ท่อเหล็กเชื่อมตะเข็บตรงที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางขยาย

วิธีการขึ้นรูปท่อเหล็กเชื่อมแบบจุ่มอาร์คยาวขนาดใหญ่ในปัจจุบัน ได้แก่ วิธีการขึ้นรูป UOE, วิธีการขึ้นรูปด้วยลูกกลิ้งแถว (CFE), วิธีการขึ้นรูป CE และอื่นๆ สำหรับวิธีการขึ้นรูปส่วนใหญ่ ขั้นตอนสุดท้ายคือการขยายเส้นผ่านศูนย์กลางตลอดความยาวของชิ้นงานท่อเชื่อม เพื่อปรับปรุงคุณภาพของรูปทรงท่อเชื่อม การขยายเส้นผ่านศูนย์กลางได้กลายเป็นกระบวนการสำคัญในการผลิตท่อเหล็กเชื่อมแบบตะเข็บตรงขนาดใหญ่ เพื่อให้มั่นใจในคุณภาพของท่อสำเร็จรูป
การขยายเส้นผ่านศูนย์กลางของท่อเหล็กเชื่อมตะเข็บตรงเป็นกระบวนการแปรรูปด้วยแรงดันที่ใช้ระบบไฮดรอลิกหรือกลไกในการออกแรงจากผนังด้านในของท่อเหล็กเพื่อขยายท่อเหล็กออกไปด้านนอกในแนวรัศมี เมื่อเปรียบเทียบกับวิธีการไฮดรอลิก วิธีการทางกลมีอุปกรณ์ที่ง่ายกว่าและมีประสิทธิภาพสูงกว่า กระบวนการนี้ใช้ในกระบวนการขยายเส้นผ่านศูนย์กลางของท่อเหล็กเชื่อมตะเข็บตรงขนาดใหญ่ที่ทันสมัยที่สุดหลายแห่งในโลก กระบวนการมีดังนี้: บล็อกรูปพัดของกลีบดอกจะขยายตัวในทิศทางรัศมี ทำให้ชิ้นงานท่อมีการเปลี่ยนแปลงทีละขั้นตามความยาว และกระบวนการทำให้เกิดการเปลี่ยนรูปพลาสติกตลอดความยาวของท่อจะถูกแบ่งออกเป็น 5 ขั้นตอน
1. ขั้นตอนการหมุนครบรอบเบื้องต้น ค่อยๆ เปิดบล็อกรูปพัดจนกระทั่งบล็อกรูปพัดทั้งหมดสัมผัสกับผนังด้านในของท่อเหล็ก ในขั้นตอนนี้ รัศมีของทุกจุดภายในท่อกลมของท่อเหล็กภายในช่วงขั้นตอนจะเกือบเท่ากัน และท่อเหล็กจะหมุนครบรอบเบื้องต้น
2. ขั้นตอนการกำหนดขนาดเส้นรอบวงด้านใน (Nominal ID stage) บล็อกรูปพัดจะเริ่มลดความเร็วในการเคลื่อนที่จากตำแหน่งด้านหน้าจนกระทั่งถึงตำแหน่งที่ต้องการ ซึ่งก็คือตำแหน่งเส้นรอบวงด้านในของท่อสำเร็จรูปตามข้อกำหนดด้านคุณภาพ
3. ขั้นตอนการชดเชยการคืนตัว บล็อกรูปพัดจะเริ่มลดความเร็วลงในตำแหน่งของขั้นตอนที่สอง จนกระทั่งถึงตำแหน่งที่ต้องการ ซึ่งก็คือตำแหน่งของเส้นรอบวงด้านในของท่อเหล็กก่อนที่จะเกิดการคืนตัวตามที่ออกแบบไว้ในกระบวนการออกแบบ
4. ขั้นตอนการคงแรงดันอย่างมั่นคง บล็อกรูปพัดจะคงอยู่ที่เส้นรอบวงด้านในของท่อเหล็กเป็นระยะเวลาหนึ่งก่อนที่จะดีดกลับ ซึ่งเป็นขั้นตอนการคงแรงดันและความเสถียรที่จำเป็นสำหรับอุปกรณ์และกระบวนการขยายเส้นผ่านศูนย์กลาง
5. ขั้นตอนการคลายตัวกลับ บล็อกรูปพัดจะหดตัวอย่างรวดเร็วจากเส้นรอบวงด้านในของท่อเหล็กก่อนที่จะดีดกลับ จนกระทั่งถึงตำแหน่งการขยายตัวของเส้นผ่านศูนย์กลางเริ่มต้น ซึ่งเป็นเส้นผ่านศูนย์กลางการหดตัวขั้นต่ำของบล็อกรูปพัดที่จำเป็นสำหรับกระบวนการขยายเส้นผ่านศูนย์กลาง
ในการใช้งานจริง เพื่อลดความซับซ้อนของกระบวนการ สามารถรวมและลดความซับซ้อนของขั้นตอนที่ 2 และ 3 ได้ ซึ่งจะไม่ส่งผลกระทบต่อคุณภาพการขยายเส้นผ่านศูนย์กลางของท่อเหล็ก ในประเทศจีน บริษัท Bestar Steel สามารถผลิตท่อเหล็กเชื่อมตะเข็บตรง X120 และได้นำเทคโนโลยีการขยายเส้นผ่านศูนย์กลางเชิงกลทั้งห้าขั้นตอนข้างต้นมาใช้ในการขยายเส้นผ่านศูนย์กลางของท่อเหล็กเหล่านั้น