สาเหตุของความเยื้องศูนย์ (ความหนาไม่สม่ำเสมอ) ของท่อเหล็กไร้รอยต่อ

ผลิตภัณฑ์สำเร็จรูปของท่อเหล็กไร้ตะเข็บและท่อเหล็กแม่นยำจะมีปัญหาเรื่องความหนาเยื้องศูนย์ที่ไม่สม่ำเสมอ ท่อเหล็กเยื้องศูนย์มักถูกผลิตในกระบวนการผลิตท่อเหล็กรีดร้อน ข้อต่อส่วนใหญ่เกิดจากการเจาะด้วยความร้อน: จากการวิเคราะห์ทางกายวิภาคของท่อเหล็ก เราเชื่อว่าหลังจากรีดท่อแคปิลลารีแบบเจาะรูด้วยเครื่องรีดท่ออัตโนมัติแล้ว ความหนาของผนังที่ไม่สม่ำเสมอในแนวตั้งและแนวนอนของท่อเหล็กยังคงรักษาลักษณะการกระจายตัวของความหนาผนังที่ไม่สม่ำเสมอของท่อแคปิลลารีแบบเจาะรูไว้ นั่นคือท่อเหล็กยังคงมีรูปร่างเป็นเกลียวหลังจากการรีด ความหนาของผนังที่ไม่สม่ำเสมอของรูปทรงและความหนาของผนังที่ไม่สม่ำเสมอในแนวขวางจะเพิ่มขึ้นอย่างมาก

สาเหตุของความหนาของผนังที่ไม่สม่ำเสมอของเครื่องรีดท่ออัตโนมัติมีดังนี้: ① รูปแบบและความรุนแรงของความหนาของผนังที่ไม่สม่ำเสมอของท่อแคปิลลารีแบบเจาะรูส่งผลโดยตรงต่อรูปแบบและความรุนแรงของความหนาของผนังที่ไม่สม่ำเสมอของท่อเหล็กรีด ② เมื่อรีดท่อด้วยเครื่องรีดท่ออัตโนมัติ ตำแหน่งของปลั๊กจะเบี่ยงออกจากจุดศูนย์กลางของท่อเนื่องจากการดัดของแท่งอีเจ็คเตอร์ ส่งผลให้ความหนาของผนังไม่สม่ำเสมอ ความหนาของผนังและตำแหน่งต่ำสุดของผนังในท่อและบนหน้าตัดแต่ละส่วนของหัวท่อมีการเปลี่ยนแปลงเกือบคงที่ ในขณะที่ระดับความไม่สม่ำเสมอของความหนาของผนังจากปลายท่อถึงหัวท่อจะค่อยๆ เพิ่มขึ้น ดังนั้น การลดความโค้งของแท่งอีเจ็คเตอร์และการลดแรงตามแนวแกนของแท่งอีเจ็คเตอร์ในระหว่างการรีดท่อจึงมีผลอย่างมากต่อการลดระดับความไม่สม่ำเสมอของความหนาของผนัง ③ ยิ่งผนังลดลงมากเท่าใด ความหนาของผนังที่ไม่สม่ำเสมอของท่อระบายน้ำเสียก็จะยิ่งรุนแรงมากขึ้นเท่านั้น เมื่อปริมาณการลดผนังมีน้อย เครื่องรีดท่ออัตโนมัติสามารถลดความหนาของผนังที่ไม่เท่ากันของท่อแคปิลลารีแบบเจาะรูได้ ④ การปรับค่าผ่านไม่ถูกต้อง เมื่อช่องว่างของม้วนไม่ขนานกัน จะทำให้ความหนาของผนังที่ไม่เท่ากันของท่อระบายน้ำรุนแรงขึ้น

เราได้ทำการแปลงฟูริเยร์กับข้อมูลความหนาของผนังที่วัดได้ของท่อเปล่าในกระบวนการรีดสี่กระบวนการ ได้แก่ ชุดรีดท่ออัตโนมัติขนาด Φ400 มม. ชุดเจาะ ชุดเจาะรอง (ส่วนต่อขยาย) ชุดรีดท่ออัตโนมัติ และการปรับระดับ และได้ผลลัพธ์การวิเคราะห์เชิงปริมาณและการวิเคราะห์ความไม่สม่ำเสมอของความหนาของผนัง สาเหตุของการเกิดขึ้นและจากสิ่งนี้ เราจึงเสนอวิธีปรับปรุงความไม่สม่ำเสมอของความหนาของผนังท่อเหล็ก ดังนี้
① หลังจากการเจาะทะลุครั้งที่สอง (การต่อขยาย) ลักษณะการกระจายตัวของความหนาของผนังเกลียวที่ไม่สม่ำเสมอบนท่อระบายน้ำจะยังคงอยู่จนกระทั่งท่อเสร็จสมบูรณ์ ดังนั้น การปรับปรุงการเจาะทะลุครั้งที่สอง (การต่อขยาย) จึงเป็นกุญแจสำคัญในการปรับปรุงความแม่นยำของความหนาของผนังท่อสำเร็จ มาตรการหลักคือการปรับปรุง การออกแบบเครื่องมือช่วยปรับปรุงความเป็นศูนย์กลางของหมุดอีเจ็คเตอร์และปลั๊กให้สอดคล้องกับเส้นรีดในระหว่างการหมุน
② การปรับปรุงความหนาของผนังที่ไม่สม่ำเสมอของแคปิลลารีแบบเจาะรูเป็นขั้นตอนสำคัญ มาตรการหลักคือการปรับปรุงความสม่ำเสมอของความร้อนของท่อเปล่า การปรับปรุงความแม่นยำของรูศูนย์กลาง การเพิ่มความยาวของสายพานที่สม่ำเสมอของปลั๊กและความยาวของกรวยกลับ และปรับปรุงระยะห่างระหว่างหมุดอีเจ็คเตอร์และปลั๊ก การปรับความเป็นศูนย์กลางของเส้นม้วนระหว่างการหมุน
③ แม้ว่าความไม่สม่ำเสมอของความหนาของผนังท่อแบบสมมาตรจะเกิดขึ้นอย่างรุนแรงในระหว่างการรีดท่อ แต่ก็มีผลในการลดความไม่สม่ำเสมอของความหนาของผนังเกลียวได้ในระดับหนึ่ง ดังนั้น เมื่อรีดท่อ ควรรีดสองครั้ง และหมุนท่อเปล่า 90° ระหว่างการรีดแต่ละครั้ง
④ กระบวนการปรับระดับสามารถขจัดความหนาของผนังที่ไม่สม่ำเสมอของสมมาตรได้ แต่แทบไม่มีผลในการกำจัดความหนาของผนังที่ไม่สม่ำเสมอของรูปทรงเกลียว ดังนั้น ควรปรับปรุงประสิทธิภาพของเครื่องปรับระดับ
⑤การแปลงฟูริเยร์เป็นวิธีที่มีประสิทธิภาพในการศึกษาความหนาของผนังที่ไม่สม่ำเสมอของกระบวนการรีดขวาง และวิธีนี้ยังสามารถใช้สำหรับการวิจัยเกี่ยวกับความหนาของผนังที่ไม่สม่ำเสมอของหน่วยการผลิตท่อเหล็กอื่นๆ ได้อีกด้วย

ท่อเหล็กกล้ารีดเสร็จและท่อเหล็กกล้าดึงเย็นยังมีปัญหาด้านความเยื้องศูนย์เนื่องมาจากการเจาะ ปัจจัยใดๆ ที่ทำลายความถูกต้องทางเรขาคณิตของโซนการเสียรูปที่เกิดจากม้วน ปลั๊ก และแผ่นนำทาง จะทำให้ความหนาของผนังท่อแคปิลลารีที่ไม่สม่ำเสมอรุนแรงขึ้น

(1) หัว ① สำหรับการออกแบบรูปทรงของปลั๊ก กรวยกลิ้งของปลั๊กในอุดมคติควรขนานกับกรวยทางออกของลูกกลิ้ง หากออกแบบปลั๊กตามสูตรดั้งเดิมของ Matveyev กรวยกลิ้งของปลั๊กจะไม่ขนานกับกรวยทางออกของลูกกลิ้ง การเสียรูปในช่องว่างที่ค่อยๆ ขยายตัวเช่นนี้จะนำไปสู่การกลิ้งของผนังท่อที่ไม่เพียงพออย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้ ส่งผลให้ความหนาของผนังท่อแคปิลลารีไม่เท่ากัน และความหนาของผนังท่อแคปิลลารีที่ไม่เท่ากันจะรุนแรงมากขึ้นเมื่อมุมป้อนเพิ่มขึ้น ② เนื่องจากแท่งอีเจ็คเตอร์มีความแข็งไม่เพียงพอ จึงเกิดการดัดงอระหว่างกระบวนการเจาะ ทำให้ปลั๊กไม่สามารถรักษาตำแหน่งกึ่งกลางได้ ทำให้ความหนาของท่อแคปิลลารีที่ผ่านเข้าไปไม่เท่ากัน ③ การสึกหรอหรือความเสียหายของปลั๊กที่ไม่สม่ำเสมอ

(2) แผ่นนำ ① ระยะห่างระหว่างแผ่นนำมากเกินไป ในระหว่างกระบวนการเจาะ แนวกึ่งกลางของการเจาะจะถูกจำกัดโดยแผ่นนำ หากระยะห่างระหว่างแผ่นนำกว้าง ตำแหน่งของปลั๊กจะเปลี่ยนแปลงอย่างมาก ทำให้ปลั๊กไม่มั่นคงและทำให้ความหนาของผนังแคปิลลารีไม่เท่ากัน ② การสึกหรอที่ไม่สม่ำเสมอของแผ่นนำด้านบนและด้านล่างจะยิ่งทำให้ความหนาของผนังไม่เท่ากันรุนแรงขึ้น

(3) ลูกกลิ้ง ① การโก่งตัวของเส้นกึ่งกลางลูกกลิ้ง: ในระหว่างกระบวนการผลิต เนื่องจากการติดตั้งสกรูกดที่ไม่ถูกต้องทั้งสองด้านของเครื่องเจาะ หรือการสึกหรอของเกลียวและตลับลูกปืน ทิศทางแกนระหว่างลูกกลิ้งทั้งสองจึงเบี่ยงเบนไปในแนวนอน และมุมป้อนของลูกกลิ้งทั้งสองไม่เท่ากัน ทำให้บริเวณที่โก่งตัวบิดเบี้ยว ส่งผลให้ความหนาของผนังไม่สม่ำเสมอ ② กรวยลูกกลิ้งของปลั๊กและลูกกลิ้งไม่ขนานกันมากขึ้นภายใต้มุมป้อนที่กว้าง ③ ความเร็วลูกกลิ้งที่ไม่เหมาะสมจะส่งผลต่อความแม่นยำของความหนาของผนังด้วย

(4) การจัดกึ่งกลางและการให้ความร้อนท่อเปล่า ทั้งรูจัดกึ่งกลางแบบนอกรีตและการให้ความร้อนที่ไม่สม่ำเสมอ (ด้านตัวผู้และด้านตัวเมีย) จะทำให้ความหนาของผนังท่อไม่เท่ากัน

(5) ความแข็งแกร่ง โครงสร้าง และการปรับตั้งเครื่องเจาะ ความแข็งแกร่งของตัวเครื่องเจาะไม่เพียงพอ และกลไกการล็อกไม่น่าเชื่อถือ อุปกรณ์กำหนดศูนย์กลางของแกนนำไม่ได้ปรับตั้งอย่างแม่นยำ การทำงานไม่น่าเชื่อถือ และระยะห่างจากตัวเครื่องไกล การปรับตั้งเส้นกึ่งกลางของลูกกลิ้งโดยทั่วไปจะต่ำกว่าเส้นกึ่งกลางของโรงงานรีด ซึ่งมีวัตถุประสงค์เพื่อปรับปรุงเสถียรภาพของชิ้นงานรีด หากปรับตั้งมากเกินไป ความสัมพันธ์สัมพัทธ์ระหว่างเครื่องมือในบริเวณที่เสียรูปจะเปลี่ยนแปลงไปอย่างไม่สมมาตรหลังจากเส้นรีดเคลื่อนลง ซึ่งจะส่งผลต่อความหนาของผนังแคปิลลารีที่ไม่สม่ำเสมอด้วย ดังนั้นจึงไม่มีทางที่จะหลีกเลี่ยงความหนาเยื้องศูนย์ที่ไม่สม่ำเสมอของท่อเหล็กไร้รอยต่อได้อย่างสมบูรณ์ และสามารถควบคุมได้อย่างเข้มงวดทีละขั้นตอนเพื่อลดความหนาเยื้องศูนย์ให้น้อยที่สุด