Ce înseamnă raza de îndoire a unei bobine de titan
Raza de îndoire a unei bobine de titan este cea mai mică rază a arcului la care se poate forma tubul spiralat fără crăpare, încrețire, ovalizare sau deteriorare a suprafeței. În practică, este citată ca raza liniei centrale a curbei, exprimată ca multiplu al diametrului exterior al tubului. Pentru un tub de titan spiralat, această valoare decide dimensiunea dornului, geometria sculei, diametrul minim al tamburului și, în final, durata de viață și siguranța liniei instalate.
Deoarece titanul este livrat în mai multe grade, tempere și rapoarte de grosime-peretelui, raza de îndoire nu este un număr fix. Trebuie stabilit pentru fiecare combinație de diametru exterior, grosime a peretelui, starea materialului și metoda de îndoire și apoi blocat în procedura de îndoire pentru acel articol.
De ce de trei ori diametrul exterior este linia de bază
As a general engineering floor, the centreline bending radius of a titanium coil tube should not be less than three times the outside diameter, that is R >= 3 x OD. Tuburile cu un diametru exterior mai mare sunt în mod normal îndoite la o rază proporțional mai mare, deoarece tensiunea pe fibra exterioară crește odată cu diametrul pentru o anumită grosime a peretelui. Această linie de bază se aplică unui tub complet recoacet din comerț, format la temperatura ambiantă, cu un dorn dimensionat corect și un suport intern adecvat.
Două relații de inginerie explică regula. Tensiunea de îndoire exterioară-fibrei este proporțională cu diametrul exterior al tubului și invers proporțională cu raza liniei centrale, astfel încât o rază mai strânsă înseamnă o tensiune mai mare; iar raportul dintre-grosime-perete și-diametru decide cât de multă tensiune poate suporta secțiunea înainte ca aceasta să se ovalizeze sau să se încrețe.
Factorii care mișcă raza minimă
| Factor | Efect asupra razei minime de curbură |
|---|---|
| Grosimea peretelui în raport cu diametrul exterior | Un perete mai greu tolerează o rază mai strânsă; un perete foarte subțire are nevoie de o rază mai mare și suport complet al dornului |
| Unghiul de îndoire | Un singur unghi mare, cum ar fi 90 de grade, stabilește limita; același unghi total împărțit în mai multe coturi blânde permite o rază mai mică |
| Metoda de îndoire | Îndoirea cu tragere rotativă-cu un dorn și matriță ștergătoare atinge raze mai strânse decât îndoirea prin presare sau formarea liberă |
| Temperatura de îndoire | Îndoirea la cald sau fierbinte scade raza necesară pentru pereți grei și tuburi cu diametrul mare- |
| Grad și temperament | Gradele de rezistență mai înalte-și temperamentul necoacet-la rece au nevoie de o rază mai mare decât gradele recoapte 1 și 2 |
| Springback | Titanul se întoarce vizibil, astfel încât sculele trebuie setate să se îndoaie până când raza eliberată se potrivește cu desenul |
Cum se stabilește limita prin testare
În producție, raza este fixată experimental, mai degrabă decât luată doar dintr-un tabel. Bobina de titan este montată pe un dispozitiv de îndoire reglabil, iar unghiul de îndoire și raza sunt mărite pas cu pas până când apare prima crăpătură, încrețitură sau ovalizare măsurabilă. Se adoptă ultima rază care trece, declasată cu o marjă de siguranță, iar eliberarea este susținută de un test de îndoire pe tubul finit în stare recoaptă.
Rezultatele sunt citite în raport cu standardul de material care guvernează tubul, de exemplu specificația tubului de titan sudat și fără sudură, și cu datele de ductilitate ale gradului. Gradele 1 și 2 recoapte din punct de vedere comercial pur combină rezistența moderată cu cea mai mare alungire, motiv pentru care tolerează cele mai strânse raze, în timp ce gradele aliate schimbă o anumită formabilitate cu rezistență sau rezistență la coroziune.
Controale procesului în timpul îndoirii
Viteza de îndoire: o cursă lentă și constantă evită solicitarea localizată și marcarea sculei pe extrados.
Mandrin și matriță ștergător: spațiul corect previne încrețirea în interiorul îndoirii și aplatizarea la exterior.
Lubrifiere și răcire: titanul se găsește ușor, astfel încât un lubrifiant adecvat și temperatura controlată a sculei protejează suprafața.
Inspecție: subțierea peretelui pe extrados și ovalitatea se măsoară după îndoire, nu doar raza atinsă.
Curățare: contaminarea cu fier preluată din scule trebuie îndepărtată, deoarece degradează pelicula de oxid pasiv în funcțiune.
Selectarea gradului pentru o rază necesară
Pentru o geometrie fixă, gradele recoapte din punct de vedere comercial pur oferă cea mai bună formabilitate. Acolo unde același tub trebuie să se confrunte cu un mediu coroziv, se alege calitatea rulmentului de paladiu-sau molibden-nichel-și se acceptă o rază puțin mai mare. Decizia este, prin urmare, un echilibru între cea mai mică rază formabilă și sarcina de coroziune a liniei.
| Desemnare | Rezistența la tracțiune tipică recoaptă | Limita de curgere recoaptă tipică | Alungirea tipică | Nota de formabilitate |
|---|---|---|---|---|
| Clasa 1 | 240 MPa | 138 MPa | 24 la sută | Cea mai mare ductilitate, cele mai strânse raze |
| Clasa 2 | 345 MPa | 275 MPa | 20 la sută | Cal de bataie standard, buna indoire |
| Clasa 7 | 345 MPa | 275 MPa | 20 la sută | Reducerea-servicii medii, comportament similar de formare |
| Clasa a 12-a | 483 MPa | 345 MPa | 18 la sută | Mai puternic, are nevoie de o rază ceva mai mare |
FAQ
Î: Care este raza minimă de îndoire a unui tub spiralat de titan?
Ca linie de bază, raza liniei centrale nu trebuie să fie mai mică de trei ori diametrul exterior al tubului pentru tubul recoacet, pur comercial, îndoit la temperatura camerei; diametrele mai mari și pereții grei au nevoie de mai mult.
Î: Grosimea peretelui modifică raza de îndoire?
Da. Raportul dintre-grosimea-peretelui și-diametrul decide cât de multă tensiune de încovoiere tolerează secțiunea, astfel încât un perete subțire are nevoie de mai mult suport pentru dorn și de o rază mai mare decât același diametru cu un perete mai greu.
Î: Care calitate de titan se îndoaie cel mai ușor?
Gradul 1 complet recoacet oferă cea mai mare alungire și cea mai strânsă rază formabilă, urmat de gradul 2 recoacet, care este alegerea obișnuită pentru tubul spiralat.
Î: Cum se verifică în practică raza de îndoire?
Printr-o încercare de îndoire incrementală pe bobina reală: unghiul și raza sunt mărite până când apare prima fisură sau distorsiune, iar ultima rază acceptabilă este adoptată cu o marjă de siguranță.
Î: De ce titanul se retrage mai mult decât oțelul?
Titanul are un modul elastic mai mic în raport cu rezistența sa, deci o recuperare elastică mai mare urmează descărcare; Prin urmare, sculele sunt setate să se îndoaie până când raza eliberată se potrivește cu specificația.
Î: Se poate ajunge la o rază mai strânsă fără crăpare?
Da, prin îndoire la cald sau la cald, prin folosirea unui dorn cu o matriță de ștergere, prin împărțirea unghiului în mai multe îndoiri blânde sau prin selectarea unui grad de recoacere mai ductil.
