Ana sayfa / Haberler / Sektör Haberleri / ASTM A513 Tip 1 ve Tip 5: Mekanik ve Maliyet Karşılaştırması

ASTM A513 Tip 1 ve Tip 5: Mekanik ve Maliyet Karşılaştırması

Sektör Haberleri-

ASTM A513 Tip 1 ve Tip 5 Nedir?

ASTM A513, elektrik dirençli kaynaklı karbon ve alaşımlı çelik mekanik boruları kapsar. Bu spesifikasyon kapsamında Tip 1 ve Tip 5, üretim hassasiyeti spektrumunun zıt uçlarında yer alır. Tip 1, şeridin sıcak haddelenmesi, boru haline getirilmesi ve daha fazla soğuk işleme gerek kalmadan kaynak yapılmasıyla üretilir. Tip 5, aynı ERW işlemiyle başlar ancak daha sonra bir mandrel üzerinde soğuk çekme ve tam gerilim giderme tavlama işlemine tabi tutulur - DOM (Mandrel Üzerine Çizilmiş) rotası. Bu ekstra işlem, duvar bütünlüğünden işlenebilirliğe kadar her şeyi değiştirir.

  • Tip 1A: kaynaklı, sıcak haddelenmiş şerit, tipik haddelenmiş yüzey.
  • Tip 1B: 1A ile aynıdır ancak tortuyu gidermek ve yüzey temizliğini iyileştirmek için asitle temizlenmiş ve yağlanmıştır.
  • Tip 5: ERW kabuğu bir mandrel üzerine soğuk çekilmiş, ardından gerilimi giderilmiş. Kaynak hattı neredeyse tespit edilemez hale gelir ve boru birçok uygulamada kesintisiz bir ürün gibi davranır.

Mekanik boru pazarında genellikle Tip 1 için kısaltma olarak "HREW" ve Tip 5 için "DOM" kullanılır. Bu dil pragmatiktir ancak aşırı basitleştirir. Tip 1 sıcak haddelenmiş şeritten başlarken Tip 5 çekmeden önce sıcak haddelenmiş veya soğuk haddelenmiş şerit kullanır. Soğuk çekme adımı tane yapısını iyileştirir, akma dayanımını artırır ve boyutları sıkılaştırır. Buna karşılık Tip 1, kaynaklanmış durumu korur; bu, özelliklerin ve toleransların esasen orijinal şerit ve kaynak işlemine ait olduğu anlamına gelir.

Mekanik Özellikler: Akma, Çekme ve Uzama

ASTM A513 her tür için ayrı özellik tabloları yayınlamaz. Bunun yerine, kimyasal bileşim aralıklarını tanımlar ve mekanik test gerekliliklerinin alıcı ile üretici arasında kararlaştırılmasına bırakılır. Uygulamada endüstri, her üretim rotasında 1008, 1010 ve 1020 gibi ortak kaliteler için iyi belirlenmiş tipik değerler üzerinde anlaşmaya varmıştır. Tip 5 sürekli olarak daha yüksek minimum akma ve çekme mukavemeti sağlar çünkü soğuk iş ve gerilim giderme bir araya gelerek dislokasyon yoğunluğunu arttırırken artık kaynak gerilimlerini de azaltır.

ASTM A513 Tip 1 ve Tip 5 için üç ortak sınıfta tipik mekanik özellikler. Değerler, kaynaklı Tip 1 ve DOM Tip 5 durumu için sektör ortalamalarını temsil eder.
Sınıf Tip 1 Verim (ksi) Tip 1 Çekme (ksi) Tip 1 Uzat. % (2 inç) Tip 5 Verim (ksi) Tip 5 Çekme (ksi) 5 Uzat yazın. % (2 inç)
1008 30 48 28 50 60 18
1010 36 55 25 55 65 15
1020 40 60 22 60 75 14

Verim gücü Tip 5 tipik olarak Tip 1'i %15-25 oranında aşar aynı karbon kalitesi için. Soğuk çekme etkisi yüksek karbonlu malzemede daha belirgin olduğundan boşluk 1020'de biraz genişler. Soğuk işlemden sonra uzama düşer, ancak gerilim giderme döngüsü, ürünü şekillendirilebilir tutmak için yeterli sünekliği geri kazandırır. Hidrolik silindir veya tahrik mili için boru seçen mühendisler genellikle hem daha yüksek verime hem de kontrollü uzamaya ihtiyaç duyar; Tip 5 bu dengeyi sağlar. Tip 1, yüklerin statik olduğu ve gerilim seviyelerinin 30 ksi'nin altında kaldığı durumlarda mükemmel şekilde kullanılabilir durumda kalır.

Boyutsal Toleranslar ve Yüzey İşlemi

Sonradan işleme gerekmeden honlanmış bir deliğe kayan bir boruya ihtiyacınız varsa Tip 1 ile Tip 5 arasındaki tolerans farkı belirleyici faktör haline gelir. 2 inçlik bir tüp için Tip 1 dış çap toleransı genellikle ±0,010 inç civarındadır; Tip 5 rutin olarak ±0,005 inç'e ulaşır ve frezeler istek üzerine ±0,003 inç tutabilir. Duvar kalınlığı aynı eğilimi takip etmektedir: Tip 1 için nominalin ±%10'u, Tip 5 için ±%5 (veya daha iyisi). Düzlük başka bir farklılaştırıcı faktördür. Tip 1 fit başına 0,030 inç sapabilirken Tip 5 genellikle bunu yarıya indirir.

2.000″ OD × 0,120″ duvar tüpü için temsili tolerans karşılaştırması.
karakteristik Tip 1 (HREW) Tip 5 (DOM)
Dış çap toleransı ±0,010 inç ±0,005 inç
Duvar toleransı ±%10 (0,108–0,132 inç) ±%5 (0,114–0,126 inç)
Doğruluk 0,030 inç/ft 0,015 inç/ft
Yüzey pürüzlülüğü (Ra) 80–150 µin (Tip 1A değirmen ölçeği); 60–90 µin (Tip 1B salamura) 32–63 µin (soğuk çekilmiş yüzey)

Korozyona karşı koruma ve alt kaplama için yüzey durumu önemlidir. Tip 1A, boyama veya kaplama öncesinde çıkarılması gereken hadde puluyla birlikte gelir. Tip 1B, salamura edilmiş ve yağlanmış, daha temiz bir alt tabaka sunar. Tip 5, parlak ve pürüzsüz bir yüzeye sahiptir. e-kaplama veya fosfatlama öncesinde minimum yüzey hazırlığı gerektirir ve daha düşük Ra değeri, dinamik bileşenlerde daha iyi yorulma ömrüne katkıda bulunur. Örneğin, hidrolik silindir tamburu için tasarlanan bir DOM tüpü, genellikle fazladan döndürme adımları gerekmeden doğrudan honlamaya gidebilir.

Uygulama Uygunluğu: Tip 1 ve Tip 5 Ne Zaman Kullanılmalı?

Her tasarım özetine uyan tek bir tüp tipi yoktur. Yük seviyesi, hassas talep ve bütçe etrafında oluşturulmuş basit bir karar matrisi sizi doğru seçime yönlendirir. Aşağıdaki tabloyu başlangıç ​​noktası olarak kullanın ve ardından kendi yorulma ve korozyon gereksinimlerinize göre ince ayar yapın.

ASTM A513 Tip 1 ve Tip 5 için uygulamaya dayalı seçim kılavuzu.
Uygulama Senaryosu Önerilen Tür Gerekçe
Düşük gerilimli yapısal çerçeveler, korkuluklar, korumalar 1A veya 1B yazın Yeterli güç; en düşük malzeme maliyeti; küçük miktarlarda geniş kullanılabilirlik.
Tarımsal ekipman braketleri, konveyör destekleri Tip 1B Değirmen ölçeği olmadan temiz yüzey; orta düzeydeki statik yükler, DOM düzeyinde toleranslar gerektirmez.
Orta gerilimli makine parçaları (burçlar, ara parçalar) Tip 2 veya Tip 5 Tip 2 gerilimi azaltılmış kaynaklar sunar; Tip 5, parçanın yataklara veya contalara uyması gerekiyorsa boyut kontrolü ekler.
Hidrolik silindir varilleri (honlanmış ID) Tip 5 Neredeyse kesintisiz ID yüzeyi, dar duvar toleransı ve 55 ksi'nin üzerinde akma mukavemeti. Soğuk çekilmiş DOM kabuğu, honlama stoğunu ve çevrim süresini azaltır.
Tahrik milleri, aks boruları, burulma çubukları Tip 5 Yorgunluğa duyarlı parçalar, tekdüze tane yapısından ve iyileştirilmiş yüzey kalitesinden yararlanır. tahrik mili borusu DOM spesifikasyonlarına göre üretilmiştir.
Pnömatik silindir boruları, amortisör muhafazaları Tip 5 Tutarlı ID yuvarlaklığı ve yüzey kalitesi conta aşınmasını ve sızıntı yollarını azaltır.

Liste kapsamlı değildir. Bir tasarım, honlama sonrasında aynaya benzer bir kimlik gerektirdiğinde, başlangıç noktası neredeyse her zaman bir honlanmış hidrolik silindir borusu DOM stoğundan üretilmiştir. Projeniz tekrarlanan ters dönme torkuna sahip bir şaft içeriyorsa Tip 1'den Tip 5'e geçiş genellikle kaynak sonrası düzeltme ve işleme geçişlerini ortadan kaldırarak tüm üretim sürecini kısaltır.

Maliyet ve Tedarik Zinciri Konuları

DOM boruları prim gerektirir. Tip 5'in pound başına maliyeti aynı fabrikadaki Tip 1'den %20-40 daha fazladır. Hurda azaltımını ve ortadan kaldırılan işlemleri hesaba kattığınızda bu sayı daralır. Tip 1 parçanın OD ovalliğini düzeltmek için ekstra bir tornalama pasosuna ihtiyacı olabilirken, DOM parçası doğrudan lazer kesim veya işleme merkezine gider.

  • Hammadde fiyatı: Tip 1 temeldir; Tip 5 ek ücreti, soğuk çekme, mandrel elleçleme ve gerilim giderme fırını süresini yansıtır.
  • Minimum sipariş miktarları: Tip 1, küçük siparişlerle birlikte sıklıkla standart boyutlarda stoklanır. Tip 5 genellikle daha büyük bir MOQ gerektirir çünkü fabrikalar kampanyaya dayalı çizim programları yürütür.
  • Teslim süresi: Stok Tipi 1 birkaç gün içinde gönderilir. Stokta olmayan DOM boyutları, özellikle 1026 veya ST52 gibi alaşım kaliteleri için 4-8 hafta eklenebilir.
  • Toplam proje maliyeti: İşleme hurda oranlarındaki faktör. Tip 1, yüksek toleranslı bileşenlerde %8-12 daha fazla hurda üretebilir; Tip 5'in üstün boyut kontrolü genellikle bitmiş bir parçanın genel maliyetini düşürür.

Tedarik zinciri esnekliği aynı zamanda kritik uygulamalar için Tip 5'i de destekliyor. Tek bir DOM kabuğu, daha önce soğuk çekilmiş dikişsiz boru ve kaynak bağlantısı gerektiren çok adımlı imalatın yerini alabilir. Daha az SKU'nun stoklanması, envanteri basitleştirir ve tutarlı özellikler, malzeme değişikliği nedeniyle üretimin durdurulması riskini azaltır. Alıcılar için kaynak soğuk çekilmiş kaynaklı çelik boru ASTM A513 kapsamında, tesisin gerekli test raporlarını sağlayabildiğinin doğrulanması ve boyutsal sertifikasyon, sonraki kalite sorunlarını önler.

İmalat ve İşleme Performansı

Kaynak, bükme ve işlemenin her biri iki boru tipiyle farklı şekilde etkileşime girer. Tip 1'in kaynaklı koşulu, kimyanın düşük karbonlu olması koşuluyla, özel ön ısıtma olmadan standart ERW'den ERW'ye birleştirmeyi genel olarak kabul eder. Tip 5 de kaynaklanabilir olsa da, ısıdan etkilenen bölgenin yakınında hidrojen çatlamasını önlemek için duvar kalınlığı 0,250 inç'i aştığında hafif bir ön ısıtma gerektirebilir. DOM süreci, kaynaklanabilirliğe zarar veren alaşımları içermemektedir; sadece damarı inceltir ve artık gerilim, kaynaklı Tip 1'e göre daha düşüktür.

  • Kaynak: Tip 1, GMAW ve direnç kaynağı konusunda toleranslıdır. Tip 5, 0,250″ duvarın üzerinde ön ısıtmaya ihtiyaç duyabilir ancak basınçsız hizmet için genellikle kaynak sonrası gerilim gidermeye ihtiyaç duymaz.
  • Bükme: Tip 5, akma mukavemeti daha yüksek olduğundan ve çevre çevresinde daha düzgün olduğundan daha öngörülebilir bir geri esneme sergiler. Tip 1, eğer boru tamamen yuvarlak değilse, dirseğin dış kısmında duvar incelmesi görülebilir.
  • İşleme: Daha az takım sesi ve daha uzun kesici uç ömrüne sahip Tip 5 tezgah Çünkü yüzey tutarlıdır ve soğuk işlenmiş matris talaşları temiz bir şekilde kırar. Tip 1'in freze ölçeği, önceden çıkarılmadığı takdirde takım aşınmasını %10-20 oranında hızlandırabilir.

Yüzlerce aynı parçayı çalıştıran fabrikasyon atölyeleri için, hurda oranındaki ve çevrim süresindeki fark çoğu zaman DOM stokuna geçişi haklı çıkarmaktadır. Delinmesi, tornalanması ve yiv açılması gereken bir parça neredeyse her zaman Tip 5'in boyutsal bütünlüğünden yararlanırken, basit kaynaklı bir braket hiçbir zaman malzeme üstünlüğünü telafi edemeyebilir.

A513 Tip 1 ve Tip 5 Hakkında Yaygın Yanılgılar

Tedarik ve tasarım departmanlarında çeşitli efsaneler varlığını sürdürüyor. Bunların açıklığa kavuşturulması, maliyetli aşırı spesifikasyonu veya daha da kötüsü, saha arızalarına yol açan yetersiz spesifikasyonu önler.

Yanılgı 1: Tip 5 kusursuzdur. DOM bir ERW tüpü olarak başlar. Bir mandrel üzerindeki soğuk çekme, kaynak bölgesinin yerini değiştirir ve ardından gerilimin azaltılması alanı yeniden kristalleştirerek kaynağın mikroskop altında bile görünmez olmasını sağlar. Tahribatlı testler orijinal dikişi ortaya çıkarır ancak akışkan gücü ve yapısal uygulamalar için gerçek dikişsiz boruya eşdeğer performans gösterir. Gerçek dikişsiz malzemeye ihtiyaç duyulduğunda ASTM A519 gibi spesifikasyonlara başvurulmalıdır.

Yanılgı 2: Tip 1 hiçbir makine bileşeni için kullanılamaz. Tip 1, düşük çevrimli, statik veya hafif yüklü montajlarda iyi çalışır. Tekerlek ara parçaları, ara parça boruları ve korkuluklar düzenli olarak Tip 1'i kullanır. Sınırlama, amaca uygunluk değil, tolerans ve yorulma ömrüdür. Tasarımcılar varsayılan DOM yerine gerçek stres durumunu değerlendirmelidir.

Yanılgı 3: DOM proje bazında her zaman daha maliyetli olur. Ayak başına fiyat daha yüksek olsa da işleme adımlarındaki, düzeltme operasyonlarındaki ve hurdadaki azalma genellikle daha düşük bir toplam maliyet sağlar. Hacim odaklı birçok üreticinin yüksek değerli dönen parçalar için DOM'u standartlaştırmasının nedeni budur.

Yanlış Kanı 4: Yüzey kaplaması sadece kozmetiktir. Hidrolik silindirlerde ID yüzeyi contanın aşınmasını ve kopma kuvvetini etkiler. Type 1B'nin salamura kaplaması Type 1A'ya göre büyük bir adımdır ancak yine de DOM'un hassas Ra'sından yoksundur. Dinamik sızdırmazlık yüzeyleri için bu ekstra mikron pürüzlülük, doğrudan bakım aralıklarına ve sızıntı riskine dönüşür.

A513 Boru Nasıl Sipariş Edilir: Sağlanacak Temel Özellikler

Eksiksiz bir satın alma özelliği, ileri geri gidişleri ortadan kaldırır ve fabrikanın veya servis merkezinin tam olarak baskının gerektirdiği şeyi sunmasını sağlar. Her RFQ aşağıdaki ayrıntıları içermelidir:

  1. ASTM türü (1A, 1B veya 5).
  2. Malzeme kalitesi (1008, 1010, 1020, 1026 veya alaşım eşdeğeri).
  3. Standarttan daha sıkıysa, tolerans sınıfıyla birlikte dış çap ve et kalınlığı.
  4. Uzunluk, kesme koşulu (rastgele, freze uzunluğu veya hassas uzunluğa göre kesme) ve son bitirme.
  5. Yüzey durumu (değirmen ölçeğinde, asitle yağlanmış veya DOM parlak) ve herhangi bir ek kaplama gereksinimi.
  6. Tedarikçinin fabrika işlemlerini optimize etmesine yardımcı olmak için hem sürüm başına hem de yıllık miktar.
  7. Gerekli sertifikalar: EN 10204 tip 3.1 veya 3.2'ye göre değirmen test raporları, kimyasal analiz ve her türlü ek NDE.

Uygulama, soğuk çekilmiş boyutların ve mekanik özelliklerin tekrarlanabilirliğini gerektirdiğinde, hassas soğuk çekilmiş çelik boru envanter beklentileri uyumlu hale getirecek. Amaçlanan işleme veya kaynak sırası hakkında mümkün olduğunca fazla ayrıntı sağlayın; İyi bir tedarikçi genellikle alternatif bir duvar kalınlığı veya performanstan ödün vermeden teslim süresini azaltan küçük bir kimya ayarlaması önerebilir.