บ้าน / ข่าว / ข่าวอุตสาหกรรม / ASTM A513 ประเภท 1 กับประเภท 5: การเปรียบเทียบทางกลและต้นทุน

ASTM A513 ประเภท 1 กับประเภท 5: การเปรียบเทียบทางกลและต้นทุน

ข่าวอุตสาหกรรม-

ASTM A513 ประเภท 1 และประเภท 5 คืออะไร

ASTM A513 ครอบคลุมถึงท่อเชิงกลคาร์บอนและโลหะผสมที่มีความต้านทานไฟฟ้า ภายในข้อกำหนดนี้ ประเภทที่ 1 และประเภทที่ 5 จะอยู่ตรงข้ามกันของสเปกตรัมความแม่นยำในการผลิต ประเภทที่ 1 ผลิตโดยแถบรีดร้อนขึ้นรูปเป็นท่อและเชื่อมโดยไม่ต้องเย็นอีกต่อไป ประเภทที่ 5 เริ่มต้นด้วยกระบวนการ ERW เดียวกัน แต่จากนั้นผ่านการดึงเย็นบนแกนสักหลาดและการอบอ่อนเพื่อบรรเทาความเครียดเต็มรูปแบบ — เส้นทาง DOM (Drawn Over Mandrel) การประมวลผลเพิ่มเติมนั้นเปลี่ยนแปลงทุกอย่างตั้งแต่ความสม่ำเสมอของผนังไปจนถึงความสามารถในการแปรรูป

  • ประเภท 1A: แถบเชื่อมแบบรีดร้อน พื้นผิวที่มีสเกลโรงสีทั่วไป
  • ประเภท 1B: เหมือนกับ 1A แต่ดองและทาน้ำมันเพื่อขจัดตะกรันและปรับปรุงความสะอาดของพื้นผิว
  • ประเภทที่ 5: เปลือก ERW ดึงเย็นบนแมนเดรล จากนั้นจึงคลายความเครียด แนวเชื่อมแทบจะตรวจไม่พบ และท่อก็มีลักษณะเหมือนผลิตภัณฑ์ที่ไร้รอยต่อในการใช้งานหลายประเภท

ตลาดท่อเชิงกลมักใช้ "HREW" เป็นตัวย่อสำหรับประเภท 1 และ "DOM" สำหรับประเภท 5 ภาษานั้นใช้งานได้จริง แต่ใช้ง่ายเกินไป ประเภทที่ 1 เริ่มจากแถบรีดร้อน ในขณะที่ประเภท 5 จะใช้แถบรีดร้อนหรือรีดเย็นก่อนวาด ขั้นตอนการดึงเย็นช่วยปรับปรุงโครงสร้างเกรน เพิ่มความแข็งแรงของผลผลิต และทำให้ขนาดกระชับขึ้น ในทางตรงกันข้าม ประเภทที่ 1 ยังคงสภาพเหมือนรอยเชื่อม ซึ่งหมายความว่าคุณสมบัติและความคลาดเคลื่อนจะเป็นของแถบเดิมและกระบวนการเชื่อม

คุณสมบัติทางกล: ผลผลิต แรงดึง และการยืดตัว

ASTM A513 ไม่ได้เผยแพร่ตารางคุณสมบัติแยกกันสำหรับแต่ละประเภท แต่จะกำหนดช่วงองค์ประกอบทางเคมีและปล่อยให้ข้อกำหนดการทดสอบทางกลต้องได้รับการตกลงกันระหว่างผู้ซื้อและผู้ผลิต ในทางปฏิบัติ อุตสาหกรรมได้ตัดสินโดยใช้ค่าทั่วไปที่กำหนดไว้อย่างดีสำหรับเกรดทั่วไป เช่น 1008, 1010 และ 1020 ภายใต้แต่ละเส้นทางการผลิต ประเภทที่ 5 ให้ผลผลิตขั้นต่ำและความต้านทานแรงดึงที่สูงขึ้นอย่างต่อเนื่อง เนื่องจากงานเย็นและการบรรเทาความเครียดผสมผสานกันเพื่อเพิ่มความหนาแน่นของการเคลื่อนตัวในขณะที่บรรเทาความเค้นจากการเชื่อมที่ตกค้าง

สมบัติทางกลทั่วไปสำหรับ ASTM A513 ประเภท 1 และประเภท 5 ในเกรดทั่วไปสามเกรด ค่าต่างๆ แสดงถึงค่าเฉลี่ยอุตสาหกรรมสำหรับเงื่อนไขการเชื่อมประเภท 1 และ DOM ประเภท 5
เกรด อัตราผลตอบแทนประเภทที่ 1 (ksi) แรงดึงประเภทที่ 1 (ksi) แบบที่ 1 ยาว. % (2 นิ้ว) อัตราผลตอบแทนประเภทที่ 5 (ksi) แรงดึงประเภทที่ 5 (ksi) แบบที่ 5 ยาว. % (2 นิ้ว)
1008 30 48 28 50 60 18
1010 36 55 25 55 65 15
1020 40 60 22 60 75 14

มอบความแข็งแกร่งให้กับ โดยทั่วไปแล้วประเภทที่ 5 จะสูงกว่าประเภทที่ 1 ประมาณ 15–25% สำหรับเกรดคาร์บอนเดียวกัน ช่องว่างจะกว้างขึ้นเล็กน้อยในปี 1020 เนื่องจากเอฟเฟกต์การดึงเย็นจะเด่นชัดกว่าในวัสดุที่มีคาร์บอนสูงกว่า การยืดตัวจะลดลงหลังการทำงานเย็น แต่วงจรการบรรเทาความเครียดจะช่วยคืนความเหนียวได้เพียงพอเพื่อให้ผลิตภัณฑ์ขึ้นรูปได้ วิศวกรที่เลือกท่อสำหรับกระบอกไฮดรอลิกหรือเพลาขับมักต้องการทั้งผลผลิตที่สูงกว่าและการยืดตัวที่ควบคุมได้ ประเภทที่ 5 มอบความสมดุลนั้น ประเภท 1 ยังคงสามารถซ่อมบำรุงได้อย่างสมบูรณ์แบบ โดยที่โหลดคงที่และระดับความเครียดอยู่ต่ำกว่า 30 ksi

ความคลาดเคลื่อนมิติและการตกแต่งพื้นผิว

หากคุณต้องการท่อที่เลื่อนเข้าไปในรูเจาะโดยไม่ต้องผ่านการตัดเฉือน การกระจายพิกัดความเผื่อระหว่างประเภท 1 และประเภท 5 จะกลายเป็นปัจจัยในการตัดสินใจ ความทนทานต่อ OD ประเภท 1 สำหรับท่อขนาด 2 นิ้วมักจะอยู่ที่ประมาณ ±0.010 นิ้ว ประเภท 5 ตีได้ ±0.005 นิ้วเป็นประจำ และโรงสีสามารถรับน้ำหนักได้ ±0.003 นิ้วตามคำขอ ความหนาของผนังเป็นไปตามแนวโน้มเดียวกัน: ±10% ของค่าที่กำหนดสำหรับประเภท 1, ±5% (หรือดีกว่า) สำหรับประเภท 5 ความตรงเป็นอีกหนึ่งความแตกต่าง ประเภทที่ 1 อาจเบี่ยงเบนไป 0.030 นิ้วต่อฟุต ในขณะที่ประเภทที่ 5 มักจะลดลงครึ่งหนึ่ง

การเปรียบเทียบความทนทานต่อตัวแทนสำหรับท่อผนัง 2.000″ OD × 0.120″
ลักษณะเฉพาะ แบบที่ 1 (HREW) แบบที่ 5 (DOM)
ความอดทน OD ±0.010 นิ้ว ±0.005 นิ้ว
ความอดทนของผนัง ±10% (0.108–0.132 นิ้ว) ±5% (0.114–0.126 นิ้ว)
ความตรง 0.030 นิ้ว/ฟุต 0.015 นิ้ว/ฟุต
ความหยาบผิว (Ra) 80–150 µin (สเกลโรงสีประเภท 1A); 60–90 µin (ดองประเภท 1B) 32–63 µin (การดึงเย็น)

สภาพพื้นผิวมีความสำคัญต่อการป้องกันการกัดกร่อนและการเคลือบขั้นปลายน้ำ ประเภท 1A มาพร้อมกับสเกลโรงสีที่ต้องถอดออกก่อนทาสีหรือชุบ ประเภท 1B ดองและทาน้ำมัน ให้พื้นผิวที่สะอาดกว่า แบบที่ 5 มาพร้อมพื้นผิวที่สว่างเรียบเนียนนั่นเอง ต้องการการเตรียมพื้นผิวเพียงเล็กน้อยก่อนการเคลือบอีโค๊ตหรือฟอสเฟต และค่า Ra ที่ต่ำกว่าช่วยให้อายุการใช้งานความล้าในส่วนประกอบไดนามิกดีขึ้น ตัวอย่างเช่น ท่อ DOM ที่มีไว้สำหรับกระบอกสูบไฮดรอลิกมักจะเคลื่อนที่ตรงไปยังการลับคมได้โดยไม่ต้องมีขั้นตอนการหมุนเพิ่มเติม

ความเหมาะสมของแอปพลิเคชัน: เมื่อใดควรใช้ประเภท 1 และประเภท 5

ไม่มีท่อประเภทใดที่เหมาะกับบรีฟดีไซน์ทุกรายการ เมทริกซ์การตัดสินใจที่ตรงไปตรงมาซึ่งสร้างขึ้นตามระดับโหลด ความต้องการที่แม่นยำ และงบประมาณ จะนำทางคุณไปสู่ตัวเลือกที่เหมาะสม ใช้ตารางด้านล่างเป็นจุดเริ่มต้น จากนั้นปรับแต่งตามความต้องการด้านความล้าและการกัดกร่อนของคุณเอง

คู่มือการเลือกตามการใช้งานสำหรับ ASTM A513 ประเภท 1 และประเภท 5
สถานการณ์การใช้งาน ประเภทที่แนะนำ เหตุผล
โครงโครงสร้างรับแรงกดต่ำ ราวบันได การ์ด ประเภท 1A หรือ 1B ความแข็งแกร่งเพียงพอ ต้นทุนวัสดุต่ำที่สุด มีจำหน่ายในปริมาณน้อย
ขายึดอุปกรณ์การเกษตร, ตัวรองรับสายพานลำเลียง ประเภท 1B ทำความสะอาดพื้นผิวโดยไม่มีระดับโรงสี โหลดคงที่ระดับปานกลางไม่จำเป็นต้องมีพิกัดความเผื่อระดับ DOM
ชิ้นส่วนเครื่องจักรที่มีความเค้นปานกลาง (บุชชิ่ง สเปเซอร์) ประเภทที่ 2 หรือประเภทที่ 5 ประเภทที่ 2 มีการเชื่อมแบบคลายความเค้น ประเภทที่ 5 เพิ่มการควบคุมมิติหากชิ้นส่วนต้องพอดีกับตลับลูกปืนหรือซีล
กระบอกไฮดรอลิก (honed ID) ประเภทที่ 5 พื้นผิว ID ไร้ตะเข็บ ความทนทานต่อผนังแน่น และความแข็งแรงครากที่สูงกว่า 55 ksi เปลือก DOM ดึงเย็นช่วยลดการขัดเงาและรอบเวลา
เพลาขับ ท่อเพลา ทอร์ชันบาร์ ประเภทที่ 5 ชิ้นส่วนที่ไวต่อความล้าได้ประโยชน์จากโครงสร้างเกรนที่สม่ำเสมอและการปรับปรุงพื้นผิวของ ท่อเพลาขับ ผลิตตามข้อกำหนด DOM
ท่อกระบอกลม, ตัวเรือนโช้คอัพ ประเภทที่ 5 ความกลมของ ID และคุณภาพพื้นผิวที่สม่ำเสมอช่วยลดการสึกหรอของซีลและเส้นทางการรั่วไหล

รายการไม่ครบถ้วนสมบูรณ์ เมื่อการออกแบบจำเป็นต้องมี ID ที่เหมือนกระจกหลังจากการขัดเกลา จุดเริ่มต้นมักจะเป็น a เสมอ ท่อกระบอกไฮดรอลิกเฉียบคม ผลิตจากสต็อก DOM หากโครงการของคุณเกี่ยวข้องกับเพลาที่เห็นแรงบิดย้อนกลับซ้ำๆ การกระโดดจากประเภท 1 ไปเป็นประเภท 5 มักจะกำจัดการยืดผมตรงหลังการเชื่อมและการตัดเฉือน ซึ่งทำให้ลำดับการผลิตทั้งหมดสั้นลง

ข้อควรพิจารณาด้านต้นทุนและห่วงโซ่อุปทาน

ท่อ DOM ต้องการความพรีเมี่ยม เมื่อคิดตามปอนด์ Type 5 มีราคาสูงกว่า Type 1 จากโรงงานเดียวกันถึง 20–40% ตัวเลขดังกล่าวจะแคบลงเมื่อคุณพิจารณาถึงการลดเศษซากและการตัดการดำเนินงานออก ชิ้นส่วนประเภทที่ 1 อาจต้องมีการกลึงเพิ่มเติมเพื่อแก้ไขการตกไข่ของ OD ในขณะที่ชิ้นส่วน DOM จะเข้าสู่การตัดด้วยเลเซอร์หรือเครื่องแมชชีนนิ่งเซ็นเตอร์โดยตรง

  • ราคาวัตถุดิบ: ประเภทที่ 1 เป็นราคาพื้นฐาน ค่าธรรมเนียมเพิ่มเติมประเภทที่ 5 สะท้อนถึงการวาดแบบเย็น การจัดการแมนเดรล และเวลาเตาหลอมบรรเทาความเครียด
  • ปริมาณการสั่งซื้อขั้นต่ำ: ประเภทที่ 1 มักมีในสต็อกในขนาดมาตรฐาน โดยมีจำนวนการสั่งซื้อน้อย ประเภทที่ 5 มักต้องการปริมาณขั้นต่ำที่มากขึ้น เนื่องจากโรงงานดำเนินการตามตารางการวาดภาพตามแคมเปญ
  • ระยะเวลาดำเนินการ: สต็อกประเภท 1 จัดส่งภายในไม่กี่วัน ขนาด DOM ที่ไม่มีในสต๊อกอาจใช้เวลาเพิ่ม 4-8 สัปดาห์ โดยเฉพาะเกรดโลหะผสม เช่น 1026 หรือ ST52
  • ต้นทุนโครงการทั้งหมด: ปัจจัยในอัตราเศษซากจากการตัดเฉือน ประเภทที่ 1 สามารถสร้างเศษได้มากขึ้น 8–12% ในส่วนประกอบที่มีพิกัดความเผื่อสูง การควบคุมมิติที่เหนือกว่าของ Type 5 มักจะช่วยลดต้นทุนโดยรวมของชิ้นส่วนที่เสร็จแล้ว

ความยืดหยุ่นของห่วงโซ่อุปทานยังสนับสนุนประเภท 5 สำหรับการใช้งานที่สำคัญอีกด้วย DOM เชลล์ตัวเดียวสามารถทดแทนการผลิตหลายขั้นตอนที่ก่อนหน้านี้ต้องใช้ท่อไร้ตะเข็บดึงเย็นและการเชื่อม การเก็บสต็อก SKU น้อยลงจะทำให้สินค้าคงคลังง่ายขึ้น และคุณสมบัติที่สอดคล้องกันช่วยลดความเสี่ยงของการหยุดการผลิตอันเนื่องมาจากความผันแปรของวัสดุ สำหรับการจัดหาผู้ซื้อ ท่อเหล็กเชื่อมดึงเย็น ภายใต้ ASTM A513 การตรวจสอบว่าโรงงานสามารถจัดหารายงานผลการทดสอบที่จำเป็นและการรับรองมิติได้ จะช่วยหลีกเลี่ยงปัญหาคุณภาพปลายน้ำ

ประสิทธิภาพการผลิตและการตัดเฉือน

การเชื่อม การดัด และการตัดเฉือนแต่ละประเภทมีปฏิสัมพันธ์ที่แตกต่างกันกับท่อทั้งสองประเภท โดยทั่วไป สภาวะการเชื่อมของประเภท 1 ยอมรับการเชื่อมต่อ ERW-to-ERW มาตรฐาน โดยไม่ต้องอุ่นพิเศษ โดยที่เคมีต้องเป็นคาร์บอนต่ำ แม้ว่าประเภท 5 จะสามารถเชื่อมได้ แต่อาจต้องอุ่นเครื่องเล็กน้อยเมื่อความหนาของผนังเกิน 0.250 นิ้ว เพื่อหลีกเลี่ยงการแตกตัวของไฮโดรเจนใกล้กับบริเวณที่ได้รับผลกระทบจากความร้อน กระบวนการ DOM ไม่แนะนำโลหะผสมที่กระทบต่อความสามารถในการเชื่อม เพียงแต่ขัดเกลาเกรน และความเค้นตกค้างจะต่ำกว่าประเภทการเชื่อมแบบที่ 1

  • การเชื่อม: ประเภท 1 ให้อภัยด้วย GMAW และการเชื่อมด้วยความต้านทาน ประเภท 5 อาจต้องอุ่นเหนือผนัง 0.250″ แต่โดยทั่วไปแล้วไม่จำเป็นต้องบรรเทาความเครียดหลังการเชื่อมสำหรับบริการที่ไม่มีแรงกด
  • การดัดงอ: ประเภท 5 แสดงการสปริงกลับที่คาดการณ์ได้มากขึ้น เนื่องจากมีกำลังครากที่สูงกว่าและมีความสม่ำเสมอมากกว่าในเส้นรอบวง แบบที่ 1 สามารถแสดงผนังบางที่ด้านนอกของส่วนโค้งได้หากท่อไม่กลมเต็มที่
  • เครื่องจักรกล: เครื่องจักรประเภท 5 ที่มีการสะท้านของเครื่องมือน้อยลงและมีอายุการใช้งานของเม็ดมีดยาวนานขึ้น เนื่องจากพื้นผิวมีความสม่ำเสมอและเมทริกซ์ที่ทำงานด้วยความเย็นจะหักเศษได้อย่างหมดจด สเกลโรงสีประเภท 1 สามารถเร่งการสึกหรอของเครื่องมือได้ 10–20% หากไม่ได้ถอดออกก่อน

สำหรับโรงผลิตที่ใช้ชิ้นส่วนที่เหมือนกันหลายร้อยชิ้น อัตราเศษและรอบเวลาที่แตกต่างกันมักจะทำให้การเปลี่ยนไปใช้สต็อก DOM เหมาะสม ชิ้นส่วนที่ต้องเจาะ กลึง และเซาะร่องมักจะได้ประโยชน์จากความสม่ำเสมอของมิติของ Type 5 เสมอ ในขณะที่ฉากยึดแบบเชื่อมธรรมดาอาจไม่ช่วยชดเชยความพรีเมียมของวัสดุเลย

ความเข้าใจผิดทั่วไปเกี่ยวกับ A513 ประเภท 1 และประเภท 5

ตำนานหลายประการยังคงอยู่ในแผนกจัดซื้อและการออกแบบ การระบุให้ชัดเจนจะป้องกันไม่ให้มีข้อกำหนดสูงเกินไปหรือแย่กว่านั้นคือมีข้อกำหนดต่ำกว่าที่กำหนดซึ่งนำไปสู่ความล้มเหลวในสนาม

ความเข้าใจผิด 1: ประเภทที่ 5 ไม่มีรอยต่อ DOM เริ่มต้นจากหลอด ERW การดึงความเย็นเหนือแมนเดรลจะแทนที่บริเวณรอยเชื่อม และการบรรเทาความเครียดที่ตามมาจะทำให้บริเวณนั้นตกผลึกอีกครั้ง ทำให้มองไม่เห็นรอยเชื่อมแม้อยู่ใต้กล้องจุลทรรศน์ การทดสอบแบบทำลายเผยให้เห็นรอยตะเข็บดั้งเดิม แต่สำหรับการใช้งานด้านกำลังของของไหลและโครงสร้างนั้น จะมีประสิทธิภาพเทียบเท่ากับท่อไร้ตะเข็บที่แท้จริง เมื่อต้องการไร้รอยต่อของแท้ ควรเรียกใช้ข้อมูลจำเพาะเช่น ASTM A519

ความเข้าใจผิดที่ 2: ประเภทที่ 1 ไม่สามารถใช้กับส่วนประกอบของเครื่องจักรใดๆ ได้ ประเภท 1 ทำงานได้ดีในชุดประกอบรอบต่ำ คงที่ หรือโหลดน้อย สเปเซอร์ล้อ ท่อสเปเซอร์ และรางป้องกันใช้ประเภท 1 เป็นประจำ ข้อจำกัดไม่ใช่ความเหมาะสมในการใช้งาน แต่เป็นความทนทานและความเมื่อยล้าตลอดอายุการใช้งาน นักออกแบบควรประเมินสถานะความเครียดที่แท้จริง แทนที่จะตั้งค่าเริ่มต้นเป็น DOM

ความเข้าใจผิดที่ 3: DOM มีราคาสูงกว่าเสมอในแต่ละโครงการ แม้ว่าราคาต่อฟุตจะสูงกว่า แต่การลดขั้นตอนการตัดเฉือน การยืดผม และเศษเหล็กมักจะทำให้ต้นทุนรวมลดลง นี่คือสาเหตุที่ผู้ผลิตที่ขับเคลื่อนด้วยปริมาตรจำนวนมากได้กำหนดมาตรฐานบน DOM สำหรับชิ้นส่วนที่หมุนได้มูลค่าสูง

ความเข้าใจผิดที่ 4: การตกแต่งพื้นผิวเป็นเพียงการตกแต่งเท่านั้น ในกระบอกสูบไฮดรอลิก พื้นผิว ID ส่งผลต่อการสึกหรอของซีลและแรงหลุดออก ผิวเคลือบแบบดองของ Type 1B ถือเป็นก้าวสำคัญจาก Type 1A แต่ก็ยังขาด Ra ที่ดีของ DOM สำหรับพื้นผิวการซีลแบบไดนามิก ความหยาบพิเศษระดับไมครอนเหล่านั้นจะแปลเป็นช่วงการบำรุงรักษาและความเสี่ยงการรั่วไหลโดยตรง

วิธีสั่งซื้อท่อ A513: ข้อมูลจำเพาะที่สำคัญที่ต้องระบุ

ข้อกำหนดการซื้อที่สมบูรณ์ช่วยลดการกลับไปกลับมา และรับประกันว่าโรงงานหรือศูนย์บริการจะส่งมอบสิ่งที่ต้องการในการพิมพ์ได้อย่างแน่นอน RFQ ทุกรายการควรมีรายละเอียดต่อไปนี้:

  1. ประเภท ASTM (1A, 1B หรือ 5)
  2. เกรดวัสดุ (1008, 1010, 1020, 1026 หรือเทียบเท่าโลหะผสม)
  3. เส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกและความหนาของผนังพร้อมระดับความคลาดเคลื่อน หากแน่นกว่ามาตรฐาน
  4. ความยาว สภาพการตัด (สุ่ม ความยาวโรงสี หรือการตัดตามความยาวที่แม่นยำ) และการตกแต่งขั้นสุดท้าย
  5. สภาพพื้นผิว (สเกลโรงสี ดองน้ำมัน หรือ DOM ไบรท์) และข้อกำหนดการเคลือบเสริมใดๆ
  6. ปริมาณทั้งต่อรุ่นและรายปี เพื่อช่วยให้ซัพพลายเออร์เพิ่มประสิทธิภาพการดำเนินงานของโรงงาน
  7. การรับรองที่จำเป็น: รายงานผลการทดสอบของโรงงานตามมาตรฐาน EN 10204 ประเภท 3.1 หรือ 3.2 การวิเคราะห์ทางเคมี และ NDE เพิ่มเติมใดๆ

เมื่อการใช้งานต้องการความสามารถในการทำซ้ำของขนาดดึงเย็นและคุณสมบัติทางกล โดยอ้างอิงถึงความสามารถที่ระบุไว้ในของเรา ท่อเหล็กดึงเย็นที่มีความแม่นยำ สินค้าคงคลังจะสอดคล้องกับความคาดหวัง ให้รายละเอียดมากที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้เกี่ยวกับลำดับการตัดเฉือนหรือการเชื่อมที่ต้องการ ซัพพลายเออร์ที่ดีมักจะเสนอทางเลือกความหนาของผนังหรือการปรับทางเคมีเล็กน้อยซึ่งจะช่วยลดเวลาในการผลิตโดยไม่ทำให้ประสิทธิภาพลดลง