Процесс производства фитингов для труб из углеродистой стали

Фитинги из углеродистой стали являются ключевыми компонентами в трубопроводных системах, используемых для соединения, разветвления, поворота или изменения диаметра труб. Процесс их изготовления включает в себя различные технические процессы, а конкретные этапы различаются в зависимости от типа фитингов (таких как колена, тройники, фланцы, переходники и т. д.) и их использования. Ниже подробно описан типичный процесс производства фитингов для труб из углеродистой стали:

 1. Выбор и подготовка материала

1. Сырье

 Выбирайте углеродистую сталь, соответствующую стандартам (например, ASTM A234, A105, A106 и т. д.), обычно используются марки 20#, Q235, Q345 и т. д.

 Формы сырья включают бесшовные стальные трубы, сварные стальные трубы, стальные листы или стальные заготовки.

 Материалы должны пройти анализ химического состава и испытания механических свойств, чтобы гарантировать, что такие параметры, как содержание углерода, прочность на разрыв и удлинение, соответствуют стандартам.

2. Предварительная обработка

 Поверхность пластин или труб необходимо очистить (например, с помощью пескоструйной обработки, травления) для удаления окалины и загрязнений.

 Резка: В зависимости от размеров фитингов труб используйте газовую резку, плазменную резку или пиление для резки материала.

 2. Процесс формования

Формовка является основным этапом в производстве фитингов из углеродистой стали. Различные типы фитингов используют различные методы формовки:

 1. Термоформование (применимо к отводам, тройникам, переходникам и т. д.)

 Гибка методом горячего прессования

 Стальная труба нагревается до пластичного состояния (около 900-1200 ℃), и заготовка трубы вдавливается в форму с помощью гидравлического толкателя, чтобы согнуть ее по форме.

 Подходит для отводов большого диаметра (например, отводов с большим радиусом).

 Горячее прессование

 Нагретая трубная заготовка помещается в форму и прессуется в форму с помощью пресса. Обычно используется для тройников, переходов и т. д.

 Преимущества: Высокая точность формования, подходит для сложных форм.

 Индукционная гибка

 Стальная труба локально нагревается и изгибается в холодном или горячем состоянии с помощью трубогибочного станка, который подходит для небольших партий или гибки труб большого радиуса.

2. Холодная формовка (подходит для трубной арматуры небольшого размера)

 Изготавливается методом экструзии, штамповки или прядения при комнатной температуре, например, изготавливается из отводов малого диаметра или заглушек для труб.

 Преимущества: не требуется нагревание, низкая стоимость, но материал должен обладать хорошей пластичностью.

3. Ковка (применимо к фланцам, гнездам и т. д.)

 Стальная заготовка нагревается и проковывается с помощью ковочного пресса, который подходит для изготовления фитингов для труб высокого давления или толстостенных труб.

 Ковка позволяет улучшить структуру зерна и повысить прочность и усталостную устойчивость.

4. Сварочная формовка (применимо к трубам большого диаметра или специальной формы)

 Несколько деталей объединяются в форму посредством сварки, например, с помощью фитингов со стыковой сваркой.

 Распространенные методы сварки: TIG (аргонодуговая сварка), MIG (дуговая сварка металлическим электродом), сварка под флюсом (SAW) и т. д.

 3. Термическая обработка

 Цель: Устранение остаточных напряжений, возникающих в процессе формования, и улучшение механических свойств материала.

 Общие процессы:

 1. Нормализация: нагрев до температуры выше критической (около 900°С) и охлаждение на воздухе для выравнивания зеренной структуры.

 2. Закалка: снижение твердости и повышение прочности, подходит для высокоуглеродистой стали.

 3. Отжиг: устранение наклепа и восстановление пластичности материала.

 4. Закалка + отпуск (Q&T): применяется для трубопроводной арматуры с высокими требованиями к прочности.

 4. Обработка

1. Токарная/фрезерная обработка: финишная обработка уплотнительных поверхностей фланцев, резьбовых соединений и других деталей для обеспечения точности размеров.

2. Сверление: используется для обработки отверстий под болты фланцев.

3. Обработка канавок: Подготовьте канавки (например, V-образные и U-образные) для свариваемого конца, чтобы обеспечить качество сварки.

 5. Обработка поверхности

1. Пескоструйная/дробеструйная обработка: удаление поверхностной окалины и увеличение шероховатости поверхности для облегчения последующего нанесения покрытия.

2. Нанесите антикоррозионный слой: распылите антикоррозионную краску, оцинкуйте или нанесите эпоксидное покрытие для повышения коррозионной стойкости.

3. Пассивация травлением: удаление поверхностных загрязнений и формирование пассивирующей пленки (подходит для особых условий).

 6. Проверка и тестирование

1. Определение размеров: используйте такие инструменты, как штангенциркули и координатно-измерительные машины, для проверки геометрических размеров фитингов труб.

2. Неразрушающий контроль (НК):

 Радиографический контроль (РТ): проверка на наличие внутренних дефектов (таких как поры и трещины).

 Ультразвуковой контроль (УЗК): выявляет внутренние неоднородности материалов.

 Магнитопорошковая дефектоскопия (МПД) или капиллярная дефектоскопия (КПД): выявляет поверхностные трещины.

3. Испытание под давлением: проведите испытание под давлением воды или воздуха, чтобы проверить несущую способность.

4. Повторное испытание химического состава и механических свойств: убедиться, что материал соответствует требованиям стандарта.

 VII. Маркировка и упаковка

 Маркируйте фитинги труб в соответствии со стандартами (например, ASME B16.9), чтобы указать такую информацию, как материал, технические характеристики, номинальное давление и т. д.

 Упаковка осуществляется в деревянные ящики или связывается в пачки для предотвращения ударов при транспортировке.

 8. Рекомендации по подаче заявок и выбору

 Среда высокого давления: предпочтительны бесшовные стальные фитинги для труб или кованые фитинги для труб.

 Низкотемпературная среда: следует выбирать низкотемпературную углеродистую сталь (например, ASTM A420 WPL6).

 Коррозионная среда: рекомендуется нанести антикоррозионное покрытие или использовать фитинги из легированной стали.

 Подвести итог

Процесс производства фитингов из углеродистой стали объединяет материаловедение, термическую обработку, технологию сварки и прецизионные испытания. Его качество напрямую связано с безопасностью и сроком службы трубопроводной системы. При выборе необходимо всесторонне учитывать давление, температуру, характеристики среды и стоимость, а также строго следовать соответствующим международным стандартам (таким как ASME, EN, GB и т. д.).