За какво се използват екструдираните безшевни алуминиеви тръби?

Често започвам с проблем: когато ми трябваше здрава и лека тръба, търсих надлъж и нашир.

Екструдираните безшевни алуминиеви тръби имат много приложения - от структурни рамки до транспортиране на течности - благодарение на своята здравина, устойчивост на корозия и гладка вътрешна повърхност.

Тези тръби позволяват на инженерите да проектират, без да се притесняват за заваръчните съединения, които могат да протекат или да отслабнат.

Как изглеждат в сравнение със заварените тръби?

Веднъж избирах между заварени и безшевни тръби. Усетих стреса да избера правилната.

Безшевните тръби са по-здрави и по-надеждни от заварените, тъй като нямат заваръчен шев, който би могъл да се напука или корозира.

Сила и цялостност

Безшевните тръби се изтеглят от твърда заготовка. При този процес се получава непрекъсната зърнена структура. Няма заваръчен шев. Това им осигурява по-висока механична якост и по-добра устойчивост на умора. За разлика от тях заварените тръби се произвеждат чрез огъване на лист или плоча и заваряване на ръбовете. Линията на заваръчния шев е потенциално слабо място. С течение на времето многократното натоварване може да доведе до пукнатини. При критични приложения инженерите често предпочитат безшевни тръби. Съдовете под налягане, хидравличните системи и аерокосмическите конструкции разчитат на тази здравина.

Повърхностно покритие и функция

Гладката вътрешна повърхност е от ключово значение за движението на флуиди, особено на газ или течност. Безшевните тръби имат равномерна и гладка вътрешна повърхност. Заварените тръби често се нуждаят от вътрешна обработка, за да се отстранят заваръчните камъни и да се изглади заваръчната линия. Това увеличава разходите и времето. Когато пренасяте газ или използвате тръбата като структурна плъзгаща се част, гладкото вътрешно покритие предотвратява турбуленцията и износването вътре в тръбата.

Разходи и наличност

Заварените тръби са по-икономични и широко разпространени, особено в по-големи диаметри. Те са достатъчни за много конструктивни приложения, при които високото налягане или натоварването от умора не са критични. Безшевните тръби са по-скъпи и ограничени в много големи размери. Но за тръби с диаметър до 400 mm съществуват безшевни варианти. Разликата в разходите се намалява за високопроизводителни сплави като 6061-T6 или 7075 поради режийните разходи за обработка на заварените тръби, за да се постигне съответствие с тези спецификации.

Устойчивост на корозия

Зоната на заварките в заварените тръби може да бъде податлива на корозия, ако не се третира правилно. Безшевните тръби имат един и същ основен материал и нямат заваръчен шев. Тази еднородност подобрява устойчивостта на корозия, особено когато сплавта е анодизирана или обработена след производството.

Обобщена таблица

Какъв размер и дебелина на стената са налични?

Често ме питат: мога ли да получа малка тръба или изключително дебела стена за тази конструкция?

Безшевните алуминиеви тръби варират от малки диаметри (10?mm) до големи (400?mm), с дебелина на стената от около 1?mm до над 25?mm, като отговарят на различни дизайнерски нужди.

Когато определям размера на тръбата, имам предвид външния диаметър (OD) и дебелината на стената (WT). Производителите предлагат широка гама:

• Малък OD: от 10?mm до 50?mm, дебелина на стената 1-5?mm
• Среден OD: 50?mm до 200?mm, дебелина на стената 2-15?mm
• Голяма повърхност: 200?mm до 400?mm, дебелина на стената 3-25?mm

Тези размери зависят от сплавта, капацитета на пресата за екструдиране и размера на заготовката. Често срещаните сплави са 6063, 6061 и 6082.

Типичен размер спрямо приложението

В някои отрасли са необходими размери по поръчка. Веднъж изработих тръби с диаметър 400?mm и стена 25?mm за големи хидравлични цилиндри. Това изискваше специални етапи на екструдиране и изтегляне. Когато клиентите поръчват, те трябва да посочат OD, ID, WT, а понякога и теглото на метър. Това помага да се прецени здравината и цената.

В кои отрасли се използват безшевни тръби?

Доставял съм тръби за производители на соларни рамки, марки велосипеди и хидравлични инженери.

Основните индустрии, в които се използват безшевни тръби, са аерокосмическата, автомобилната, строителната, енергийната, медицинската и хидравличните системи.

Авиация и отбрана

При самолетите леките и здрави подпори са от значение. Хидравличните линии изискват високи стойности на налягането. Безшевният алуминий осигурява постоянна здравина и липса на заваръчни зони. При тези тръби често се използва 7075-T6 заради високото съотношение между здравина и тегло.

Автомобили и транспорт

Клетките, частите на шасито, компонентите на изпускателната система и задвижващите валове използват безшевни алуминиеви тръби. Те съчетават ниско тегло и добра структурна здравина. Те са устойчиви на умора при вибрации и натоварване.

Строителство

Скелета, парапети, окачени фасади, прозоречни рамки. Те се нуждаят от устойчивост на корозия и чисти покрития. Безшевните тръби с анодизирани повърхности осигуряват дълготрайност при излагане на открито.

Енергетика и нефт/газ

Хидравлични цилиндри, пневматични задвижвания, тръби за топлообменници, гръбнаци на соларни панели. Високото налягане и излагането на открито изискват безшевни тръби. В нефтената и газовата промишленост те издържат на високо налягане и корозивни флуиди.

Медицинска и хранително-вкусова промишленост

Хирургически инструменти, релси за обработка на храни, фармацевтично оборудване. Те се нуждаят от гладка вътрешност за чистота и стерилизация. Безшевните тръби отговарят на хигиенните нужди и регулаторните стандарти.

Мебели и спортни стоки

Рамки за велосипеди, стълбове за къмпинг оборудване, стикове за голф. Те изискват ниско тегло, здравина и визуална привлекателност. Безшевните тръби могат да бъдат анодизирани в цветове, което придава едновременно функционалност и стил.

Как да определим допустимите отклонения на тръбите?

Напътствам клиентите да определят допустимите отклонения по отношение на диаметъра, дебелината на стената, праволинейността и финишното покритие, така че да паснат идеално на приложението.

Допустимите отклонения на тръбите обхващат външния диаметър, вътрешния диаметър, дебелината на стената, закръглеността, праволинейността и понякога теглото на метър; типичните допустими отклонения са съгласно ASTM B210 или EN 755.

Когато пиша спецификации, включвам:

1. Размери

   • OD ± допустимо отклонение
   • WT ± толеранс
   • ID като функция на OD и WT

2. Закръгленост

   • Декларирайте максималното отклонение от окръжността в мм

3. Праволинейност

   • Например: макс. 0,5?mm отклонение на метър дължина

4. Толеранс на дължината

   • напр. +10?mm / -0?mm за тръба с дължина 1000?mm

5. Повърхностно покритие

   • Например: екструзионно покритие, анодизирано, пясъкоструйно покритие

6. Механични свойства

   • Якост на провлачване (напр. ≥ 150?MPa)
   • Якост на опън (напр. ≥ 200?MPa)

7. Изисквания за изпитване

   • Ако е необходимо: вихрови токове, ултразвуково изпитване, налягане при разрушаване и др.

Справка за стандартите

Безшевните тръби често следват стандартите:

Например стандарт ASTM B210 обхваща диаметър от 6,35 до 203,2 мм и WT от 0,5 мм и нагоре. Той определя диапазони на допустими отклонения: Допустимо отклонение от външния диаметър ±0,13 мм за тръби с диаметър под 19 мм и т.н.

Примерна спецификация

"Тръба, алуминиева сплав 6061-T6, OD?=?50.8?±?0.13?mm, WT?=?3.0?±?0.25?mm, праволинейност ≤?0.5?mm/m, закръгленост ≤?0.2?mm, дължина 2000?mm +10/-0, екструзионно покритие."

Това ниво на детайлност гарантира, че съм уцелил правилните спецификации за проекта. Сблъсквал съм се с откази, когато спецификациите са били неясни.

Заключение

Екструдираните безшевни алуминиеви тръби предлагат несравнима здравина, живот при умора и качество на повърхността. Те се предлагат в широка гама от размери, използват се в сложни отрасли и изискват ясни спецификации за допустими отклонения. Когато инженерите изберат тези тръби и детайлизират добре спецификациите, те спестяват време, пари и избягват стреса.