Чому проблеми з температурою в машинах для гнуття труб призводять до дефектів гнуття?
Температура — це легко ігнорований параметр у процесі гнуття труб. Незалежно від того, чи йдеться про температуру самої труби, чи про робочу температуру гідравлічної системи та форми, будь-яке відхилення від нормального діапазону безпосередньо призводить до дефектів гнуття. Нижче наведені основні механізми та типові проблеми, пов’язані з впливом температури на якість гнуття труб.
1. Низька температура труби → Зовнішні тріщини
Коли температура навколишнього середовища низька (особливо взимку), пластичність таких матеріалів, як вуглецева сталь і нержавіюча сталь, значно знижується, а їхня відносна подовження зменшується. Якщо трубу згинати без попереднього підігріву, розтягнута зона на зовнішній стороні вигину може перевищити межу деформації, що призводить до утворення мікротріщин або навіть крізних тріщин. Це одна з найпоширеніших пошкоджень у період низьких температур.
Типове проявлення: на зовнішній стороні вигину з’являються малі й щільно розташовані тріщини; у важких випадках стінка труби розшаровується.
2. Аномальна температура гідравлічної рідини → Нестабільний кут, зморшки
Гідравлічна система є джерелом живлення машина для згинання труб, а температура рідини безпосередньо впливає на швидкість реакції системи та вихідну силу:
Низька температура рідини (<15 ℃гідравлічна олива має надто високу в’язкість, що призводить до великої опорності потоку, повільного руху згинного важеля та його «повзання». Швидкість згинання коливається, що призводить до нерівномірної деформації матеріалу, а на внутрішній стороні виникають хвилясті зморшки.
Висока температура оливи (>55 ℃): Олива стає рідшою, що збільшує внутрішні витоки в системі й зменшує фактичну силу згинання. Одночасно ущільнювальні елементи швидше старіють, а коливання тиску стають більш вираженими. Як наслідок — погана повторюваність кутів згинання та ускладнення контролю пружного відновлення.
Типові прояви: великі відхилення кутів у межах однієї партії труб і нерегулярні зморшки на внутрішній стороні згину.
3. Перегрівання через тертя між матрицею та трубою → Подряпини на поверхні та прилипання матеріалу
Під час безперервного вигинання труби на високій швидкості ковзне тертя між трубою та матрицею генерує велику кількість тепла. Якщо мастило недостатнє або охолодження неефективне, температура поверхні контакту може піднятися вище 100 ℃, що призводить до:
Розриву масляної плівки у зоні вигину, прямого метал-металевого контакту та подряпин на поверхні труби.
Місцевого розм’якшення поверхні матриці, що призводить до «прилипання» матеріалу труби до робочої порожнини матриці й утворення нагромадженого краю, який далі пошкоджує наступні труби.
Типові прояви: широкі осьові подряпини на зовнішньому або внутрішньому боці вигину та накопичення металу на робочій поверхні матриці.
4. Місцеве перегрівання труби (наприклад, вигинання за допомогою індукційного нагріву) → Зменшення товщини стінки та утворення зморшок
Деякі процеси використовують локальне нагрівання для полегшення згинання. Якщо температура нагрівання надто висока (перевищує температуру рекристалізації матеріалу) або зона нагрівання надто широка, то бічна поверхня труби, що піддається тиску, надмірно м’якне, що призводить до нестабільності та утворення зморшок навіть за порівняно невеликого стискаючого напруження. Одночасно зменшення товщини стінки на розтягнутій стороні посилюється.
Типові прояви: щільні великі зморшки утворюються на внутрішній стороні вигину, тоді як товщина зовнішньої стінки значно зменшується або навіть виникають тріщини.
Рекомендації щодо контролю температури
Попереднє нагрівання труб: перед обробкою взимку зберігайте труби в цеху протягом 24 годин, щоб вони прогрілися, або попередньо нагрійте їх до температури понад 15 ℃ за допомогою нагрівального пристрою (особливо для сталі високої міцності та нержавіючої сталі).
Контроль температури мастила: після запуску машини працюйте з нею без навантаження протягом 5–10 хвилин для попереднього нагріву гідравлічного масла; під час тривалої обробки під високим навантаженням увімкніть охолоджувач масла, щоб підтримувати його температуру в межах 35–50 °C ℃.
Змащення та охолодження: використовуйте спеціальне високотемпературостійке мастило для гнуття труб, щоб забезпечити постійну масляну плівку на поверхні матриці; для високошвидкісного безперервного гнуття труб можна встановити мікро-охолоджувальний пристрій (повітряне охолодження або охолодження масляним туманом).
Інструменти контролю: встановіть інфрачервоний термометр або термопару для реального часу контролю температури поверхні матриці та труб. Якщо температура перевищує заданий поріг (наприклад, температура матриці > 80 °C) ℃— зменште швидкість або зупиніть машину для розсіювання тепла.
Температура — це не вторинний, а ключовий чинник у процесі гнуття труб, який визначає успіх або невдачу. Правильний контроль температури значно зменшує дефекти, такі як тріщини, зморшки та подряпини.
