كوع الفولاذ غير الملحوم: كوع الفولاذ هو نوع من وصلات الأنابيب المستخدمة في نهاية خط الأنابيب. ويمثل حوالي 80% من جميع وصلات الأنابيب المستخدمة في نظام الأنابيب. وعادةً ما يتم اختيار عمليات تشكيل مختلفة لكوع الفولاذ بمواد أو سماكات جدران مختلفة. وتشمل عمليات تشكيل كوع الفولاذ غير الملحوم الشائعة التي يستخدمها المصنعون الدفع الساخن، والختم، والبثق، وغيرها. عملية تشكيل كوع الفولاذ بالدفع الساخن هي عملية تُستخدم فيها آلة دفع كوع فولاذي خاصة، وقالب أساسي، وجهاز تسخين لتحريك المادة الخام على القالب للأمام تحت ضغط آلة الدفع، ويتم تسخين المادة الخام وتمددها وثنيها أثناء الحركة. وتتمثل خصائص تشوه كوع الفولاذ بالدفع الساخن في تحديد قطر كتلة الأنبوب وفقًا لقانون ثبات حجم المادة المعدنية قبل التشوه البلاستيكي وبعده. ويكون قطر كتلة الأنبوب المستخدمة أصغر من قطر كوع الفولاذ. يتم التحكم في عملية تشوه السبيكة بواسطة القالب الأساسي، بحيث يتدفق المعدن المضغوط عند القوس الداخلي ويعوض الأجزاء الأخرى التي تصبح رقيقة بسبب توسع القطر، وبالتالي الحصول على كوع فولاذي بسمك جدار موحد.
تتميز عملية تشكيل كوع الفولاذ بالضغط الساخن بمظهرها الجميل، وسماكة جدارها المتساوية، وقدرتها على التشغيل المستمر، مما يجعلها مناسبة للإنتاج بكميات كبيرة. لذلك، أصبحت هذه الطريقة هي الطريقة الرئيسية لتشكيل كوع الفولاذ الكربوني والفولاذ السبائكي، وتُستخدم أيضًا في تشكيل كوع الفولاذ المقاوم للصدأ بمواصفات محددة.
تشمل طرق التسخين في عملية التشكيل التسخين الحثي متوسط أو عالي التردد (يمكن أن يكون ملف التسخين ملفًا واحدًا أو عدة ملفات)، والتسخين باللهب، والتسخين بفرن عاكس. تعتمد طريقة التسخين المستخدمة على متطلبات المنتج المُشكَّل وحالة الطاقة. يُعدّ ختم أكواع الفولاذ أقدم عملية تشكيل مُستخدمة في الإنتاج الضخم لأكواع الفولاذ غير الملحومة. في إنتاج المواصفات الشائعة لأكواع الفولاذ، استُبدلت عملية الدفع الساخن أو عمليات التشكيل الأخرى بهذه الطريقة، ولكن في بعض مواصفات أكواع الفولاذ، تكون كمية الإنتاج صغيرة وسمك الجدار إما سميكًا جدًا أو رقيقًا جدًا.
لا يزال يُستخدم عند وجود متطلبات خاصة للمنتج. في عملية تشكيل الأكواع الفولاذية، تُستخدم قطعة أنبوبية فارغة بنفس قطر الأكواع الفولاذية، وتُضغط مباشرةً داخل القالب بواسطة مكبس.
قبل الختم، يُوضع قالب الأنبوب على القالب السفلي، ويُحمَّل القلب الداخلي والقالب النهائي فيه، ثم يتحرك القالب العلوي للأسفل لبدء عملية الكبس. يُشكَّل الكوع الفولاذي بواسطة ضغط القالب الخارجي ودعم القالب الداخلي.
بالمقارنة مع عملية الدفع الساخن، فإن جودة مظهر الختم أقل من سابقتها؛ فالقوس الخارجي لكوع الفولاذ المختوم يكون مشدودًا أثناء التشكيل، ولا يوجد فائض معدني في الأجزاء الأخرى للتعويض، مما يؤدي إلى تقليل سمك جدار القوس الخارجي بنحو 10%. ومع ذلك، نظرًا لملاءمتها للإنتاج من قطعة واحدة وانخفاض تكلفتها، تُستخدم عملية كوع الفولاذ المختوم غالبًا لتصنيع دفعات صغيرة وكوع فولاذية سميكة الجدران.
تُقسّم أكواع الفولاذ المختومة إلى خراطة باردة وخراطة ساخنة. عادةً ما يُختار الخراطة الباردة أو الساخنة وفقًا لخصائص المادة وقدرة المعدات.
تتم عملية تشكيل كوع الفولاذ المبثوق على البارد باستخدام آلة تشكيل كوع فولاذية خاصة لوضع الأنبوب الخام في القالب الخارجي. بعد إغلاق القالبين العلوي والسفلي، يتحرك الأنبوب الخام على طول الفجوة بين القالبين الداخلي والخارجي تحت ضغط قضيب الدفع، لإتمام عملية التشكيل.
تتميز أكواع الفولاذ المُصنّعة بواسطة عملية البثق البارد للقوالب الداخلية والخارجية بمظهر جميل، وسماكة جدار موحدة، وانحراف أبعادي ضئيل. لذلك، تُستخدم هذه العملية غالبًا في تشكيل أكواع الفولاذ المقاوم للصدأ، وخاصةً أكواع الفولاذ المقاوم للصدأ رقيقة الجدران. تتطلب هذه العملية دقة عالية في استخدام القوالب الداخلية والخارجية، كما أن متطلبات انحراف سمك جدار الأنبوب الخام صارمة نسبيًا.
لحام الصفيحة الوسطى: يُستخدم الصفيحة الوسطى للضغط لتكوين نصف مقطع الكوع الفولاذي، ثم يُلحم المقطعين معًا. تُستخدم هذه العملية عادةً في تصنيع أكواع الفولاذ التي يزيد قطرها عن DN700. بالإضافة إلى عمليات التشكيل الثلاث الشائعة المذكورة أعلاه، تُستخدم أيضًا في أكواع الفولاذ غير الملحومة عملية تشكيل تُخرج فيها قطعة الأنبوب الخام إلى القالب الخارجي، ثم تُمرر الكرة عبر قطعة الأنبوب الخام لتشكيلها. ومع ذلك، تُعتبر هذه العملية معقدة نسبيًا، وصعبة التنفيذ، كما أن جودة التشكيل ليست بجودة العملية المذكورة سابقًا، لذا نادرًا ما تُستخدم.
وقت النشر: ٢٠ ديسمبر ٢٠٢٤