ท่อสี่เหลี่ยมและท่อสี่เหลี่ยมเส้นผ่านศูนย์กลางขนาดใหญ่-ผลิตและขึ้นรูปได้อย่างไร สิ่งที่ควรสังเกตในระหว่างกระบวนการผลิต?

สำหรับท่อสี่เหลี่ยมและท่อสี่เหลี่ยมผืนผ้าเส้นผ่านศูนย์กลางขนาดใหญ่- (โดยทั่วไปหมายถึงท่อที่มีขนาดด้านเดียวมากกว่าหรือเท่ากับ 200 มม.) กระบวนการหลักคือการเปลี่ยนรูปทรงกลม-เป็น-สี่เหลี่ยม (การอัดรีด/การรีดท่อ) หรือการขึ้นรูปโดยตรง (การรีดแถบเหล็ก + การเชื่อมด้วยความถี่สูง-)

แกนหลักของการผลิตเกี่ยวข้องกับการขึ้นรูปแบบก้าวหน้า การควบคุมอุณหภูมิและรูปร่าง คุณภาพการเชื่อม/ฟิล์ม และการควบคุมความเค้นตกค้าง สำหรับท่อขนาด-มีผนัง/สูง- หนา แนะนำให้ใช้การแปลงแบบกลม-เป็น-สี่เหลี่ยม ในขณะที่การผลิตขนาด-ผนังบาง/ขนาดใหญ่- จะมีการนำการขึ้นรูปโดยตรงมาใช้

(1) วิธีการขึ้นรูปแบบกลม-ถึง- (แนะนำให้ใช้แบบไม่มีรอยต่อ / แบบหนา-)
การใช้ท่อกลมไร้ตะเข็บหรือท่อกลมเชื่อมเป็นวัตถุดิบ โดยผ่านแม่พิมพ์หรือแม่พิมพ์รีดหลายรอบ จากกลม → วงรี → กลมยาว → สี่เหลี่ยม / สี่เหลี่ยม โดยทั่วไปปริมณฑลยังคงไม่เปลี่ยนแปลง และการเปลี่ยนรูปพลาสติกโลหะจะเสร็จสิ้นการแปลงส่วน

- ผังกระบวนการ:

1. การเตรียมวัตถุดิบ: เลือก se ที่ผ่านการรับรองท่อกลมไร้เศษ (เช่น 20#, Q355B) หรือท่อเชื่อมที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางขนาดใหญ่- ดำเนินการตรวจจับข้อบกพร่อง กำจัดสนิม และยืดผม
2. เครื่องทำความร้อน (ไม่จำเป็น): ทำความร้อนท่อที่มีผนังหนา-ที่ 800–950 องศา (ปรับปรุงความเป็นพลาสติก ป้องกันการแตกร้าว)
3. ก่อน-ขึ้นรูป:การบีบอัดแบบก้าวหน้าโดยใช้แม่พิมพ์รีดหลายชุด ท่อกลมจะเปลี่ยนเป็นรูปวงรี ทรงกลมยาว ผนังบางสม่ำเสมอ และ-การอัดมุมล่วงหน้า
4. การขึ้นรูปสี่เหลี่ยมจัตุรัส:แม่พิมพ์หรือแม่พิมพ์แบบเจาะรูพิเศษ- ค่อยๆ กดมุมทั้ง 4 มุมเป็น 90 องศา ควบคุมความยาวขอบ เส้นทแยงมุม และความหนาของผนังให้สม่ำเสมอ
5. การควบคุมและการสร้างเส้นผ่านศูนย์กลาง:เครื่องรีด/ยืดผมละเอียด ขนาดถูกต้อง ความตรง การบิดเบี้ยว ควบคุมมุมกลม R (ปกติ R น้อยกว่าหรือเท่ากับ 1.5 × ความหนาของผนัง)
6. คูลลิ่ง:ระบายความร้อนด้วยอากาศหรือระบายความร้อนด้วยน้ำ (ควบคุมความเร็วการทำความเย็น ป้องกันการแตกร้าวของความเครียด)
7. การตรวจจับการตกแต่งและข้อบกพร่อง:ตัดให้มีความยาวคงที่ เรียบ ขัดเงา การตรวจจับข้อบกพร่อง UT/MT วัดขนาด ความหนาของผนัง ความแข็ง

- คุณสมบัติ:

ไม่มีรอยเชื่อม มีความแข็งแรงสูง ความหนาของผนังสม่ำเสมอ คุณภาพมุมที่ดี เหมาะสำหรับท่อผนังหนา-ที่มีขนาด 200×200–400×400มม. และความหนาของผนัง 10–40มม. ประสิทธิภาพต่ำกว่าการขึ้นรูปโดยตรง

(2) วิธีการขึ้นรูปโดยตรง (แนะนำให้ใช้การรีดแถบเหล็ก + การเชื่อมความถี่สูง ผนังบาง/การผลิตเป็นชุด)

แผ่นเหล็กรีดร้อน/รีดเย็นผ่านการม้วน การทำให้แบน และกระบวนการรีดหลายรูปแบบเพื่อสร้างรูปร่าง U → O → สี่เหลี่ยม / สี่เหลี่ยม จากนั้นจึงเชื่อมเข้าด้วยกันโดยใช้การเชื่อมแบบเหนี่ยวนำความถี่สูง- และดำเนินการอย่างต่อเนื่อง

- ผังกระบวนการ:

1. คลี่คลายและยืดผม:คลายแถบเหล็ก ตัดและเชื่อม และยืดให้ตรงเพื่อขจัดคลื่น/มีดโค้งงอ
2. การขึ้นรูปล่วงหน้า-:  ลูกกลิ้งขึ้นรูปหลายตัวค่อยๆ งอแถบเหล็กให้เป็นรูปตัว U → แท่งเหล็กรูปตัว O โดยมีการจัดแนวขอบที่แม่นยำ
3. การเชื่อมความถี่สูง:ใช้กระแสความถี่สูง- (200–450 kHz) เพื่อให้ความร้อนที่ขอบจนหลอมละลาย และใช้ลูกกลิ้งอัดรีดเพื่อเชื่อมเข้าด้วยกัน ลบครีบด้านนอกออก (อาจลบครีบด้านในออกได้ตามความต้องการ)
4. คูลลิ่ง:ส่วนการเชื่อมจะถูกระบายความร้อนด้วยน้ำ ทำให้อุณหภูมิลดลงเหลือต่ำกว่าประมาณ 100 องศา
5. การขึ้นรูปสี่เหลี่ยมจัตุรัส:เหล็กแท่งรูป O- จะเข้าสู่กลุ่มลูกกลิ้งขึ้นรูปสี่เหลี่ยม/สี่เหลี่ยม โดยที่มุมทั้งสี่จะค่อยๆ โค้งงอเป็น 90 องศา เพื่อควบคุมความยาว เส้นทแยงมุม และแนวตั้ง
6. การควบคุมและการยืดเส้นผ่านศูนย์กลาง:ลูกกลิ้งรีดละเอียดควบคุมเส้นผ่านศูนย์กลาง และเครื่องยืดผมจะแก้ไขความตรงและการบิด ควบคุมความเรียบและแนวตั้ง
7. ตัดอัตโนมัติตามความยาว:ตัดตามความยาว โดยมีหัวแบนและลบคม
8. การตรวจสอบความแม่นยำ:การรักษาพื้นผิว การตรวจจับข้อบกพร่อง ขนาด/การทดสอบคุณสมบัติทางกล

- คุณสมบัติ:

ต่อเนื่องและมีประสิทธิภาพ ต้นทุนต่ำ คุณภาพพื้นผิวที่ดี ความแม่นยำของมิติสูง เหมาะสำหรับท่อผนังบาง-ที่มีขนาด 200×200–500×500มม. และความหนาของผนัง 3–12มม. มีรอยเชื่อมและต้องมีการตรวจสอบข้อบกพร่องอย่างเข้มงวด

(3) กระบวนการเสริมอื่น ๆ (ข้อกำหนดพิเศษ / การผลิตจำนวนน้อย)
- การอัดขึ้นรูปร้อน:

เหล็กแท่งกลมถูกให้ความร้อนที่ 1100–1200 องศา จากนั้นจึงขึ้นรูปเป็นรูปทรงสี่เหลี่ยม/สี่เหลี่ยมผ่านการอัดขึ้นรูปเพียงครั้งเดียวในแม่พิมพ์ เหมาะสำหรับเส้นผ่านศูนย์กลางใหญ่มาก / ผนังหนา / วัสดุพิเศษ (เช่น เหล็กโลหะผสม สแตนเลส) ที่มีต้นทุนสูงและขนาดชุดเล็ก

- การดึงเย็น / การรีดเย็น:

ท่อกลมไม่มีรอยต่อจะค่อยๆ ลดขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางลงและมีรูปร่างเป็นรูปทรงสี่เหลี่ยม/สี่เหลี่ยมโดยใช้แม่พิมพ์ดึงเย็นหลายอันหรือลูกกลิ้งรีดเย็น ความเที่ยงตรงสูง พื้นผิวดี เหมาะสำหรับท่อที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางปานกลางและเล็กที่มีท่อที่มีความแม่นยำสูง

1. การควบคุมคุณภาพวัตถุดิบ (ป้องกันข้อบกพร่องที่ต้นทาง)

• การปฏิบัติตามข้อกำหนดของวัสดุ:Q235B/Q355B/20# ฯลฯ พร้อมใบรับรองคุณภาพที่สมบูรณ์ และส่วนประกอบและคุณสมบัติทางกลตรงตามมาตรฐาน
• พื้นผิวปราศจากข้อบกพร่อง:ไม่มีรอยแตก รอยพับ รอยแผลเป็น ชั้น หลุมสนิม แถบเหล็กไม่มีโค้งงอ รูปเคียว ขอบหยัก หรือเสี้ยน
• ความเสถียรของมิติ:รูปไข่ของเหล็กแท่งกลมน้อยกว่าหรือเท่ากับ 1.5% ความทนทานต่อความหนาของแถบเหล็กน้อยกว่าหรือเท่ากับ ± 0.1 มม. ประสิทธิภาพของวัสดุชุดเดียวกันมีความสม่ำเสมอ

2. การควบคุมกระบวนการระหว่างการขึ้นรูป (ป้องกันการเสียรูป การแตกร้าว การรักษาขนาด)
- การขึ้นรูปแบบก้าวหน้า:การเสียรูปต่อการผ่าน น้อยกว่าหรือเท่ากับ 10% มุมจะโค้งงอช้าๆ (R มากกว่าหรือเท่ากับ 1.2 × ความหนาของผนัง) ห้ามอัดแรงดันถึง 90 องศาในคราวเดียว (ป้องกันรอยแตกขนาดเล็กที่มุมและความเข้มข้นของแรงเค้นภายใน)

- การควบคุมอุณหภูมิ:

• การทำความร้อนสำหรับการแปลงแบบกลม-เป็น-: 800–950 องศา ให้ความร้อนสม่ำเสมอ (ความแตกต่างของอุณหภูมิน้อยกว่าหรือเท่ากับ 50 องศา) ป้องกันความร้อนสูงเกินไปและการเผาไหม้มากเกินไปในท้องถิ่น
• การเชื่อมความถี่สูง-: อุณหภูมิการเชื่อม 1350–1450 องศา การจับคู่กระแส/แรงดันไฟฟ้า ความเร็วในการเชื่อมที่สมดุลกับความร้อน (ป้องกันการเชื่อมผิดพลาด การไหม้-ทะลุ เสี้ยนมากเกินไป)
• การทำความเย็น: การควบคุมอุณหภูมิแบบแบ่งส่วน การระบายความร้อนด้วยน้ำหลังการเชื่อม น้อยกว่าหรือเท่ากับ 100 องศา ส่วนใหญ่จะระบายความร้อนด้วยอากาศสำหรับท่อที่มีผนังหนา- (ป้องกันการเย็นตัวและการแตกร้าวกะทันหัน)

- ความแม่นยำของขนาด:
- ค่าเผื่อความยาวของขอบ: ±0.5–1.0 มม. (ขึ้นอยู่กับข้อกำหนด) ความต่างของเส้นทแยงมุม น้อยกว่าหรือเท่ากับ 1.5 มม. ความตั้งฉาก น้อยกว่าหรือเท่ากับ 0.5 องศา
- ความสม่ำเสมอของความหนาของผนัง: ส่วนเบี่ยงเบนน้อยกว่าหรือเท่ากับ ±8%, ความหนาของผนังมุมมากกว่าหรือเท่ากับ 90% ของด้านข้าง (ป้องกันความแข็งแรงที่มุมไม่เพียงพอ)
- ความตรง: น้อยกว่าหรือเท่ากับ 1.5 มม./ม. ระดับการบิด น้อยกว่าหรือเท่ากับ 1 องศา /ม. (ปรับแบบละเอียดโดยใช้เครื่องยืดผม)

3. การควบคุมคุณภาพการเชื่อม (แกนกลางของวิธีการขึ้นรูปโดยตรง)
- พารามิเตอร์การเชื่อม: การจับคู่กำลังความถี่สูง- ความถี่ และความเร็วในการเชื่อม การหลอมของขอบที่เพียงพอ การอัดขึ้นรูปที่เหมาะสม ไม่มีการเชื่อมปลอม การรวมตะกรัน รูพรุน หรือการเผาไหม้ทะลุ-
- การตกแต่งขอบ: ขจัดครีบภายนอกอย่างสมบูรณ์ (การเปลี่ยนผ่านที่ราบรื่น) ครีบภายในน้อยกว่าหรือเท่ากับ 0.5 มม. (จำเป็นต้องขจัดครีบบนท่อความดัน/การไหลสูง)
- การตรวจสอบรอยเชื่อม: การตรวจสอบกระแสไหลวน 100% + อัลตราโซนิก ตามมาตรฐาน GB/T 11345 Level II หรือ API 5L

4. การควบคุมคุณภาพพื้นผิว (ป้องกัน-การครูด, ป้องกัน-ออกซิเดชัน, รักษาลักษณะที่ปรากฏ)
- สภาพพื้นผิวลูกกลิ้ง: ลูกกลิ้งขึ้นรูปและลูกกลิ้งนำทางมีความเรียบ (Ra น้อยกว่าหรือเท่ากับ 1.6) ไม่มีรอยแตกร้าว ไม่มีการยึดเกาะของเหล็ก และได้รับการขัดเงาเป็นประจำเพื่อหลีกเลี่ยงรอยขีดข่วนและการเยื้องที่รุนแรง
- การหล่อลื่นและการทำความเย็น: พื้นที่การขึ้นรูปใช้อิมัลชัน/สารหล่อลื่นเฉพาะทางในการทำความเย็น ลดแรงเสียดทาน และป้องกันการเกิดออกซิเดชัน พื้นที่การเชื่อมได้รับการปกป้องด้วยก๊าซป้องกัน (อาร์กอน/ไนโตรเจน) เพื่อป้องกันการเกิดออกซิเดชันของการเชื่อม
- การทำความสะอาดพื้นผิว: กำจัดตะกรันออกไซด์ ตะกรันการเชื่อม คราบน้ำมัน และครีบ ท่อสแตนเลสต้องล้างด้วยกรด-เพื่อทำการทู่ และท่อเหล็กคาร์บอนสามารถยิง-พ่นหรือพ่นทรายได้

5. ความเค้นตกค้างและการควบคุมการยืดผม (ป้องกันการเสียรูป/การแตกร้าวในภายหลัง)
- การคลายความเครียด: สำหรับเหล็กที่มีความแข็งแรงสูง-มีผนัง/สูง- (Q355 ขึ้นไป) การอบอ่อนเพื่อคลายความเครียดหลังการขึ้นรูป (การคงไว้ที่ 550–650 องศาเป็นเวลา 2–4 ชั่วโมง จะมีการระบายความร้อนด้วยอากาศ) เพื่อกำจัดความเค้นตกค้างจากการขึ้นรูปและการเชื่อม ป้องกันการเสียรูปในภายหลัง การแตกร้าว และการกัดกร่อนจากความเค้น
- กระบวนการยืดผม: การยืดผมด้วยลูกกลิ้งเป็นวิธีการหลัก เสริมด้วยการยืดผมด้วยแรงดัน ระยะห่าง มุม และแรงกดของลูกกลิ้งยืดผมนั้นเข้ากันได้อย่างแม่นยำ (น้อยเกินไปทำให้พื้นผิวเสียหาย ขนาดใหญ่เกินไปทำให้เกิดความเครียดตกค้าง) การเสียรูปเฉพาะจุดได้รับการแก้ไขอย่างแม่นยำโดยใช้การกดเพื่อหลีกเลี่ยงการยืดผมมากเกินไป

6. การตรวจสอบและควบคุมโรงงาน (Quality Closed Loop)
- การตรวจสอบขนาด: วัดความยาวขอบ ความหนาของผนัง เส้นทแยงมุม ความตรง และการบิดเบี้ยวของแต่ละท่อ ใช้เส้นผ่านศูนย์กลางเลเซอร์/เวอร์เนียร์คาลิเปอร์/ระดับ
- การทดสอบแบบไม่ทำลาย-: 100% UT/ET สำหรับการเชื่อม, UT/MT สำหรับวัสดุฐาน (สำหรับท่อที่มีผนังหนา-)
- คุณสมบัติทางกล: นำตัวอย่างจากแต่ละชุดเพื่อทดสอบแรงดึง การดัดงอ และการกระแทก ตามมาตรฐาน GB/T 6728/GB/T 17200
- การตรวจสอบพื้นผิว: การตรวจสอบด้วยสายตา + การตรวจสอบอนุภาคแม่เหล็ก (สำหรับการใช้งานที่สำคัญ) ไม่มีรอยแตก รอยขีดข่วน สนิม หรือการเสียรูป.

• มุมแตก:สาเหตุ → การเสียรูปมากเกินไปในครั้งเดียว ค่า R น้อยเกินไป อุณหภูมิต่ำ วัสดุแข็ง การป้องกัน → การขึ้นรูปแบบก้าวหน้า R มากกว่าหรือเท่ากับ 1.2 × ความหนาของผนัง การทำความร้อนที่ผนังหนา การหลอมบรรเทาความเครียด
• ข้อบกพร่องในการเชื่อม (การเชื่อมยังไม่หลอมละลายหรือไหม้-ทะลุ):สาเหตุ → พลังงานความถี่ไม่เพียงพอ/สูง ความเร็วในการเชื่อมเร็ว/ช้าเกินไป การจัดแนวขอบไม่ถูกต้อง การป้องกัน → การจับคู่พารามิเตอร์, การจัดตำแหน่งที่แม่นยำ, ความเร็วในการเชื่อมที่มั่นคง
• ส่วนเบี่ยงเบนขนาด (ความยาวด้าน/เส้นทแยงมุมมุม/ความตรง):สาเหตุ → การสึกหรอ/การชดเชยของม้วนขึ้นรูป พารามิเตอร์การยืดผมที่ไม่เหมาะสม การระบายความร้อนไม่สม่ำเสมอ การป้องกัน → การสอบเทียบชุดลูกกลิ้งเป็นประจำ การปรับการยืดผมอย่างแม่นยำ การระบายความร้อนที่สม่ำเสมอ
• Sรอยขีดข่วนบนพื้นผิว/เยื้อง:สาเหตุ → พื้นผิวม้วนหยาบ/การยึดเกาะของเหล็ก วัตถุแปลกปลอมเข้ามา การติดขัดของลูกกลิ้งนำทาง การป้องกัน → การขัดพื้นผิวลูกกลิ้ง, สายการผลิตที่สะอาด, การตรวจสอบลูกกลิ้งนำทางเป็นประจำ
• การเสียรูปความเค้นตกค้าง:สาเหตุ → ไม่ได้อบอ่อน, เย็นเร็วเกินไป, ยืดผมมากเกินไป; การป้องกัน → การอบอ่อนเพื่อบรรเทาความเครียด การควบคุมอุณหภูมิแบบแบ่งส่วน การยืดผมอย่างแม่นยำ

แกนหลักของการผลิตท่อสี่เหลี่ยมและท่อสี่เหลี่ยมเส้นผ่านศูนย์กลางขนาดใหญ่-อยู่ที่ "การขึ้นรูปทีละน้อย การควบคุมอุณหภูมิและรูปร่าง การเชื่อมที่เชื่อถือได้ พื้นผิวที่สะอาด การคลายความเค้น และการตรวจสอบที่แม่นยำ" การเปลี่ยนจากทรงกลมเป็นสี่เหลี่ยมจัตุรัสเหมาะสำหรับสถานการณ์ที่มีความต้องการสูง-มีผนังหนา/ไม่มีรอยต่อ- ในขณะที่การขึ้นรูปโดยตรงเหมาะสำหรับการผลิตที่มี-ผนังบาง/สูง-อย่างมีประสิทธิภาพในปริมาณมาก

ในระหว่างกระบวนการผลิต จำเป็นต้องมีการควบคุมอย่างเข้มงวดตลอดกระบวนการทั้งหมด รวมถึงวัตถุดิบ การขึ้นรูป การเชื่อม การระบายความร้อน การยืดผม และการตรวจจับข้อบกพร่องเพื่อหลีกเลี่ยงรอยแตกที่มุม การเชื่อมที่ไม่สมบูรณ์ การเบี่ยงเบนขนาด ข้อบกพร่องที่พื้นผิว และปัญหาความเค้นตกค้าง