Kaip apibrėžti karštąjį valcavimą

Karštas valcavimas – tai metalo apdirbimo procesas, kurio metu metalas kaitinamas virš rekristalizacijos temperatūros, kad apdirbant arba valcuojant jis plastiškai deformuojamas.

Šis procesas naudojamas norint sukurti formas su norimais geometriniais matmenimis ir medžiagos savybėmis, išlaikant tą patį metalo tūrį. Karštas metalas praleidžiamas tarp dviejų ritinių, kad jis išlygintų, pailgėtų, sumažintų skerspjūvio plotą ir gautų vienodą storį. Karšto valcavimo plienas yra labiausiai paplitęs karšto valcavimo proceso produktas ir plačiai naudojamas metalo pramonėje kaip galutinis produktas arba kaip žaliava tolimesnėms operacijoms.

Nevienoda pradinė metalo grūdelių struktūra susideda iš stambių stulpinių grūdelių, augančių kietėjimo kryptimi. Paprastai jis yra trapus, su silpnomis grūdelių ribomis ir gali turėti defektų, tokių kaip susitraukimo ertmės, poringumas dėl dujų ir pašalinių medžiagų, tokių kaip metalų oksidai. Karštas valcavimas pažeidžia grūdų struktūras ir naikina ribas, todėl susidaro naujos struktūros su tvirtomis ribomis, turinčiomis vienodą grūdų struktūrą.

Metalų valcavimas virš rekristalizacijos temperatūros vadinamas karštuoju valcavimu. Temperatūra, kurioje metale susidaro nauji grūdeliai, yra žinoma kaip rekristalizacijos temperatūra. Ši temperatūra neturi būti per aukšta; antraip metalas sudegs ir taps netinkamas naudoti.

Karšto valcavimo besiūlių plieninių vamzdžių gamybos technologijos procesas

Karštai valcuotas besiūlis plieninis vamzdis paprastai gaminamas automatinėse valcavimo staklėse. Apžiūrėjus ir pašalinus paviršiaus defektus, kieto vamzdžio ruošinys supjaustomas reikiamais ilgiais, centruojamas vamzdžio ruošinio perforuoto galo galiniame paviršiuje, tada siunčiamas į kaitinimo krosnį šildyti ir perforuojamas perforavimo mašina.

Nepertraukiamo sukimosi ir perforacijos judėjimo metu tuo pačiu metu, veikiant ritiniui ir kamščiui, vamzdžio ruošinio viduje palaipsniui susidaro ertmė, kuri vadinama kapiliariniu vamzdeliu. Ir tada siunčiama į automatinį valcavimo staklę, kad toliau valcuotų. Galiausiai apskaičiuojamas visos mašinos sienelės storio vidurkis, o skersmuo nustatomas pagal dydį, kad atitiktų specifikacijos reikalavimus. Tai gana pažangus būdas gaminti karšto valcavimo besiūlius plieninius vamzdžius su ištisiniais vamzdžių valcavimo staklynais.

Karšto valcavimo besiūlių plieninių vamzdžių gamybos technologijos procesas Karštai valcuotas besiūlis plieninis vamzdis paprastai gaminamas automatiniuose valcavimo staklynuose. Apžiūrėjus ir pašalinus paviršiaus defektus, kieto vamzdžio ruošinys supjaustomas reikiamais ilgiais, centruojamas vamzdžio ruošinio perforuoto galo galiniame paviršiuje, tada siunčiamas į kaitinimo krosnį šildyti ir perforuojamas perforavimo mašina.

Nepertraukiamo sukimosi ir perforacijos judėjimo metu tuo pačiu metu, veikiant ritiniui ir kamščiui, vamzdžio ruošinio viduje palaipsniui susidaro ertmė, kuri vadinama kapiliariniu vamzdeliu. Ir tada siunčiama į automatinį valcavimo staklę, kad toliau valcuotų. Galiausiai apskaičiuojamas visos mašinos sienelės storio vidurkis, o skersmuo nustatomas pagal dydį, kad atitiktų specifikacijos reikalavimus. Tai gana pažangus būdas gaminti karšto valcavimo besiūlius plieninius vamzdžius su ištisiniais vamzdžių valcavimo staklynais.

Karštas valcavimas yra lyginamas su šaltuoju valcavimu. Šaltasis valcavimas valcuoja žemiau rekristalizacijos temperatūros, o karštasis valcavimas viršija rekristalizacijos temperatūrą.

Karšto valcavimo privalumai

Jis gali sunaikinti luito liejimo struktūrą, patobulinti plieno grūdelius ir pašalinti mikrostruktūros defektus, kad plieno konstrukcija būtų tanki ir pagerėtų mechaninės savybės. Šis patobulinimas daugiausia vyksta riedėjimo kryptimi, todėl plienas tam tikru mastu nebėra izotropinis; liejimo metu susidarę burbuliukai, įtrūkimai ir poringumas taip pat gali būti suvirinti veikiant aukštai temperatūrai ir slėgiui.

Karšto valcavimo trūkumai

Po karšto valcavimo plieno viduje esantys nemetaliniai intarpai (daugiausia sulfidai ir oksidai, taip pat silikatai) suspaudžiami į plonus lakštus ir atsiranda delaminacijos (tarpsluoksnio) reiškinys. Delaminacija labai pablogina plieno tempimo savybes per storį, o suvirinimo siūlei susitraukiant gali atsirasti tarpsluoksnių plyšimų. Vietinė deformacija, kurią sukelia suvirinimo siūlės susitraukimas, dažnai kelis kartus viršija takumo taško deformaciją, kuri yra daug didesnė už apkrovos sukeltą deformaciją;

Liekamoji įtampa dėl netolygaus aušinimo. Liekamoji įtampa yra vidinės savaiminės fazės pusiausvyros įtempis be išorinės jėgos. Tokį liekamąjį įtempį turi įvairių profilių karštai valcuotas profilinis plienas. Paprastai kuo didesnis profilio plieno profilio dydis, tuo didesnis liekamasis įtempis. Nors liekamasis įtempis yra savaime subalansuotas, jis vis tiek turi tam tikrą įtaką plieninio elemento veikimui veikiant išorinei jėgai. Pavyzdžiui, jis gali turėti neigiamą poveikį deformacijai, stabilumui ir atsparumui nuovargiui.

Karšto valcavimo plieno gaminius sunku kontroliuoti storio ir šonų pločio atžvilgiu. Esame susipažinę su terminiu plėtimu ir šaltuoju susitraukimu. Nes net jei karšto valcavimo pradžioje ilgis ir storis atitinka standartus, po aušinimo vis tiek išliks tam tikras neigiamas skirtumas. Kuo platesnis šio neigiamo skirtumo šoninis plotis, tuo storesnis storis, tuo akivaizdesnis veikimas. Todėl dideliam plienui plieno plotis, storis, ilgis, kampas ir kraštas negali būti pernelyg tikslūs.