صفحه اصلی / اخبار / اخبار صنعت / لوله DOM ST52.3: خواص مکانیکی، مشخصات و گزینه های تکمیل

لوله DOM ST52.3: خواص مکانیکی، مشخصات و گزینه های تکمیل

اخبار صنعت-

لوله DOM ST52.3 چیست؟

یک لوله سیلندر هیدرولیک که در اواسط ضربه تولید می کند، بیش از هر محاسبه ای از کار افتادگی ماشین است که می تواند اندازه گیری کند. لوله DOM ST52.3 شکاف بین لوله های جوش داده شده کالا و محصول بدون درز گران قیمت را پر می کند و قدرت تسلیم و تقاضای سیستم های قدرت سیال دقیق ابعادی را ارائه می دهد.

DOM مخفف Drawn Over Mandrel است. این فرآیند با یک نوار فولادی مسطح شروع می شود که به صورت رول شکل می گیرد و با مقاومت الکتریکی در یک توخالی جوش داده می شود. سپس آن لوله روی یک سنبه سخت شده کشیده می شود - کار سرد روی ناحیه جوش، پالایش ساختار دانه، و تنظیم شناسه و OD روی تلورانس های محکم. ST52.3 یک فولاد کم آلیاژ کربن منگنز منشأ اروپایی است که معادل DIN 2393 / EN 10305-2 E355 است که به طور گسترده تحت ASTM A513 نوع 5 برای عرضه در آمریکای شمالی پذیرفته شده است.

آنچه DOM را از لوله استاندارد ERW (جوش با مقاومت الکتریکی) جدا می کند یکنواختی دیواره است. در محصول ERW، تغییرات گیج نوار مسطح به دیوار نهایی منتقل می شود. کشش سرد DOM روی یک سنبه این تغییرات را به یک صفحه کاهش می دهد، و به طور موثری خروج از مرکز مارپیچی را که باعث آفت لوله بدون درز کشیده شده سرد می شود، از بین می برد. مهندسانی که لوله سیلندر هیدرولیک را مشخص می کنند DOM را انتخاب می کنند زیرا سوراخ مستقیم و ثابت مستقیماً سایش خراش و آب بند را کاهش می دهد.

یک مقایسه مستقیم فرآیند کمک می کند تا مزیت را مشخص کند:

  • DOM (کشیده شده روی سنبه): تحمل دیوار معمولاً 10% ± اسمی است. زبری سطح ID Ra 0.8-1.6 میکرومتر. بدون خروج از مرکز مارپیچ - خط جوش به موازات محور اجرا می شود.
  • CDS (بدون درز کشیده شده سرد): تحمل دیوار ± 12.5-15٪. سطح Ra 1.6-3.2 میکرومتر معمولی. برخی از تغییرات دیواره مارپیچ را از فرآیند سوراخ کردن حفظ می کند.
  • ERW (به عنوان جوش داده شده): تحمل دیوار نزدیک به 10% است، اما فلاش جوش و کنترل ابعاد پایین‌تر روی ID، آن را برای سرویس سیلندر دینامیکی بدون ترسیم یا ماشین‌کاری بعدی نامناسب می‌سازد.
قابلیت ابعادی معمول فرآیندهای تولید لوله
فرآیند تحمل OD تحمل دیوار راستی شناسه
ERW به صورت جوش داده شده است ± 1٪ ± 10% متغیر - وجود فلاش جوش
DOM (A513 Type 5) ± 0.5٪ (یا ± 0.005 اینچ) ± 10% عالی - سوراخ موازی اجرا می شود
CDS (بدون درز) 0.75% ± 12.5-15% ± خوب است - اما گریز از مرکز مارپیچی باقی می ماند

شیمی درجه ST52.3 خود معادل کربن کنترل‌شده را هدف قرار می‌دهد، که استحکام لازم را بدون از بین بردن قابلیت جوش‌پذیری فراهم می‌کند - یک ویژگی مهم زمانی که اتصالات انتهایی، برش‌ها یا بلوک‌های پورت بر روی بدنه سیلندر جوش داده می‌شوند.

خواص مکانیکی لوله ST52.3 DOM

نام ST52.3 دارای a حداقل قدرت تسلیم تضمین شده 355 مگاپاسکال (51.5 ksi) و حداقل استحکام کششی 490 مگاپاسکال (71 ksi)، با ازدیاد طول معمولاً بالای 22%. این مقادیر بر روی لوله DOM تمام شده پس از کشیدن سرد و بازپخت تنش زدایی (SRA) اندازه گیری می شود. ترکیبی از بازده بالا و ازدیاد طول سخاوتمندانه به این معنی است که لوله می‌تواند هم بارهای فشار ساکن و هم چرخه‌های خستگی رایج در هیدرولیک متحرک را تحمل کند.

دو درجه دیگر به طور منظم وارد مکالمه مشخصات مشابه می شوند: 1026 و E355. در حالی که لوله 1026 DOM یک جزء اصلی در بازار ایالات متحده است، سقف قدرت تسلیم آن پایین تر است - حدود 310 مگاپاسکال. از سوی دیگر، E355 از نظر شیمیایی تقریباً با ST52.3 یکسان است و بسیاری از کارخانه‌ها برای گرمای یکسان به هر دو استاندارد EN 10305-2 و ASTM A513 نوع 5 گواهی دوگانه دارند.

مقایسه خواص مکانیکی برای درجات معمول لوله DOM (شرایط کاهش استرس)
اموال ST52.3 / E355 1026 1020
قدرت تسلیم (دقیقه) 355 مگا پاسکال (51.5 ksi) 310 مگاپاسکال (45 ksi) 250 مگاپاسکال (36 ksi)
مقاومت کششی (دقیقه) 490 مگاپاسکال (71 ksi) 483 مگاپاسکال (70 ksi) 414 مگاپاسکال (60 ksi)
ازدیاد طول (دقیقه) 22% 18-20٪ 25%
سختی (HRB، معمولی) 80-90 72-82 60-70
قابلیت جوشکاری خوب - پیش گرم کردن برای بخش های سنگین توصیه می شود عالی - کربن کم عالی

چیزی که ST52.3 را به ویژه برای هیدرولیک مناسب می کند فقط عدد تسلیم نیست، بلکه رفتار پس از تسلیم است. در سیلندری که در معرض فشارهای گاه به گاه قرار می گیرد، نسبت کشش به تسلیم بالاتر ماده، حاشیه ای را قبل از تغییر شکل دائمی ایجاد می کند. ساختار دانه ریز لوله کشیده شده روی سنبه نیز مقاومت در برابر انتشار ترک در خط جوش را بهبود می بخشد - منطقه ای که لوله ERW بدون کشش می تواند شکنندگی را نشان دهد.

DOM ST52.3 در مقابل 1026: مقایسه کنار هم

یک سوال تکراری از سوی مدیران خرید این است که آیا حق بیمه ST52.3 را نسبت به رایج تر 1026 DOM پرداخت کنند یا خیر. پاسخ بر چهار عامل تصمیم گیری استوار است: قدرت تسلیم مورد نیاز، محدوده جوشکاری، محیط عملیاتی، و تحمل بودجه برای هزینه اولیه در مقابل هزینه چرخه عمر.

لوله 1026 DOM در کاربردهای مکانیکی غیر حیاتی مانند غلتک‌های نوار نقاله، بوشینگ‌ها و محورهای محرک که بازده 310 مگاپاسکال کافی است، منطقی است. اما در سیلندرهای هیدرولیک، پوشش فشار به سرعت ST52.3 را می طلبد. یک سیلندر سوراخ 4 اینچی که با 3000 PSI کار می کند، تنش حلقه ای ایجاد می کند که در دیوار نازک 1026 می تواند از حاشیه های طراحی ایمن فراتر رود. ارتقاء به ST52.3 تقریباً 10 تا 15 درصد به هزینه لوله خام اضافه می کند، اما اغلب نیاز به دیواره ضخیم تر، وزن مواد و تلاش ماشینکاری را کاهش می دهد.

ماتریس تصمیم برای انتخاب لوله ST52.3 در مقابل 1026 DOM
معیار ST52.3 DOM 1026 DOM
قدرت تسلیم 355 مگاپاسکال - برای فشارهای بالای 2500 PSI با فاکتورهای دیواری متوسط مناسب است 310 مگاپاسکال - معمولاً محدود به طرح‌های با فشار کمتر یا دیوارهای بزرگتر است
جوشکاری خوب؛ برای جلوگیری از تشکیل مارتنزیت، قبل از گرم کردن (150-200 درجه سانتیگراد) بالای دیواره 6 میلی متر توصیه می شود عالی; low carbon content permits welding without preheat in most cases
ماشین کاری خوب - مقدار کمی بیشتر منگنز باعث کاهش سایش ابزار در مقایسه با 1020 می شود خوب - ماشینکاری ثابت؛ کمی نرم تر
شاخص هزینه پایه 10-15٪ پایه
بهترین برنامه سیلندرهای هیدرولیک، لوله های قدرت سیال، اعضای ساختاری چرخه بالا محورهای محرک، بوشینگ ها، غلطک های نقاله، لوله های مکانیکی عمومی

اگر کاربرد شامل بارگذاری جانبی پویا یا طول حرکت طولانی است که در آن سختی خمشی مهم است، انتخاب ممکن است بیشتر به سمت ST52.3 متمایل شود زیرا بازده بالاتر به طراح اجازه می‌دهد دیوار نازک‌تر و سبک‌تری را بدون نقض ضریب ایمنی 3:1 یا 4:1 حفظ کند. برای اجزای چرخشی مانند لوله شفت محرک ، 1026 همچنان بر اساس ارزش تسلط دارد، در حالی که ST52.3 جایگاه خود را در جایی که گشتاور و بارگذاری ضربه ترکیب می شوند پیدا می کند.

اندازه های استاندارد و گزینه های سفارشی برای ST52.3 DOM Tube

برنامه های موجود در مراکز خدمات عمده معمولاً محدوده OD را از 3/16 اینچ (4.76 میلی متر) تا 14 اینچ (355.6 میلی متر) با ضخامت دیواره از 0.028 اینچ تا 0.625 اینچ پوشش می دهند. در تولید سیلندر هیدرولیک، نقطه شیرین بین 2.0 تا 8.0 اینچ OD با دیواره بین 0.188 تا 0.500 اینچ قرار دارد.

ابعاد امپریالیستی معمولاً انبار شده عبارتند از:

  • دیوار 1.5 "OD x 0.120" - سیلندرهای سبک و میله های راهنما
  • دیوار 2.0 "OD x 0.250" - هیدرولیک کشاورزی و فشرده
  • دیوار 3.0 اینچ OD x 0.250 اینچ — سیلندرهای موبایل میان رده
  • دیوار 4.5 "OD x 0.250" - تجهیزات ساخت و ساز و بالابر
  • دیوار 6.0 "OD x 0.375" - سیلندرهای پرس صنعتی سنگین
  • دیوار 8.0 "OD x 0.500" - قوچ های هیدرولیک بزرگ

طول های استاندارد از 17 تا 24 فوت تصادفی، با گزینه های برش به طول در دسترس است. هنگامی که یک طرح به ابعاد غیر کاتالوگ نیاز دارد - به عنوان مثال یک OD 5.125 اینچ با دیوار 0.312 اینچ - مسیر معمولاً شامل یک مقدار آسیاب می شود. مدت زمان سفارشی برای لوله ST52.3 DOM 4 تا 6 هفته است و حداقل مقادیر سفارش اغلب از حدود 500 تا 1000 کیلوگرم بسته به برنامه آسیاب شروع می شود. هزینه جمع‌آوری برای اندازه غیر سهامی می‌تواند قابل توجه باشد (۲۰ تا ۳۰ درصد بالاتر از قیمت سهام)، اما زمانی که جایگزین یک اندازه استاندارد سنگین‌تر و پرهزینه‌تر را که نیاز به سهام ماشینکاری اضافی دارد، نتیجه می‌دهد.

ابعاد متریک همراستا با ISO 4394 و EN 10305-2 به همان اندازه پشتیبانی می شوند. سایزهای معمول لوله DOM ST52.3 متریک شامل 50x5، 63x7، 80x8، 100x10 و 125x12.5 میلی متر است. در برخی از زنجیره های تامین، این ماده دارای علامت دوگانه به عنوان E355 است تا مطابقت با استانداردهای اروپایی را ساده کند.

نحوه انتخاب لوله ST52.3 DOM مناسب برای سیلندرهای هیدرولیک

انتخاب ضخامت دیواره مناسب برای یک لوله سیلندر هیدرولیک یک تمرین مهندسی ساده است، با این حال بسیاری از مغازه‌ها هنوز به «چیزی که دفعه قبل استفاده کردیم» متکی هستند. یک محاسبه منظم از خرابی فاجعه بار و ضایعات غیر ضروری مواد جلوگیری می کند.

نقطه شروع فرمول بارلو است که برای سرویس سیلندر اصلاح شده است:

t = (P × ID) / (2 × S - P)

کجا:

  • t = حداقل ضخامت دیوار (اینچ یا میلی متر)
  • P = حداکثر فشار عملیاتی، از جمله میخ های گذرا
  • ID = قطر سوراخ
  • S = تنش مجاز = قدرت تسلیم / ضریب ایمنی

برای لوله ST52.3 DOM با بازده 355 مگاپاسکال (51500 PSI)، ضریب ایمنی معمولاً از توصیه های NFPA یا ISO پیروی می کند. هیدرولیک های متحرک معمولاً از یک فاکتور 4:1 در عملکرد استفاده می کنند ، تنش مجاز 12875 PSI را می دهد. سیلندرهای ثابت صنعتی گاهی اوقات تا 3:1 کاهش می یابد و تنش مجاز را تا 17167 PSI افزایش می دهد. یک مثال عملی تفاوت را نشان می دهد:

  1. پارامترهای عملیاتی را تعیین کنید: ID 4.0 اینچ، فشار کاری 3000 PSI، ضریب ایمنی 4:1.
  2. تنش مجاز را محاسبه کنید: 51500 / 4 = 12875 PSI.
  3. به بارلو وصل کنید: t = (3000 × 4.0) / (2 × 12875 − 3000) = 12000 / (25750 − 3000) = 12000 / 22750 = 0.527 اینچ.
  4. به دیوار استاندارد بعدی گرد کنید: 0.5625 اینچ، که OD 5.125 اینچ را می دهد.

اگر ضریب ایمنی 3:1 قابل توجیه باشد، دیوار مورد نیاز به 0.354 اینچ کاهش می یابد - و می توان از دیوار 0.375 اینچ استفاده کرد که باعث کاهش وزن و هزینه می شود. این دقیقاً جایی است که بازده بالاتر ST52.3 نتیجه می دهد: حاشیه به طراح اجازه می دهد تا دیوار را بدون عبور از آستانه خطر کاهش دهد.

ضخامت دیوار به تنهایی عمر آب بندی را تضمین نمی کند. سطح داخلی لوله نیز به همان اندازه مهم است. یک لوله هون شده یا SRB که در Ra ≤ 0.4 میکرومتر تحویل داده می شود، به طور چشمگیری طول عمر آب بندی میله ای و سیل پیستونی را در مقایسه با ID خام DOM در Ra 1.6 میکرومتر افزایش می دهد. هنگامی که سیلندر در محیط های گرد و غبار یا چرخه بالا کار می کند، ST52.3 DOM را با یک لوله SRB مطابق با مشخصات EN 10305-1 E355 H8 سایش شکسته را از بین می برد و یک فیلم روانکاری ثابت ارائه می دهد.

تاثیر سطح بر عملکرد لوله سیلندر هیدرولیک
نوع پایان زبری شناسه (Ra) تحمل شناسه تاثیر زندگی مهر و موم
DOM به صورت ترسیم شده 1.0-1.6 میکرومتر 0.002-0.003 اینچ ± پایهline — acceptable for low-cycle
Honed (H8) 0.2-0.4 میکرومتر H8 (0.001± اینچ در 2-4 در ID) توسعه یافته - برای همه سیلندرهای دینامیکی توصیه می شود
SRB (سوخت و غلتکی) ≤0.2 میکرومتر H8 یا محکم تر حداکثر - پرداخت آینه ای برای چرخه بالا و فشار بالا

گزینه های تکمیل سطح برای لوله ST52.3 DOM

لوله DOM پایه اغلب به عنوان پیشرو برای عملیات تکمیل ارزش افزوده عمل می کند. انتخاب سطح مناسب بستگی به این دارد که آیا اولویت عملکرد آب بندی داخلی، مقاومت در برابر خوردگی خارجی یا هر دو است.

از نظر داخلی، سه فرآیند غالب عبارتند از: سنگ زنی، اسکیت زدن و غلتک زدن (SRB) و پردازش با قطر داخلی فوق العاده صاف (SSID). از نظر خارجی، فسفاته کردن، پوشش الکترو رسوب دهی (E-coat) و آبکاری کروم سخت رایج ترین لوله های سیلندر هیدرولیک هستند.

    • هونگ: 0.001-0.003 اینچ را با استفاده از ساینده های متقاطع از شناسه حذف می کند. یک بافت سطحی نگهدارنده روغن ایجاد می کند که برای سیلندرهای هیدرولیک ایده آل است. تقریباً 1 تا 2 هفته به زمان و 10 تا 15 درصد به هزینه اضافه می کند.
    • SRB (سوخت و غلتکی): بدون حذف مواد، ID را به صورت آینه‌ای در می‌آورد و Ra ≤ 0.2 میکرومتر را به دست می‌آورد. سطح متراکم تر مقاومت در برابر خستگی را افزایش می دهد. معمولاً برای سیلندرهای با سیکل بالا و فشار بالا بیش از 5000 PSI مشخص می شود.
    • SSID (قطر داخلی فوق العاده صاف): یک فرآیند کشش سرد پیشرفته که Ra را مستقیماً از روی میز رسم 0.3-0.6 میکرومتر بدست می‌آورد، و گاهی نیاز به سنگ‌زنی ثانویه در سیلندرهای کمتر بحرانی را از بین می‌برد. ما اغلب ارزیابی را توصیه می کنیم لوله با قطر داخلی فوق العاده صاف (SSID). زمانی که محدودیت های هزینه از هدینگ جداگانه جلوگیری می کند.
  • پایان های خارجی: فسفاته کردن یک پایه متخلخل برای چسبندگی رنگ و حفاظت متوسط در برابر خوردگی کف مغازه فراهم می کند. E-coat یک لایه اپوکسی یکنواخت 15-25 میکرومتری را برای ذخیره سازی در فضای باز اضافه می کند. کروم سخت روی OD به ندرت برای خود لوله مورد نیاز است (بیشتر در میله ها رایج است)، اما زمانی که مشخص شود، نیاز به پوشاندن دقیق شناسه دارد.

رابطه بین تکمیل و هزینه نهایی لوله غیر خطی است. تجهیز یک لوله ST52.3 با حفره 4 اینچی ممکن است 15 تا 25 دلار به ازای هر فوت حجم اضافه کند، در حالی که یک بسته پوشش کامل SRB E-coat می تواند قیمت هر فوت را 40 تا 60 درصد افزایش دهد. تطبیق پایان با چرخه کار واقعی از تعیین بیش از حد جلوگیری می کند.

کاربردهای متداول لوله ST52.3 DOM در برق سیال

ترکیبی از استحکام، صافی و قوام لوله ST52.3 DOM، آن را در میان مجموعه‌ای از صنایع که قدرت سیال نیروی محرکه مرکزی است، مناسب می‌سازد.

در ساخت سیلندر هیدرولیک لوله به عنوان لوله عمل می کند - بزرگترین جزء منفرد که باید بدون بالون کردن فشار داشته باشد و میله پیستون را با حداقل اصطکاک هدایت کند. تجهیزات ساختمانی، ماشین آلات کشاورزی، جابجایی ضایعات و جابجایی مواد همگی به سیلندرهای ST52.3 DOM برای عملکرد قابل پیش بینی تحت بارهای شوک متکی هستند.

کمک فنر خودرو و لوله‌های Strut یک کاربرد با حجم بالا را نشان می‌دهند که در آن صافی ID لوله مستقیماً با قوام میرایی مرتبط است. ساختار DOM سرد در برابر ترک خوردگی در درز جوش حتی پس از میلیون ها چرخه مقاومت می کند. برای سیستم‌های تعلیق نیمه فعال، تلرانس‌های سخت‌تر در مورد گرد بودن ID باعث می‌شود درزگیر باند پیستون در تمام دمای افراطی عملکردی داشته باشد.

غلطک نوار نقاله و لوله قرقره از محصول DOM به دلیل متمرکز بودن آن استفاده کنید - سوراخ خارج از مرکز روی یک غلتک با سرعت بالا باعث لرزش، خرابی یاتاقان و صدا می شود. درجه ST52.3 را می توان جایگزین 1026 کرد که در آن قطر غلتک بزرگ است و انحراف تحت بار تسمه نگران کننده می شود.

کاربردهای انتقال قدرت مکانیکی، مانند محورهای محرک و محورهای توخالی ، همچنین از تعادل مقاومت پیچشی و ماشین کاری ST52.3 DOM بهره مند شوید. هنگامی که شفت باید گشتاور بالایی را در یک پوشش محدود منتقل کند، تسلیم بالاتر دیواره نازک‌تر و اینرسی چرخشی کمتر را می‌دهد.

لوله ST52.3 DOM را از کجا بخریم: چک لیست کیفیت و گواهینامه

خرید لوله DOM ST52.3 بیش از یک RFQ کالا را شامل می شود. یک زنجیره تامین قابل اعتماد برای لوله سیلندر هیدرولیک بر سه ستون استوار است: قابلیت ردیابی مواد، عمق انبار و قابلیت پردازش ثانویه.

قبل از ثبت سفارش، موارد زیر را بررسی کنید:

  • صدور گواهینامه: گواهی آزمایش آسیاب (MTC) باید به ASTM A513 نوع 5 برای فرآیند DOM و تعیین درجه ST52.3 یا E355 اشاره کند. EN 10204 نوع 3.1 حداقل است. نوع 3.2 با بازرسی شخص ثالث ممکن است برای تجهیزات تحت فشار تحت PED یا ASME مورد نیاز باشد.
  • وضعیت مواد: اطمینان حاصل کنید که لوله در شرایط تنش زدایی - آنیل (SRA) عرضه شده است. لوله DOM بدون آنیل می تواند ناپایداری ابعادی را در حین ماشینکاری یا جوشکاری بعدی نشان دهد.
  • قابلیت برش به طول: اره کردن دقیق با حداقل فرز و تحمل طول ± 0.015 اینچ باعث صرفه جویی در پردازش پایین دست می شود. بپرسید که آیا انتهای پخ تامین کننده برای محافظت از مهر و موم ها در هنگام مونتاژ سیلندر است یا خیر.
  • در-House Finishing: تامین‌کننده‌ای که می‌تواند هم لوله DOM خام و هم یک محصول آماده/SRB را تحویل دهد، ریسک لجستیک را کاهش می‌دهد و مسئولیت واحدی را برای ابعاد و کیفیت سطح فراهم می‌کند.
  • انعطاف پذیری دسته کوچک: برای کار نمونه اولیه یا تعمیر، حداقل مقدار سفارش مهم است. هر پروژه ای به یک بسته کامل نیاز ندارد. بررسی کنید که آیا تامین کننده دارای طول های تصادفی کوتاه است یا قطعات برش به موقع ارائه می دهد.

بازار لوله ST52.3 DOM بالغ شده است، اما زمان تولید همچنان با برنامه های کارخانه در نوسان است. ایجاد رابطه با توزیع‌کننده‌ای که موجودی چند ماهه را در قطرهای محبوب حمل می‌کند، می‌تواند خط تولید شما را از اختلالات زنجیره تامین محافظت کند.