Các ống hình vuông và hình chữ nhật có đường kính-lớn được sản xuất và hình thành như thế nào? Những điều cần lưu ý trong quá trình sản xuất?

Đối với các ống hình vuông và hình chữ nhật có đường kính-lớn (thường đề cập đến các ống có kích thước một cạnh Lớn hơn hoặc bằng 200mm), các quy trình chủ đạo là chuyển đổi hình tròn-thành-hình vuông (đùn/cán ống) hoặc tạo hình trực tiếp (cán dải thép + hàn tần số cao-).

Cốt lõi của quá trình sản xuất bao gồm việc tạo hình tiến bộ, kiểm soát nhiệt độ và hình dạng, chất lượng mối hàn/màng và kiểm soát ứng suất dư. Đối với các ống có kích thước dày-có thành/cao{2}}, chuyển đổi hình tròn-sang-vuông được ưu tiên; trong khi đối với sản xuất có quy mô-tường mỏng/lớn{6}}, tạo hình trực tiếp được áp dụng.

(1) Phương pháp tạo hình hình chữ nhật tròn-đến{2}}(Ưu tiên liền mạch / dày-có tường)
Sử dụng ống tròn liền mạch hoặc ống tròn hàn làm nguyên liệu thô, thông qua nhiều khuôn cán hoặc khuôn, từ hình tròn → hình elip → hình tròn thon dài → hình vuông / hình chữ nhật, chu vi về cơ bản không thay đổi và biến dạng dẻo kim loại hoàn thành quá trình chuyển đổi mặt cắt.

- Luồng quy trình:

1. Chuẩn bị nguyên liệu thô: Chọn se đủ điều kiệncác ống tròn không có amless (chẳng hạn như 20#, Q355B) hoặc các ống hàn có đường kính{2}}lớn, tiến hành phát hiện khuyết tật, loại bỏ rỉ sét và làm thẳng.
2. Hệ thống sưởi (tùy chọn): Đun nóng các ống có thành dày-đến 800–950 độ (cải thiện độ dẻo, ngăn ngừa nứt).
3. Trước{0}}hình thành:Nén dần dần bằng nhiều bộ khuôn lăn, ống tròn chuyển sang hình elip, hình tròn thuôn dài, thành mỏng đồng đều và ép trước{0}các góc.
4. Hình chữ nhật vuông:Khuôn hoặc khuôn cán loại-có lỗ đặc biệt, ấn dần 4 góc đến 90 độ, kiểm soát độ dài cạnh, đường chéo và độ dày thành một cách đồng nhất.
5. Kiểm soát đường kính và định hình:Máy cán/làm thẳng mịn, đúng kích thước, độ thẳng, độ méo, điều khiển góc tròn R (thường là R Nhỏ hơn hoặc bằng 1,5 × độ dày thành).
6. Làm mát:Làm mát bằng không khí hoặc làm mát bằng nước (kiểm soát tốc độ làm mát, ngăn ngừa nứt ứng suất).
7. Hoàn thiện và phát hiện lỗ hổng:Cắt theo chiều dài cố định, làm phẳng, đánh bóng; Phát hiện lỗ hổng UT/MT, đo kích thước, độ dày thành, độ cứng.

- Tính năng:

Không có đường hàn, độ bền cao, độ dày thành đồng đều, chất lượng góc tốt; thích hợp cho các ống có thành dày-có kích thước 200×200–400×400mm và độ dày thành 10–40mm; hiệu quả thấp hơn so với hình thành trực tiếp.

(2) Phương pháp tạo hình trực tiếp (Cán dải thép + Hàn tần số cao, Ưu tiên sản xuất thành mỏng/hàng loạt)

Dải thép cán nóng/cán nguội trải qua quá trình cuộn, làm phẳng và cán nhiều lần để tạo thành hình U→O→hình vuông/hình chữ nhật. Sau đó, chúng được hàn lại với nhau bằng phương pháp hàn cảm ứng tần số cao- và quá trình này được thực hiện liên tục.

- Luồng quy trình:

1. Tháo cuộn và làm thẳng:Tháo dải thép, cắt và hàn, làm thẳng nó để loại bỏ sóng/dao uốn cong.
2. Tạo hình trước{0}}uốn:  Nhiều con lăn định hình dần dần uốn dải thép thành các phôi hình chữ U → O, với sự căn chỉnh các cạnh chính xác.
3. Hàn tần số cao:Sử dụng dòng điện tần số cao-(200–450 kHz) để làm nóng các cạnh đến nóng chảy và sử dụng con lăn ép đùn để hàn chúng lại với nhau. Loại bỏ các gờ bên ngoài (các gờ bên trong có thể được loại bỏ theo yêu cầu).
4. Làm mát:Phần hàn được làm mát bằng nước, giảm nhiệt độ xuống dưới khoảng 100 độ.
5. Hình chữ nhật vuông:Các phôi hình chữ O{0}}đi vào nhóm con lăn tạo hình hình vuông/chữ nhật, trong đó bốn góc được uốn cong dần đến 90 độ, kiểm soát chiều dài, đường chéo và chiều dọc.
6. Kiểm soát đường kính và làm thẳng:Các con lăn lăn mịn điều khiển đường kính, máy làm thẳng điều chỉnh độ thẳng và độ xoắn, kiểm soát độ phẳng và độ thẳng đứng.
7. Tự động cắt theo chiều dài:Cắt theo chiều dài, có đầu phẳng và mài nhẵn.
8. Kiểm tra độ chính xác:Xử lý bề mặt, phát hiện khuyết tật, kiểm tra kích thước/tính chất cơ học.

- Tính năng:

Liên tục và hiệu quả, chi phí thấp, chất lượng bề mặt tốt, độ chính xác kích thước cao; thích hợp cho các ống có thành mỏng-có kích thước 200×200–500×500 mm và độ dày thành 3–12 mm; có đường hàn và yêu cầu phát hiện khuyết tật nghiêm ngặt.

(3) Các quy trình phụ trợ khác (thông số kỹ thuật đặc biệt/sản xuất hàng loạt nhỏ)
- Đùn nóng:

Phôi ống tròn được nung nóng đến 1100–1200 độ, sau đó được tạo thành hình vuông/hình chữ nhật thông qua một lần ép đùn trong khuôn; thích hợp cho đường kính cực lớn/tường dày/vật liệu đặc biệt (như thép hợp kim, thép không gỉ), với giá thành cao và kích thước lô nhỏ.

- Vẽ nguội/cán nguội:

Các ống tròn liền mạch được giảm dần đường kính và được định hình thành hình vuông/chữ nhật thông qua nhiều khuôn kéo nguội hoặc cuộn cán nguội; độ chính xác cao, bề mặt tốt, phù hợp với đường kính vừa và nhỏ với ống có độ chính xác cao.

1. Kiểm soát chất lượng nguyên liệu (ngăn ngừa lỗi tại nguồn)

• Tuân thủ vật liệu:Q235B/Q355B/20#, v.v., với đầy đủ chứng chỉ chất lượng, thành phần và tính chất cơ học đáp ứng các tiêu chuẩn.
• Bề mặt không có khuyết tật:không có vết nứt, nếp gấp, vết sẹo, lớp, vết rỉ sét; dải thép không có đường cong hình liềm, mép lượn sóng hoặc gờ.
• Độ ổn định kích thước:độ elip của phôi ống tròn Nhỏ hơn hoặc bằng 1,5%, dung sai độ dày của dải thép Nhỏ hơn hoặc bằng ± 0,1mm; hiệu suất của cùng một lô vật liệu là đồng đều.

2. Kiểm soát quá trình trong quá trình tạo hình (ngăn ngừa biến dạng, nứt, duy trì kích thước)
- Hình thành lũy tiến:biến dạng trên mỗi lần truyền Nhỏ hơn hoặc bằng 10%, các góc được uốn cong từ từ (R Lớn hơn hoặc bằng 1,2 × độ dày thành), không bao giờ tạo áp lực đến 90 độ cùng một lúc (ngăn ngừa các vết nứt nhỏ ở các góc và tập trung ứng suất bên trong).

- Kiểm soát nhiệt độ:

• Làm nóng để chuyển đổi hình tròn-sang-vuông: 800–950 độ , gia nhiệt đồng đều (chênh lệch nhiệt độ Nhỏ hơn hoặc bằng 50 độ ), ngăn ngừa quá nhiệt cục bộ và cháy quá mức.
• Hàn-tần số cao: nhiệt độ hàn 1350–1450 độ, phù hợp với dòng điện/điện áp, tốc độ hàn cân bằng với nhiệt (ngăn hàn giả, cháy-, có gờ quá mức).
• Làm mát: kiểm soát nhiệt độ theo từng đoạn, làm mát bằng nước sau khi hàn Nhỏ hơn hoặc bằng 100 độ, chủ yếu làm mát bằng không khí cho các đường ống có thành dày (ngăn ngừa hiện tượng nguội và nứt đột ngột).

- Độ chính xác của kích thước:
- Dung sai độ dài cạnh: ±0,5–1,0mm (tùy thuộc vào thông số kỹ thuật), chênh lệch đường chéo Nhỏ hơn hoặc bằng 1,5mm, độ vuông góc Nhỏ hơn hoặc bằng 0,5 độ .
- Độ đồng đều của độ dày thành: độ lệch Nhỏ hơn hoặc bằng ±8%, độ dày thành góc Lớn hơn hoặc bằng 90% của mặt bên (ngăn ngừa không đủ cường độ ở các góc).
- Độ thẳng: Nhỏ hơn hoặc bằng 1,5mm/m, độ xoắn Nhỏ hơn hoặc bằng 1 độ /m (điều chỉnh tinh bằng máy làm thẳng).

3. Kiểm soát chất lượng mối hàn (Cốt lõi của phương pháp tạo hình trực tiếp)
- Thông số hàn: Phù hợp với-công suất tần số cao, tần số và tốc độ hàn, độ nóng chảy của cạnh vừa đủ, ép đùn thích hợp, không hàn giả, lẫn xỉ, tạo thành lỗ rỗng hoặc đốt cháy-.
- Hoàn thiện cạnh: Loại bỏ hoàn toàn các vệt bên ngoài (chuyển tiếp trơn tru), các vệt bên trong Nhỏ hơn hoặc bằng 0,5 mm (cần loại bỏ các vệt trên đường ống-áp suất/dòng chảy cao).
- Kiểm tra mối hàn: Kiểm tra siêu âm + dòng điện xoáy 100%, tuân theo tiêu chuẩn GB/T 11345 Cấp II hoặc API 5L.

4. Kiểm soát chất lượng bề mặt (Chống-trầy xước, Chống-oxy hóa, Bảo quản bề ngoài)
- Điều kiện bề mặt con lăn: Con lăn tạo hình và con lăn dẫn hướng nhẵn (Ra Nhỏ hơn hoặc bằng 1,6), không có vết nứt, không có độ bám dính của thép và được đánh bóng thường xuyên để tránh trầy xước và vết lõm cứng.
- Bôi trơn và làm mát: Khu vực tạo hình sử dụng nhũ tương/chất bôi trơn chuyên dụng để làm mát, giảm ma sát và chống oxy hóa; khu vực hàn được bảo vệ bằng khí bảo vệ (argon/nitơ) để chống oxy hóa mối hàn.
- Làm sạch bề mặt: Loại bỏ cặn oxit, xỉ hàn, vết dầu và gờ; ống thép không gỉ cần được rửa-axit để thụ động và ống thép carbon có thể được bắn-bằng phương pháp phun cát hoặc phun cát.

5. Kiểm soát ứng suất dư và làm thẳng (Ngăn ngừa biến dạng/nứt sau này)
- Giải phóng ứng suất: Đối với thép có thành dày-có thành/cao{2}}(Q355 trở lên), quá trình ủ giảm ứng suất sau tạo hình (giữ ở nhiệt độ 550–650 độ trong 2–4 giờ, làm mát bằng không khí) được thực hiện để loại bỏ ứng suất dư khi tạo hình và hàn, ngăn ngừa biến dạng, nứt và ăn mòn do ứng suất sau này.
- Quá trình làm thẳng: Làm thẳng bằng con lăn là phương pháp chính, được bổ sung bằng cách làm thẳng bằng áp lực; khoảng cách, góc và áp suất của các con lăn làm thẳng được khớp chính xác (quá nhỏ gây hư hỏng bề mặt, ứng suất dư của lá quá lớn); biến dạng cục bộ được điều chỉnh chính xác bằng cách sử dụng máy ép để tránh bị làm thẳng quá mức.

6. Kiểm tra và kiểm soát nhà máy (Vòng kín chất lượng)
- Kiểm tra kích thước: Đo chiều dài cạnh, độ dày thành, đường chéo, độ thẳng và độ biến dạng cho từng ống. Sử dụng thước đo đường kính/thước cặp/cân bằng laser.
- Thử nghiệm không-phá hủy: 100% UT/ET cho mối hàn, UT/MT cho vật liệu cơ bản (đối với-ống có thành dày).
- Đặc tính cơ học: Lấy mẫu từ mỗi lô để kiểm tra độ bền kéo, uốn và va đập, tuân theo GB/T 6728/GB/T 17200.
- Kiểm tra bề mặt: Kiểm tra bằng mắt + kiểm tra hạt từ tính (đối với các ứng dụng quan trọng). Không có vết nứt, trầy xước, rỉ sét hoặc biến dạng.

• Vết nứt góc:Nguyên nhân → Biến dạng quá mức trong một lần, giá trị R quá nhỏ, nhiệt độ thấp, vật liệu cứng; Phòng ngừa → Hình thành lũy tiến, R Độ dày thành lớn hơn hoặc bằng 1,2 ×, sưởi ấm thành dày, ủ giảm căng thẳng.
• Các khuyết tật khi hàn (mối hàn không được kết dính hoàn toàn hoặc bị cháy-):Nguyên nhân → Công suất tần số không đủ/cao, tốc độ hàn quá nhanh/chậm, căn chỉnh mép không chính xác; Phòng ngừa → Khớp thông số, căn chỉnh chính xác, tốc độ hàn ổn định.
• Độ lệch kích thước (chiều dài cạnh/góc chéo/độ thẳng):Nguyên nhân → Sự mài mòn/bù lệch của các cuộn định hình, các thông số làm thẳng không đúng, làm nguội không đều; Phòng ngừa → Hiệu chuẩn thường xuyên các bộ cuộn, điều chỉnh độ thẳng chính xác, làm mát đồng đều.
• Svết xước bề mặt/vết lõm:Nguyên nhân → Bề mặt cuộn thô/thép bám dính, vật lạ lọt vào, kẹt trục lăn dẫn hướng; Phòng ngừa → Đánh bóng bề mặt cuộn, làm sạch dây chuyền sản xuất, kiểm tra thường xuyên các con lăn dẫn hướng.
• Biến dạng ứng suất dư:Nguyên nhân → Không được ủ, làm nguội quá nhanh, làm thẳng quá mức; Phòng ngừa → Ủ giảm căng thẳng, kiểm soát nhiệt độ phân đoạn, làm thẳng chính xác.

Cốt lõi của việc sản xuất ống hình vuông và hình chữ nhật có đường kính lớn- nằm ở việc "tạo hình dần dần, kiểm soát nhiệt độ và hình dạng, mối hàn đáng tin cậy, bề mặt sạch, giải phóng ứng suất và kiểm tra chính xác". Quá trình chuyển đổi từ hình tròn sang hình vuông phù hợp với các kịch bản có nhu cầu-có tường dày/cao liền mạch-, trong khi tạo hình trực tiếp phù hợp với sản xuất có hiệu suất khối lượng-có tường mỏng/cao{5}}hiệu quả.

Trong quá trình sản xuất, cần phải kiểm soát chặt chẽ toàn bộ quy trình bao gồm nguyên liệu thô, tạo hình, hàn, làm mát, làm thẳng và phát hiện khuyết tật để tránh các vết nứt ở góc, hàn không hoàn chỉnh, sai lệch kích thước, khuyết tật bề mặt và các vấn đề ứng suất dư.