Domov / Správy / Správy z priemyslu / ASTM A513 Typ 1 vs Typ 5: Mechanické porovnanie a porovnanie nákladov

ASTM A513 Typ 1 vs Typ 5: Mechanické porovnanie a porovnanie nákladov

Správy z priemyslu-

Čo sú ASTM A513 typ 1 a typ 5?

ASTM A513 pokrýva elektricky odporovo zvárané uhlíkové a legované oceľové mechanické rúrky. V rámci tejto špecifikácie sa typ 1 a typ 5 nachádzajú na opačných koncoch výrobného spektra presnosti. Typ 1 sa vyrába valcovaním pásu za tepla, tvarovaním do rúrky a zváraním bez ďalšej práce za studena. Typ 5 začína rovnakým procesom ERW, ale potom prechádza ťahaním za studena cez tŕň a úplným žíhaním na uvoľnenie napätia – cestou DOM (Drawn Over Mandrel). Toto extra spracovanie mení všetko od rovnomernosti steny po opracovateľnosť.

  • Typ 1A: Zvarený pás valcovaný za tepla, povrch s typickými okujemi.
  • Typ 1B: rovnaký ako 1A, ale morený a naolejovaný na odstránenie vodného kameňa a zlepšenie čistoty povrchu.
  • Typ 5: Škrupina ERW ťahaná za studena cez tŕň, potom odľahčená. Línia zvaru sa stáva prakticky nezistiteľnou a rúrka sa v mnohých aplikáciách správa ako bezšvový výrobok.

Trh s mechanickými hadicami často používa „HREW“ ako skratku pre typ 1 a „DOM“ pre typ 5. Tento jazyk je pragmatický, ale príliš zjednodušuje. Typ 1 vychádza z pásu valcovaného za tepla, zatiaľ čo typ 5 používa pred ťahaním pás valcovaný za tepla alebo za studena. Krok ťahania za studena zjemňuje štruktúru zŕn, zvyšuje medzu klzu a sprísňuje rozmery. Naproti tomu typ 1 si zachováva stav po zváraní, čo znamená, že vlastnosti a tolerancie sú v podstate rovnaké ako pri pôvodnom páse a procese zvárania.

Mechanické vlastnosti: Prieťažnosť, ťah a predĺženie

ASTM A513 nezverejňuje samostatné tabuľky vlastností pre každý typ. Namiesto toho definuje rozsahy chemického zloženia a požiadavky na mechanické skúšky ponecháva na dohode medzi nákupcom a výrobcom. V praxi sa priemysel ustálil na dobre zavedených typických hodnotách pre bežné druhy ako 1008, 1010 a 1020 v rámci každej výrobnej cesty. Typ 5 konzistentne poskytuje vyššiu minimálnu medzu klzu a pevnosti v ťahu, pretože práca za studena a uvoľnenie napätia sa spájajú, aby sa zvýšila hustota dislokácií a zároveň sa uvoľnili zvyškové napätia zvaru.

Typické mechanické vlastnosti pre ASTM A513 Typ 1 a Typ 5 v troch bežných triedach. Hodnoty predstavujú priemyselné priemery pre stav po zváraní typu 1 a DOM typu 5.
stupeň Výnos typu 1 (ksi) Typ 1 v ťahu (ksi) Typ 1 Elong. % (2 palce) Výnos typu 5 (ksi) Typ 5 v ťahu (ksi) Typ 5 Predĺžený. % (2 palce)
1008 30 48 28 50 60 18
1010 36 55 25 55 65 15
1020 40 60 22 60 75 14

Výťažnosť v Typ 5 zvyčajne prevyšuje typ 1 o 15–25 % pre rovnakú triedu uhlíka. Medzera sa v roku 1020 mierne zväčšuje, pretože efekt ťahania za studena je výraznejší v materiáloch s vyšším obsahom uhlíka. Po práci za studena sa predĺženie zníži, ale cyklus uvoľnenia napätia obnoví dostatočnú ťažnosť, aby sa zachovala tvárnosť produktu. Inžinieri, ktorí vyberajú rúrku pre hydraulický valec alebo hnací hriadeľ, často potrebujú vyšší výťažok a kontrolované predĺženie; Typ 5 dodáva túto rovnováhu. Typ 1 zostáva dokonale použiteľný tam, kde je zaťaženie statické a úrovne napätia zostávajú pod 30 ksi.

Rozmerové tolerancie a povrchová úprava

Ak potrebujete rúrku, ktorá sa zasunie do honovaného otvoru bez dodatočného opracovania, rozhodujúcim faktorom sa stáva rozpätie tolerancie medzi typom 1 a typom 5. Tolerancia vonkajšieho priemeru typu 1 pre 2-palcovú trubicu sa často pohybuje okolo ±0,010 palca; Typ 5 bežne dosahuje ±0,005 palca a frézy môžu na požiadanie držať ±0,003 palca. Hrúbka steny má rovnaký trend: ±10 % nominálnej hodnoty pre typ 1, ±5 % (alebo lepšia) pre typ 5. Ďalším rozdielom je priamosť. Typ 1 sa môže odchyľovať o 0,030 palca na stopu, zatiaľ čo typ 5 to zvyčajne znižuje na polovicu.

Reprezentatívne porovnanie tolerancie pre nástennú rúrku s vonkajším priemerom 2 000 ″ × 0,120 ″.
Charakteristický Typ 1 (HREW) Typ 5 (DOM)
tolerancia OD ±0,010 palca ±0,005 palca
Tolerancia steny ±10 % (0,108 – 0,132 palca) ±5 % (0,114 – 0,126 palca)
Priamosť 0,030 in/ft 0,015 palca/stopu
Drsnosť povrchu (Ra) 80–150 µin (mlynská stupnica typu 1A); 60–90 µin (nakladaný typ 1B) 32–63 µin (povrch ťahaný za studena)

Stav povrchu je dôležitý pre ochranu proti korózii a následný náter. Typ 1A sa dodáva s okujemi, ktoré je potrebné pred lakovaním alebo pokovovaním odstrániť. Typ 1B, morený a olejovaný, ponúka čistejší substrát. Typ 5 prichádza s jasným, hladkým povrchom, ktorý vyžaduje minimálnu prípravu povrchu pred e-povlakovaním alebo fosfátovaním a jeho nižšia hodnota Ra prispieva k lepšej únavovej životnosti dynamických komponentov. Napríklad rúrka DOM určená pre valec hydraulického valca sa môže často pohybovať priamo na honovanie bez ďalších krokov otáčania.

Vhodnosť aplikácie: Kedy použiť typ 1 vs. typ 5

Žiadny jednotlivý typ trubice sa nehodí do každého dizajnového slipu. Priama rozhodovacia matica postavená na úrovni zaťaženia, požiadavke na presnosť a rozpočte vás navedie k správnej voľbe. Použite nižšie uvedenú tabuľku ako východiskový bod a potom ju dolaďte podľa vlastných požiadaviek na únavu a koróziu.

Aplikačná príručka výberu pre ASTM A513 typ 1 a typ 5.
Aplikačný scenár Odporúčaný typ Odôvodnenie
Nízko namáhané konštrukčné rámy, zábradlia, zábrany Typ 1A alebo 1B Dostatočná pevnosť; najnižšie náklady na materiál; široká dostupnosť v malých množstvách.
Držiaky poľnohospodárskej techniky, podpery dopravníkov Typ 1B Čistý povrch bez okují; mierne statické zaťaženia nevyžadujú tolerancie triedy DOM.
Stredne namáhané časti strojov (puzdrá, rozpery) Typ 2 alebo Typ 5 Typ 2 ponúka zvary bez napätia; Typ 5 pridáva kontrolu rozmerov, ak diel musí pasovať do ložísk alebo tesnení.
Hlavne hydraulických valcov (honované ID) Typ 5 Takmer bezšvový ID povrch, tesná tolerancia steny a medza klzu nad 55 ksi. Za studena ťahaná škrupina DOM znižuje čas honovania a cyklu.
Hnacie hriadele, nápravové trubky, torzné tyče Typ 5 Časti citlivé na únavu ťažia z rovnomernej štruktúry zŕn a zlepšenej povrchovej úpravy potrubie hnacieho hriadeľa vyrobené podľa špecifikácií DOM.
Rúry pneumatického valca, telesá tlmičov Typ 5 Konzistentné vnútorné zaoblenie a kvalita povrchu znižujú opotrebovanie tesnenia a únikové cesty.

Zoznam nie je úplný. Keď si dizajn po vybrúsení vyžaduje zrkadlové ID, východiskovým bodom je takmer vždy a honovaná rúrka hydraulického valca vyrobené zo zásob DOM. Ak váš projekt zahŕňa hriadeľ, ktorý zaznamenáva opakovaný reverzný krútiaci moment, skok z typu 1 na typ 5 často eliminuje vyrovnávanie a obrábanie po zváraní, čím sa celá výrobná sekvencia skráti.

Úvahy o nákladoch a dodávateľskom reťazci

Hadičky DOM si vyžadujú prémiu. V prepočte na libru stojí typ 5 o 20–40 % viac ako typ 1 z rovnakého závodu. Toto číslo sa zužuje, keď započítate zníženie šrotu a eliminované operácie. Súčiastka typu 1 môže potrebovať dodatočný prechod na sústruženie na korekciu ovality OD, zatiaľ čo súčiastka DOM ide priamo do laserového rezacieho alebo obrábacieho centra.

  • Cena suroviny: Typ 1 je základná; Príplatok typu 5 odzrkadľuje ťahanie za studena, manipuláciu s tŕňom a čas pece na uvoľnenie napätia.
  • Minimálne objednávacie množstvá: Typ 1 je často na sklade v štandardných veľkostiach s dostupnosťou malých objednávok. Typ 5 často vyžaduje väčšie MOQ, pretože frézy spúšťajú plány kreslenia založené na kampaniach.
  • Dodacia lehota: Sklad typu 1 sa dodáva do dní. Veľkosti DOM, ktoré nie sú na sklade, môžu pridať 4–8 týždňov, najmä v prípade zliatin ako 1026 alebo ST52.
  • Celkové náklady projektu: Faktor v miere odpadu pri obrábaní. Typ 1 môže generovať o 8–12 % viac odpadu v komponentoch s vysokou toleranciou; Vynikajúca kontrola rozmerov typu 5 často znižuje celkové náklady na hotový diel.

Odolnosť dodávateľského reťazca tiež uprednostňuje typ 5 pre kritické aplikácie. Jediný plášť DOM môže nahradiť viackrokovú výrobu, ktorá predtým vyžadovala bezšvíkovú rúru ťahanú za studena a zvarenec. Skladovanie menšieho počtu SKU zjednodušuje zásoby a konzistentné vlastnosti znižujú riziko zastavenia výroby v dôsledku variácií materiálu. Pre nákupcov získavanie zdrojov za studena ťahaná zváraná oceľová rúrka podľa ASTM A513, overenie, že závod môže dodať požadované skúšobné protokoly a rozmerová certifikácia, predchádza problémom s kvalitou.

Výrobný a obrábací výkon

Zváranie, ohýbanie a obrábanie sa navzájom ovplyvňujú odlišne s dvoma typmi rúr. Stav pri zváraní typu 1 vo všeobecnosti akceptuje štandardné spájanie ERW na ERW bez špeciálneho predohrevu za predpokladu, že chémia je nízkouhlíková. Typ 5, hoci je tiež zvárateľný, môže vyžadovať mierne predhriatie, keď hrúbka steny presiahne 0,250 palca, aby sa zabránilo praskaniu vodíkom v blízkosti tepelne ovplyvnenej zóny. Proces DOM nezavádza zliatiny, ktoré poškodzujú zvárateľnosť; jednoducho zjemňuje zrno a zvyškové napätie je nižšie ako pri zváranom type 1.

  • Zváranie: Typ 1 je zhovievavý pri GMAW a odporovom zváraní. Typ 5 môže vyžadovať predhriatie nad 0,250″ steny, ale zvyčajne nepotrebuje žiadne uvoľnenie napätia po zváraní pre beztlakovú prevádzku.
  • Ohýbanie: Typ 5 vykazuje predvídateľnejšie odpruženie, pretože jeho medza klzu je vyššia a rovnomernejšia po obvode. Typ 1 môže vykazovať zoslabenie steny na vonkajšej strane ohybu, ak rúrka nie je úplne okrúhla.
  • Obrábanie: Stroje typu 5 s menším chvením nástroja a dlhšou životnosťou doštičky pretože povrch je konzistentný a matrica spracovaná za studena láme triesky čisto. Frézovací kameň typu 1 môže urýchliť opotrebovanie nástroja o 10–20 %, ak nie je odstránený ako prvý.

Vo výrobných závodoch, ktoré prevádzkujú stovky rovnakých dielov, rozdiel v množstve odpadu a dobe cyklu často odôvodňuje prechod na sklad DOM. Časť, ktorá musí byť vyvŕtaná, sústružená a drážkovaná, bude takmer vždy ťažiť z rozmerovej jednotnosti typu 5, zatiaľ čo jednoduchá zváraná konzola nemusí nikdy vrátiť materiálovú prémiu.

Bežné mylné predstavy o A513 typu 1 a typu 5

Na oddeleniach obstarávania a dizajnu pretrváva niekoľko mýtov. Ich objasnením sa zabráni nákladnej nadmernej špecifikácii alebo, čo je horšie, nedostatočnej špecifikácii, ktorá vedie k poruchám v teréne.

Mylná predstava 1: Typ 5 je bezproblémový. DOM začína ako ERW trubica. Ťahanie za studena cez tŕň posúva zvarovú zónu a následné uvoľnenie napätia rekryštalizuje oblasť, čím sa zvar stáva neviditeľným aj pod mikroskopom. Deštruktívne testovanie odhaľuje pôvodný šev, ale pre fluidné a konštrukčné aplikácie funguje rovnako ako skutočná bezšvová trubica. Ak sa vyžaduje pravá bezšvová, mali by sa použiť špecifikácie ako ASTM A519.

Mylná predstava 2: Typ 1 nemožno použiť pre žiadny komponent stroja. Typ 1 funguje dobre v nízkocyklových, statických alebo málo zaťažených zostavách. Rozpery kolies, dištančné rúrky a ochranné zábradlia pravidelne používajú typ 1. Obmedzením nie je účelnosť, ale tolerancia a únavová životnosť. Dizajnéri by mali vyhodnotiť skutočný stav napätia a nie predvolené nastavenie DOM.

Mylná predstava 3: DOM vždy stojí viac na základe projektu. Zatiaľ čo cena za stopu je vyššia, zníženie obrábacích krokov, vyrovnávacích operácií a šrotu často vedie k nižším celkovým nákladom. To je dôvod, prečo mnohí výrobcovia s objemovým pohonom štandardizovali DOM pre vysokohodnotné rotačné diely.

Mylná predstava 4: Povrchová úprava je len kozmetická. V hydraulických valcoch má ID povrch vplyv na opotrebovanie tesnenia a vylamovaciu silu. Morená povrchová úprava typu 1B je veľkým krokom v porovnaní s typom 1A, ale stále mu chýba jemné Ra DOM. V prípade dynamických tesniacich povrchov sa tieto extra mikróny drsnosti premietajú priamo do intervalov údržby a rizika úniku.

Ako si objednať hadičky A513: Poskytnite kľúčové špecifikácie

Kompletná špecifikácia nákupu eliminuje pretáčanie a zaisťuje, že závod alebo servisné stredisko dodá presne to, čo tlač vyžaduje. Každá RFQ by mala obsahovať nasledujúce podrobnosti:

  1. Typ ASTM (1A, 1B alebo 5).
  2. Trieda materiálu (1008, 1010, 1020, 1026 alebo ekvivalent zliatiny).
  3. Vonkajší priemer a hrúbka steny s tolerančnou triedou, ak je užšia ako štandard.
  4. Dĺžka, stav rezu (náhodný, dĺžka frézovania alebo presné rezanie na dĺžku) a konečná úprava.
  5. Stav povrchu (okoviny, morený olej alebo lesklý DOM) a akékoľvek dodatočné požiadavky na povrchovú úpravu.
  6. Množstvo, na uvoľnenie aj za rok, ktoré pomôže dodávateľovi optimalizovať chod valcovania.
  7. Požadované certifikácie: správy o skúške fréz podľa EN 10204 typ 3.1 alebo 3.2, chemická analýza a akékoľvek ďalšie NDE.

Keď si aplikácia vyžaduje opakovateľnosť rozmerov a mechanických vlastností ťahaných za studena, s odkazom na možnosti uvedené v našom presná oceľová rúrka ťahaná za studena inventár zosúladí očakávania. Poskytnite čo najviac podrobností o zamýšľanej postupnosti obrábania alebo zvárania; dobrý dodávateľ môže často navrhnúť alternatívnu hrúbku steny alebo malú chemickú úpravu, ktorá skráti dodaciu dobu bez obetovania výkonu.