De ce apar fisuri când o mașină de îndoit țevi îndoaie o țeavă?
Fisurile sunt un defect comun și problematic în îndoirea tuburilor. Odată ce apar, pot afecta aspectul sau chiar pot duce la cedarea structurală. Cauzele fisurilor din tuburile îndoite diferă de cele din îndoirea foilor de tablă, implicând starea mecanică specifică a tubului și detaliile procesului.
Plasticitate insuficientă a materialului sau grosime excesiv de mică a peretelui
Alungirea, raportul între rezistența la curgere și rezistența la rupere, precum și grosimea peretelui țevii determină direct limita de îndoire. Când materialul în sine este prea dur (de exemplu, oțel de înaltă rezistență sau unele tipuri de oțel inoxidabil) sau când grosimea peretelui este prea mică în raport cu diametrul exterior, deformarea prin întindere a fibrelor exterioare depășește limita admisă, provocând apariția de fisuri de-a lungul părții exterioare a curburii.
Rază insuficientă de îndoire
Raportul dintre raza centrului de îndoire (R) și diametrul exterior al țevii (D), R/D, este un indicator cheie. Dacă raportul R/D este prea mic (în general se recomandă R/D ≥ 3, în funcție de material și proces), deformarea la îndoire va fi foarte concentrată, iar rata de reducere a grosimii peretelui exterior va depăși valoarea standard, ceea ce va duce ușor la apariția de fisuri.
Lipsa mandrinei sau potrivirea incorectă a matrițelor
La îndoirea tuburilor cu o mașină de îndoit tuburi, dacă nu se utilizează un mandrin, acesta este poziționat prea înapoi sau matrițele (cum ar fi matrițele de îndoire, matrițele de fixare și matrițele antiîndoire) nu sunt potrivite corespunzător, partea interioară a tubului nu va beneficia de o susținere eficientă, ceea ce va duce la distorsionarea secțiunii transversale (aplatizare, îndoire) și va agrava în continuare concentrarea tensiunii de întindere pe partea exterioară, provocând apariția fisurilor.
Amplasare incorectă a sudurii
Pentru tuburile sudate, dacă sudura este situată în zona de întindere de pe partea exterioară a îndoiturii, aceasta este foarte predispusă să devină un punct de inițiere a fisurilor datorită diferenței de plasticitate dintre zona sudurii și materialul de bază, precum și posibilei prezențe a unei pătrunderi incomplete sau a tensiunilor reziduale. Sudura trebuie, în general, deviată în apropierea stratului neutru.
Lubrifiere insuficientă și deteriorare a suprafeței
Scraperi sau indentări pe suprafața țevii, sau frecare excesivă între matriță și țeavă datorită unei ungere insuficiente în timpul îndoirii, pot genera toate acestea concentrații locale de tensiune, de unde pot apărea și se pot propaga fisuri.
Recomandări privind prevenirea
Selectați țevi cu o plasticitate excelentă; pentru materialele dure, luați în considerare îndoirea după recoacere.
Asigurați-vă că raza de îndoire R/D nu este mai mică decât valoarea minimă admisibilă pentru material.
Selectați un mandrin adecvat (de exemplu, un mandrin cu cap sferic) în funcție de diametrul țevii, grosimea pereților și raza de îndoire, și reglați-l în poziția corectă.
Rotiți cusătura sudurii țevii sudate către interiorul curburii sau către zona stratului neutru.
Verificați starea de uzură a matriței și utilizați un ulei special pentru îndoirea țevilor pentru a asigura o ungere adecvată.
Inspectați suprafața semifabricatului de țeavă înainte de îndoire, eliminând bavurile, scrâșnetele și alte defecte.
Îndoirea tuburilor este un proces puternic cuplat cu starea de efort și condițiile matriței. Numai prin controlul precis al fiecărei etape putem obține o calitate superioară a tuburilor îndoite, fără niciun defect, netede și fără fisuri.
