеры выпускаемых холоднодеформированных труб

Нюансы монтажа разных видов стальных труб

Холоднодеформированные и горячедеформированные стальные трубы могут быть соединены следующим способами:

При сварке получается более прочный и герметичный шов, поэтому данный способ выбирается при необходимости получения прочной магистрали, например, для проведения газа, теплоснабжения и так далее.

Соединение труб методом сварки

Как правильно соединить трубы методом сварки, смотрите на видео.

Резьбовой метод преимущественно используется при сооружении бытовых трубопроводов, например, при разводке системы водоснабжения в жилом помещении.

Как произвести монтаж труб резьбовыми фитингами? Соединение выполняется по следующей схеме:

  1. концы труб подготавливаются к выполнению соединения: очищаются от грязи, ржавчины и так далее, нарезается резьба;
  2. производится уплотнение резьбы любым выбранным материалом. Можно использовать нить Тангит Унилок, льняную нить и так далее;
  3. фитинг соединяется с подготовленным участком трубы и закручивается.

Соединение стальных труб резьбовыми фитингами

Правильно подобранные и качественно установленные холоднодеформированные и горячедеформированные стальные трубы прослужат более 50 лет.

Стальные трубы: холоднодеформированные и горячедеформированные. Трубы горячедеформированные и холоднодеформированные отличия

Трубы бесшовные горячедеформированные Статьи Виком

Особенности технологии производства

Стальные бесшовные трубы производятся двух видов: холоднодеформированные и горячедеформированные. Технология производства обоих типов стальных изделий схожа, основное различие состоит в температуре, при которой происходит формирование трубы. То есть, при изготовлении бесшовных труб методом горячедеформирования (горячей винтовой прокатки) происходит закалка стали, что существенно меняет её свойства. Изготовленные таким способом бесшовные трубы имеют заниженные прочностные характеристики (при сравнении с холоднодеформированными изделиями из такой же стали), но повышенную стойкость против коррозии, перепаду температур и давления.

Области применения

Хорошо зарекомендовали себя такие трубы в газовой, нефтяной, химической, фармацевтической, пищевой промышленности, при буровых работах, в жилищно-коммунальном хозяйстве для монтажа и ремонта отопительных систем. Благодаря однородности свойств по окружности профиля и эффекту закалки стальные горячедеформированные бесшовные трубы используются как заготовки при изготовлении сборочных элементов разнообразных механизмов.

Для производства бесшовных труб согласно ГОСТам используют различные виды стали: углеродистую, низколегированную, легированную и так далее. По специальным заказам возможно и изготовление таких изделий из менее распространённых сплавов (коррозийно-стойких «нержавеек», инструментальной стали, сплавов на основе титана).

Диаметр, толщина стенки, длина и форма поперечного сечения (круглая, квадратная, прямоугольная и овальная)горячедеформированных труб могут иметь достаточно широкий диапазон. Толщина стенки может колебаться от 1,6 до 45 мм. Длина, согласно ГОСТ-8732, может быть немерной (от 4 до 12,5 метров) или мерной в пределах немерной. Наружный диаметр стандартных бесшовных труб – 20-550 мм. Различаются изделия и по отношению наружного диаметра трубы к толщине её стенки на тонкостенные, толстостенные и особо толстостенные.

По специальным заказам возможно изготовление бесшовных труб со смещёнными допусками по внутреннему диаметру и наружному, с механической и химической обработкой поверхности и с повышенной точностью к толщине стенки.

Трубы горячедеформированные, холоднодеформированные | Трубы стальные электросварные

Человек всегда стремится создать благоприятные условия для комфортной жизни и использовал для этого почти все доступные средства. Темп развития цивилизации ускорился с появлением орошаемого земледелия, немаловажную роль в котором играла система водоснабжения. Первоначально трубы изготавливались из глины, дерева, тростника. Первые металлические трубы появились лишь в Медном веке. В отличие от методов производства, использовавшихся в далеком прошлом, компания «Металл-Строй» изготавливает металлические трубы по современной технологии.

Трубные изделия, входящие в сортамент производимого металлопроката, разнообразны и соответствуют ГОСТ 8732-78. Основными видами предлагаемой продукции являются:

Труба горячедеформированная – изделие надежное

Изготовление горячедеформированных труб осуществляется в трубопрокатном агрегате методом поперечно-винтовой прокатки заготовок из углеродистой и легированной стали. Этот метод позволяет получать высокопрочные бесшовные трубы, способные выдержать высокое давление внутренней среды. Трубы горячедеформированные получили широкое распространение в нефтегазовой отрасли.

Данный вид труб изготавливается согласно ГОСТ 8731-87, с заданными параметрами наружного диаметра, толщины стенки, длины и формы сечения. В зависимости от различных качественных характеристик и соответствия ГОСТ, трубы маркируются следующим образом: А, Б, В, Г, Д.

Трубы холоднодеформированные в ООО “Металл-строй”

Несколько улучшенными конструктивными характеристиками обладают трубы холоднодеформированные. В основе их производства лежит метод холодной прокатки и волочения, при котором исходным материалом являются изделия, полученные горячей прокаткой. Как правило, холоднокатаные трубы имеют небольшой диаметр и хорошо поддаются деформированию и сгибанию. Изготавливаются согласно ГОСТ 8733-74.

Еще один метод изготовления труб – сгибание листов стали с последующей сваркой кромок. Характерная особенность и отличие от других методов – наличие сварного шва на изделии. Он может располагаться продольно или спирально. Трубы стальные электросварные, полученные данным методом, могут иметь различную форму сечения: квадратную, прямоугольную, овальную и др., то есть являются профильными изделиями. Продукция данного вида соответствует требованиям ГОСТ 3262-75.

В наличии имеется весь сортамент продукции, поэтому Вы легко сможете приобрести трубы различных типов, в зависимости от Ваших потребностей. Кроме того, у нас Вы сможете купить швеллер, арматуру строительную, стальные балки и другие металлопрокатные изделия.

E-mail: [email protected] , [email protected] Телефон: (812) 448-6409; Skype: met-stroi

Горячедеформированные и холоднодеформированные трубы. Характеристики. Классификация. ГОСТ

Горячедеформированные трубы

Горячедеформированные трубы изготавливаются согласно стандарту ГОСТ 8731, а сортамент данных труб должен соответствовать стандарту ГОСТ 8732. Производство горячедеформированных труб, происходит при высоких температурах, на специальном стане. За счет того что изделия не имеют сварных швов, а так же каких либо других швов, их называют бесшовные горячедеформированные трубы.

Данные трубы имеют высокую прочность, поэтому их часто используют в нефтепроводах и подводных трубопроводах.

Классификация горячедеформированных бесшовных труб

По точности трубы делятся на группы (А, Б, В, Г, Д.). Так же трубы могут изготавливаться из разных марок стали, все зависит от ТУ и назначения трубы.

Холоднодеформированные трубы

Холоднодеформированные трубы так же являются бесшовными. При производстве данных труб используются горячедеформированные трубы, они служат заготовкой. Таким образом, трубы бесшовные холоднодеформированные проходят двойную обработку, вначале в горячем стане, а затем происходит прокат в холодном состоянии.

Холоднодеформированные трубы производятся согласно ГОСТ 8733, а на сортамент этих труб распространяется ГОСТ 8734. Сфера применения данных труб довольно обширна, начиная с строительства трубопроводов, и заканчивая котельным оборудованием.

Классификация бесшовных горячедеформированных труб

Они как и холоднодеформированные трубы могут изготавливаться разных классов качества и по разным ТУ.

Стальные трубы: холоднодеформированные и горячедеформированные

Стальные трубы: холоднодеформированные и горячедеформированные

При изготовлении стальных труб применяются множество технологий, которые влияют на их технические характеристики и область применения.

По способу формирования профиля и изгиба труб различают два основных вида изделий:

1) Труба стальная холоднодеформированная;

2) Труба стальная горячедеформированная.

Труба стальная холоднодеформированная – стальная труба, заданный размер которой получен при помощи холодной деформации. Холоднодеформированные трубы изготавливаются в соответствии с ГОСТом 8734-78. Основное применение при строительстве трубопроводов в топливно-энергетическом комплексе, в авиастроении, автомобильной промышленности, построении судов и др. Они также подразделяются по характеристике толщины стенки на трубы стальные холоднодеформированные тонкостенные и трубы стальные холоднодеформированные толстостенные.

Читайте также:  Формула нахождения напряжения: основные понятия, нахождение через силу тока и сопротивление

Трубы стальные горячедеформированные – стальные трубы, формированные при температуре выше температуры рекристаллизации. Изготавливаются согласно ГОСТ 8731, 8732-78. Область применения схожа с применением холоднодеформированных труб, а также другие, характерные, технические цели.

Важной добавочной характеристикой для этих типов труб есть наличие шовных соединений при изготовлении. Согласно этому выделяют трубу стальную бесшовную холоднодеформированную и трубу стальную бесшовную горячедеформированную.

Преимущество и стальной бесшовной холоднодеформированной, и стальной бесшовной горячедеформированной трубы – это повышенная надежность, отсутствие раковин сварного шва, общая прочность по всей длине.

Бесшовные и сварные круглые трубы из углеродистых сталей: разновидности и характеристики

Трубы круглого сечения – металлопродукция, используемая во всех сферах народного хозяйства и в быту. Основные категории этой продукции – бесшовные и сварные трубы –подразделяются на несколько разновидностей. Все они различаются по техническим характеристикам и стоимости.

Бесшовные трубы: виды и характеристики

Бесшовная труба – металлопрокат, не имеющий продольного соединения. В зависимости от способа производства, разделяется на несколько типов.

Горячекатаные трубы

Производство этой металлопродукции регламентируется ГОСТами – 8732-78 (сортамент) и 8731-74 (технические требования). Исходные заготовки – слитки круглого сечения, для продукции диметром более 140 мм – круглого или многогранного. Передовое направление в производстве трубных заготовок – применение МЛНЗ (машин непрерывного литья заготовок) криволинейного типа. С их помощью осуществляется подача расплавленного металла в кристаллизаторы с последующим вытягиванием образовавшегося слитка.

Для производства изделий рядового назначения используют углеродистые стали обыкновенного качества (спокойные) и качественные. Для применения продукции в сложных эксплуатационных условиях – при низких температурах, температурных перепадах, высоком давлении передаваемых сред, серьезных механических нагрузках – низколегированные стали.

Основные этапы изготовления:

Сортамент горячекатаных труб включает изделия наружным диаметром 25-530 мм, толщиной стенки – 2,5-75 мм, их длина – 4-12 м. При соответствии структуры, механических и технологических характеристик требованиям ГОСТа и ТУ поставляются термически необработанными. По заказу – термически обработанными. Изделия диаметром менее 12,5 мм относятся к тонкостенным, более – к толстостенным.

Холоднодеформированные трубы

Для получения продукции с более качественной поверхностью и точными размерами горячедеформированные трубы, выполняющие функцию заготовки, подвергают холодному деформированию (без предварительного нагрева): – прокатке (холоднокатаные) или волочению (холоднотянутые), эти процессы могут сочетаться. Изделия, производство которых регламентируется ГОСТом 8734, разделяют на особо тонкостенные, тонкостенные, толстостенные и особо толстостенные. Поставляют термически обработанными, по заказу – без термообработки. После термообработки – отжига – зерно измельчается, твердость стали несколько снижается, а пластичность возрастает. При реализации нетермообработанной продукции нормы механических характеристик оговариваются производителем и заказчиком.

Важную роль в получении холоднодеформированной трубы нормативного качества играет предварительная химическая подготовка поверхности заготовки.

На подготовленную поверхность трубы наносят технологические покрытия и смазки, назначение которых – снизить коэффициент трения в процессе холодной деформации, что позволяет получить изделие без дефектов поверхности, а также защитить его от атмосферной коррозии.

Виды технологических покрытий

Чем отличаются холоднодеформированные трубы от горячедеформированных?

Основные характеристики холоднодеформированных труб:

Области применения бесшовных стальных труб

Такая трубная продукция не имеет шва, снижающего ее прочность, поэтому в основном применяется для эксплуатации в сложных условиях: при повышенных температуре и давлении, при резких температурных колебаниях. Такое изделие незаменимо в случаях, когда от надежности металлоконструкции или трубопровода зависит безопасность людей или окружающей среды. Продукция пригодна для создания трубопроводов, по которым проходит перегретая вода или пар температурой до +300°C. Между собой стальные трубы соединяются сваркой или приваренными фланцами.

Сварные трубы

Эту продукцию получают из горячекатаных или холоднокатаных рулонных лент или листов следующими видами сварки: электрическая, газовая, печная (встык или внахлест). Общий диапазон наружных диаметров труб, получаемых сваркой, составляет 5-1620 мм.

Печная сварка встык применяется для изделий из малоуглеродистой стали (до 0,3%) диаметром 10-114 мм, с толщиной стенки – 2-5 мм. Сварка внахлест используется для трубной продукции диаметром до 400 мм, данная технология мало распространена. Наиболее популярный способ получения сварной трубы из «черных» углеродистых сталей – электросварка. Общий диапазон наружных диаметров готовых изделий – 8-1620 мм.

Существует несколько технологий электросварки.

Изготовление электросварных труб регламентируется следующими нормативными документами:

Сварные трубы несколько уступают по прочности и надежности бесшовным из-за присутствия сварного шва, ослабляющего тело изделия. Поэтому применяются в основном для создания инженерных коммуникаций: систем тепло-, газо- и водоснабжения.

Чем водогазопроводные трубы отличаются от обычных электросварных?

Это особая разновидность сварной трубной продукции производится способами электро- и печной сварки. Выпуск регламентируется ГОСТом 3262-75. В отличие от обычных сварных, водогазопроводные трубы классифицируются по условному проходу.


Определение!
Условный проход – это внутренний диаметр, округленный до ближайшей стандартной величины. Выражается в миллиметрах или дюймах. Условному проходу соответствует определенный наружный диаметр, а толщина стенки для серий – легкой, обыкновенной и усиленной – разная.

Таблица сортамента труб ВГП по ГОСТу 3262

Условный проход, DуНаружный диаметр, ммТолщина стенки труб по сериям, мм
ммдюймы (диаметр резьбы)ЛегкаяНормальнаяУсиленная
610,21,82,02,5
813,52,02,22,8
103/817,02,02,22,8
151/221,32,52,83,2
203/426,82,52,83,2
25133,52,83,24,0
321 1/442,32,83,24,0
401 1/2483,03,54,0
502603,03,54,5
652 1/275,53,24,04,5
80388,53,54,04,5
903 1/2101,33,54,04,5
10041144,04,55,0
12551404,04,55,5
15061654,04,55,5

Эти изделия применяются для создания трубопроводов как магистральных, так и распределительных, предназначенных для транспортировки воды и газа. Для них обязательна проверка сварного шва методами неразрушающего контроля. При использовании такого контроля гидравлические испытания являются необязательными.

Поскольку ВГП трубы отличаются хорошим качеством, то даже после демонтажа из систем тепло-, водо- и газоснабжения обладают достаточными прочностными характеристиками для использования в металлоконструкциях бытового назначения.

Оцинкованные ВГП трубы: свойства, области применения

Сварной шов не только ослабляет тело трубы, но и является уязвимым для коррозии. Одним из вариантов повышения коррозионной устойчивости является цинкование. Наиболее распространенные промышленные способы создания защитного цинкового слоя на трубе: горячий и термодиффузионный.

У потребителей часто возникают вопросы о вреде и пользе цинкования с точки зрения здоровья человека и технических характеристик трубопровода. Приведем некоторые данные.


Внимание!
Переменный контакт цинкового слоя то с водой, то с воздухом, может вывести трубу из строя уже через 2-3 года эксплуатации.

Листовая штамповка

Люди издревле делали из металла тонкостенные изделия, сосуды и украшения. Они изготавливались из листа металла методом чеканки-придания формы холодному или разогретому листу пластичного металла путем обстукивания его молотком вокруг деревянной модели будущего изделия. Швы запаивались или чеканились. Такой обработке подвергалась чаще всего медь, реже серебро или золото. Полученные таким образом изделия ценились чрезвычайно высоко, поскольку все операции были ручными и на изготовление одного кувшина у мастера уходил не один день.

Пытливый человеческий ум искал пути ускорить и удешевить производство до середины 19 века, когда появился такой мощный источник энергии, как пар. С тех пор технология производства тонкостенных изделий из металлического листа путем деформации его под давлением, или листовая штамповка, существенно усовершенствовалась. Сегодня этим методом производят миллиарды различных деталей — от частей телефонов до корпусов автомобилей.

Холодная листовая штамповка — гарантия получения высокоточных деталей

Листовая штамповка из листа при комнатной температуре называется холодной штамповкой. Ее применяют при малых толщинах листа и в случае пластичных сплавов. Если же штампуют из толстого листа (от 5 мм) или из сплавов с малой текучестью, то для повышения пластичности лист заготовки нагревают.

Листовая штамповка гарантирует получение большого количества абсолютно идентичных по форме и размерам деталей с высокой точностью.

Холодная объемная штамповка позволяет получать высокоточные тонкостенные детали практически любой формы при себестоимости существенно ниже, чем в случае использования литья или механической обработке. Намного выше получается и коэффициент использования металла. Кроме того, холодная объемная штамповка гарантирует не только прочность, но и однородность свойств материала детали, что особенно важно в ответственных конструкциях.

Как объемная, так и листовая штамповка экономически эффективна в рамках больших серий. Это объясняется большими затратами на подготовку производства.

Характеристика листовой штамповки

холодная листовая штамповка является на сегодня одной из самых широко распространённых технологий обработки металлов, пластмасс и некоторых других материалов. Диапазон применения технологии — от крупных конструкций в судостроении до тонкостенных деталей бытовой техники

Технология характеризуется следующими неоспоримыми преимуществами:

Однако, кроме явных достоинств, холодная листовая штамповка металла обладает и недостатками. Это, прежде всего:

Штамповка листового металла

Следует отметить, что при больших сериях выпускаемых изделий эти недостатки нивелируются за счет известного из экономики эффекта масштаба, и себестоимость производимой продукции оказывается ниже, чем при альтернативных способах обработки металлов.

Виды оборудования для листовой штамповки

Для различных видов операций листовой штамповки применяется широкий спектр оборудования.

Так, для операций резки используют вибрационные, или гильотинные ножницы.

Для выполнения формообразующих операций применяют основное штамповочное оборудование — станок для листовой штамповки или пресс. По типу они различаются на:

Читайте также:  Чистка кулера в домашних условиях

Самым простым в устройстве и обслуживании является пресс с кривошипно-шатунным приводом. Он пригоден для выполнения несложной листовой штамповки — тонкостенных деталей малого и среднего размера простой формы.

Пресс с кривошипно-шатунным приводом

Гидравлические прессы позволяют развивать намного большее усилие (до 2 тысяч тонн) и точнее регулировать ход пресса. Этот тип оборудования применяют для операций гибки или объемной штамповки из листа большой толщины.

Радиально-ковочные комплексы используют для листовой штамповки деталей, имеющих форму тела вращения.

Электромагнитные прессы — достаточно новый тип оборудования. Давления на заготовку производится за счет массы электромагнитного сердечника, направляемого к пуансону электромагнитным импульсом. Импульс противоположной полярности возвращает сердечник в исходное положение. Такой привод намного проще в изготовлении и обслуживании, чем гидравлический, но пока не достигает его мощности.

Принцип работы

Физический принцип работы штамповочного оборудования — это пластическая деформация листовой заготовки под давлением. Форма будущей детали задается двумя деталями — матрицей и пуансоном, которые прижимают к листовой заготовке с двух сторон под большим давлением. Там где у матрицы находится выпуклость — у пуансона расположена соответствующая ей по форме и размерам впадина. Деформируясь, листовая заготовка повторяет форму матрицы и пуансона.

Вместе с этим может происходить просечка отверстий, вырубка отдельных деталей из материала листа. При проектировании технологического процесса холодной штамповки деталей из листового металла конструктор оснастки и технолог комбинируют и по возможности совмещает формоизменяющие разделительные операции, чтобы обойтись минимальным числом рабочих проходив штампа и снизить, таким образом, себестоимость изготовления изделия.

В случае тонких листов осуществляется холодная листовая штамповка. При работе с толстыми листами или с мало пластичными сплавами заготовку предварительно нагревают, чтобы повысить ее пластичность.

Какие операции подразумевает холодная штамповка

Все рабочие операции холодной листовой штамповки делятся на две большие группы: разделительные и формоизменяющие.

Разделительные операции листовой штамповки

К разделительным операциям листовой штамповки относятся операции, связанные с нарушением целостности материала листа. Наиболее употребительные из них-

Формоизменяющие операции листовой штамповки

К формоизменяющим операциям листовой штамповки относятся операции, изменяющие пространственную форму листа без нарушения его целостности, такие, как:

При проектировании технологии листовой штамповки технолог комбинирует операции из обеих групп.

Технология процесса

Процесс холодной листовой штамповки начинается с совместной работы технолога и конструктора оснастки. Они рассматривают все изменения, которые должны произойти с плоской заготовкой на ее пути к готовому изделию, планируют и группируют разделительные и формообразующие операции. После такой группировки определяются операции, выполняемые при каждом проходе пресса (если деталь не удается отштамповать за один проход). Под этот конкретный перечень операций проектируется пара матрица — пуансон.

Матрицы и пуансоны, как правило, изготовляют методом фрезерования на многокоординатных обрабатывающих центрах. От точности изготовления напрямую зависит точность соблюдения размеров штамповки и конечное качество изделия. В качестве материалов используют высоколегированную сталь — пресс- форма должна выдержать сотни, а то и миллионы циклов штамповки и при этом не измениться в размерах. Часто пресс-формы делают состоящими из нескольких частей, которые потом надежно соединяют.

Иногда в пресс-форму устанавливают вставку из более прочного материала, например, в той части, где будет осуществляться вырубка или вытяжка и которая будет подвержена существенно большим напряжениям, чем остальная часть пресс-формы.

Исключительно важный этап технологии — это наладка прессов для листовой штамповки. Каждый рабочий проход пресса нуждается в строгом соблюдении предписанного технологией усилия, чтобы, с одной стороны, точно отформовать заготовку, а , с другой стороны ,не повредить ее.

Прогрессивные способы штамповки листового металла

Штамповка резиной. Используется для заготовок малой толщины и высокой пластичности. Роль матрицы или пуансона выполняет твердая резина. Упрощается изготовление пуансона, подходит для малых серий штамповки.

Схемы листовой штамповки эластичными средами

Штамповка жидкостью. Роль пуансона играет жидкость, подаваемая под давлением. Она прижимает заготовку к матрице и заставляет лист в точности повторять ее форму. Метод используют для вытяжки изделий сложной пространственной формы.

Штамповка взрывом. В защищенной камере производят подрыв небольшого заряда взрывчатых веществ. Возникающее в результате высокое давление вдавливает заготовку в матрицу. Метод используют для деталей больших размеров и замысловатой конфигурации, которые затруднительно изготовить по-другому. Достигается существенная экономия в стоимости оснастки.

Электрогидравлическая штамповка листового метал

Электрогидравлическая штамповка. Роль механического давления выполняет ударная волна в жидкости, которая вызывается разрядом высокого напряжения. Метод отличается высокой точностью и экономичностью.

Схема магнитно-импульсной штамповки листового металла

Магнитно-импульсная штамповка. Магнитные импульсы высокой интенсивности формируют высокоэнергетическое магнитное поле, воздействующее на заготовку, вызывающее в ней вихревые токи и вынуждающее ее принимать заданную форму. Таким способом проводят обжатие труб, формовку сложных рельефов.

Жидкая штамповка

В отличие от предыдущих способов, относящихся к холодной объемной штамповке, данный метод является комбинацией двух технологий: штамповки и литья. Вначале в матрицу заливают необходимый объем расплавленного металла, после чего в нее опускают пуансон.

Происходит выдавливание жидкого металла в зазор между матрицей и пуансоном, который и представляет собой форму будущего изделия. Способ используют при изготовлении больших тонкостенных деталей корпусов из легкоплавкого и пластичного сплава.

Виды и способы современной штамповки металла

Штамповка металла: особенности технологии. Альтернативные методы пластичной деформации металла. Холодная и горячая листовая и объемная штамповка. Технологические операции холодной штамповки. Используемое оборудование прессы и автоматические линии.

Штамповка металла – это технологическая операция, которая представляет собой контролируемый процесс изменения формы и размеров заготовки под действием давления. Процесс отличается высокой производительностью, а потому широко используется в различных отраслях промышленности.

Технология имеет богатую историю, однако ее механизация началась в 50-х годах XIX века: к процессу стали подключать станки, что увеличило производительность и повысило качество изделий. Современное штамповочное оборудование позволяет изготавливать различные детали: от мелких элементов часового механизма до составных частей летательных аппаратов.

В серийном производстве активно применяется листовая штамповка. С помощью данной технологии обрабатывают металл, пластик и другие материалы. Процесс отличается высокой производительностью, стабильностью и точностью.

Холодная штамповка считается наиболее прогрессивным методом обработки давлением. Как следует из названия, это производственные операции без предварительного нагрева заготовки. Такой подход позволяет повысить прочность и чистоту поверхности изделия.

Виды штамповочных технологий

За время своего существования появилось немало методов штамповки. Массовое производство требует особого подхода, где на первое место ставится скорость и качество изготовления изделий. Ручная штамповка сейчас используется исключительно в частном порядке, для создания единичных экземпляров.

Прежде чем рассматривать способы обработки давлением, рассмотрим прочие виды штамповки:

  1. Магнитно-импульсная. Для изменения формы деталей используются кратковременные импульсы электрического тока.
  2. Изотермическая штамповка деталей. Используется для деформирования легированных и жаропрочных сортов стали. Особенность изотермического процесса заключается в том, что контактную форму нагревают до температуры деформации заготовки. В качестве рабочего оборудования используют гидравлические прессы.
  3. Штамповка взрывом. Разновидность импульсного способа. Активно используется в сфере производства летательных аппаратов. Принцип работы основан на передаче воздействия взрывной волны через воздух или воду. В результате заготовка деформируется, приобретая очертания используемой матрицы.

Помимо производственных функций, энергию взрыва используют в качестве привода подвижных частей оборудования. Метод был разработан в Харьковском авиационном институте в 1949 году.

Технологический процесс, при котором изделие получают путем давления на расплавленный металл, называют жидкой штамповкой. Ввиду высокой стоимости матриц и пунсонов метод целесообразно использовать только в массовом производстве.

Листовая штамповка

Процесс обработки заготовок делят на две категории, которые отличаются рабочей температурой:

  1. Холодная штамповка. Данный метод считают наиболее эффективным. Его применяют для изготовления кузовных деталей транспорта. Грамотная разделка помогает рационально использовать основной материал. Наилучших показателей можно добиться, используя углеродистые и легированные стали, а также листовую медь и алюминий.
  2. Горячая штамповка. Как следует из названия, данный метод подразумевает предварительный нагрев заготовки. Для этого используют пламенные или электрические печи. Технологические операции данного метода абсолютно не отличаются от холодного способа производства. Единственный нюанс заключается в толщине листового металла: данный показатель не должен превышать 5 мм. С помощью данного метода производят элементы корпуса в судостроительной промышленности.

Объемная штамповка

Горячая штамповка характеризуется повышенной температурой, при которой протекает процесс. Степень нагрева зависит от используемых материалов. В отличие от штамповки жидкого металла агрегатное состояние заготовки остается неизменным.

Рассмотрим особенности каждого процесса.

Технология горячей объемной штамповки (ГОШ)

Горячую объемную деформацию деталей выполняют под воздействием температуры и давления на заготовку. Для получения необходимой формы материал нагревают и помещают в закрытые штампы. Между используемыми пресс-формами отсутствует зазор. Таким образом, готовое изделие формируется в закрытой полости, которая называется ручьем или гравюрой. Подход характеризуется низким процентом облоя, однако требует внимания на стадии заготовок.

Готовые изделия отличаются точностью размеров и качеством поверхности.

  1. Определяется тип штампа.
  2. Разрабатывается подробный чертеж.
  3. Технологи рассчитывают количество переходов от заготовки до готового изделия.
  4. Для каждого промежуточного этапа готовят индивидуальный чертеж.
  5. Подбирают пресс-формы для переходов.
  6. Определяют параметры и способ нагрева заготовки.
  7. Исходя из требований к детали определяют необходимые финишные процедуры.

По завершении разработки проекта экономисты рассчитывают себестоимость выполнения работ.

По сравнению с горячей ковкой ГОШ обладает гораздо большей производительностью и точностью работ. Требования к подготовке оператора оборудования не отличаются строгостью: среднее время обучения специалиста составляет 6 месяцев. К недостаткам относят ограничение по массе конечного изделия и высокую стоимость штамповочного оборудования.

Метод холодной объемной штамповки

Основным недостатком технологии считают чрезмерные усилия, которые необходимо прилагать для получения готового изделия. По сравнению с ГОШ этот показатель выше в 10–15 раз. Высокие механические нагрузки негативно влияют на продолжительность эксплуатации штампов.

Суть и назначение холодной штамповки листового металла

Холодная штамповка – самая популярная технология изготовления различных деталей из металла и полимеров. Универсальность метода заключается в том, что он позволяет производить конструкции любой величины: от кухонных принадлежностей до элементов крупных судов.

Холодную листовую пластичную деформацию ценят за следующие преимущества:

  1. Безграничные возможности для механизации и автоматизации процесса.
  2. Низкая себестоимость производства.
  3. Высокий коэффициент использования материала.
  4. При изготовлении тонкостенных элементов не снижается прочность конструкции.
  5. Отсутствует необходимость в финишной обработке готовой продукции.

Высокое качество и технологичность имеют обратную сторону: для наладки оборудования требуются квалифицированные специалисты. Кроме того, проектирование процесса является трудоемкой операцией.

Операции холодной штамповки

  1. Резка. Операция подразумевает разделку материала по прямой или сложной линии. В качестве рабочего оборудования используют различные типы ножниц или гильотин. Резку можно выполнять как на начальной, так и на финишной стадии производства.
  2. Пробивка. Получение отверстия произвольной формы.
  3. Вырубка. Разделка конструкции по замкнутому контуру. При этом отделенная часть является деталью, а не отходом, как при пробивке.
  4. Отбортовка. Операция создания бортика по наружному или внутреннему контуру. Чаще всего процедуру проводят на торцевой части труб, в местах установки фланцев.
  5. Вытяжка. Преобразования плоского изделия в полую объемную деталь. Процесс может сопровождаться изменением толщины стенок.
  6. Обжим. Уменьшение размеров торцевой части путем обжатия в конической матрице.
  7. Гибка. Придание изогнутой конфигурации плоским деталям. Наиболее распространенной является V- и U-образная гибка.
  8. Формовка. Изменение локальной формы детали с сохранением размеров наружного контура.

Классификация оборудования для штамповки

Штамповочное производство и оборудование для него регламентированы требованиями межгосударственных стандартов. Кроме того, ГОСТ устанавливает предельно допустимый расход материалов и утверждает правила разработки проектов.

Рассмотрим оборудование, которое применяется на производственных предприятиях.

Кривошипно-шатунные прессы

Принцип действия оборудования основан на преобразовании кривошипно-шатунным механизмом крутящего момента в возвратно-поступательное движение ползуна.

Подобное оборудование относят к механизмам простого типа. Они могут быть двойного или тройного действия.

Гидравлические прессы

Радиально-ковочные прессы

Представляют собой формовочный пресс для изготовления деталей цилиндрической конфигурации. В комплектацию станка входит индукционная печь для предварительного нагрева болванок.

Оборудование используется для получения поковок квадратного, круглого или прямоугольного сечения.

Электромагнитные прессы

Продукт современных технологий. В качестве движущей силы используется энергия электромагнитного поля, которая давит на сердечник с проволочной обмоткой. В процессе перемещения он воздействует на исполнительную часть станка.

Автоматические штамповочные линии

Современные станкостроительные предприятия предлагают широкий выбор автоматических штамповочных линий и комплексов для решения различных задач. Станки представляют собой высокотехнологичное оборудование, изготовленное под руководством квалифицированных инженеров-технологов.

Современные комплексы оснащают системами ЧПУ с центральным сенсорным дисплеем, что сводит функции оператора к минимуму.

Штамповка металла – востребованная технология, которая позволяет производить детали с высокими эксплуатационными характеристиками. Как вы считаете, могут ли полуавтоматические станки конкурировать с числовым программным управлением или такое оборудование является устаревшим? Поделитесь вашим мнением в блоке комментариев.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *