ASTM A234 WP5 تجهيزات أنابيب سبائك الصلب
كانون الثاني 31, 2026
أنابيب فولاذية غير ملحومة موسعة بالحرارة عالية التردد
شباط/فبراير 11, 2026
أستم A519 ساي 1020 أنابيب سلسة: المعايير, الخصائص, التصنيع والتطبيقات
1. مقدمة إلى ASTM A519 SAE 1020 أنابيب سلسة
أستم A519 ساي 1020 تستخدم الأنابيب غير الملحومة على نطاق واسع أنابيب غير ملحومة من الصلب الكربوني العادي منخفض الكربون, والتي يتم تصنيعها وفقًا لمعيار ASTM A519 الذي صاغته الجمعية الأمريكية للاختبارات والمواد (أزمة). ساي 1020 يشير إلى درجة المواد, الذي ينتمي إلى الفولاذ منخفض الكربون مع محتوى الكربون 0.18-0.23%, تتميز بقابلية لحام ممتازة, القابليه للتشكيل, القدرة على الماكينات والفعالية من حيث التكلفة. هذه الأنابيب غير الملحومة عبارة عن أجزاء أسطوانية مجوفة مصنوعة من SAE 1020 الصلب من خلال ثقب, المتداول, المعالجة الحرارية وغيرها من العمليات دون أي طبقات لحام, والتي لها مزايا سمك الجدار الموحد, دقة الأبعاد عالية, وخصائص ميكانيكية جيدة مقارنة بالأنابيب الملحومة.
أستم A519 ساي 1020 تستخدم الأنابيب غير الملحومة على نطاق واسع في مختلف المجالات الصناعية, مثل أنظمة الأنابيب, تصنيع الآلات, صناعة السيارات, هندسة البناء, والآلات الزراعية. وهي تستخدم أساسا لنقل السوائل ذات الضغط المنخفض والضغط المتوسط (مثل الماء, زيت, الهواء), وتصنيع الأجزاء الهيكلية الميكانيكية, مكونات السيارات, وغيرها من المنتجات. بسبب تكلفتها المنخفضة والأداء الشامل الجيد, لقد أصبحت واحدة من أنواع الأنابيب غير الملحومة الأكثر استخدامًا في المجال الصناعي.
ستتناول هذه الوثيقة بشكل منهجي المعرفة ذات الصلة بـ ASTM A519 SAE 1020 أنابيب سلسة, بما في ذلك نظرة عامة على معيار ASTM A519, التركيب الكيميائي والخواص الميكانيكية, عملية التصنيع, الخصائص التقنية, تطبيقات صناعية, فحص ومراقبة الجودة, وآفاق السوق, توفير مرجع شامل للموظفين الهندسيين والفنيين, موظفي المشتريات والممارسين ذوي الصلة.
2. نظرة عامة على معيار ASTM A519
يعد معيار ASTM A519 معيارًا رئيسيًا صاغته ASTM للأنابيب غير الملحومة من الفولاذ الكربوني وسبائك الفولاذ, الذي يحدد المتطلبات الفنية, طرق الاختبار, قواعد التفتيش, التعبئة والتغليف, وضع العلامات ونقل الأنابيب غير الملحومة للتطبيقات الميكانيكية وتطبيقات الضغط. يغطي هذا المعيار مجموعة متنوعة من درجات المواد, بما في ذلك SAE 1010, ساي 1020, ساي 1045, ساي 4130, إلخ, من بينها SAE 1020 هي درجة الفولاذ منخفض الكربون الأكثر استخدامًا على نطاق واسع في المعيار.
تم إصدار معيار ASTM A519 لأول مرة في 1937 وتم تنقيحه عدة مرات منذ ذلك الحين للتكيف مع تطور التكنولوجيا الصناعية واحتياجات التطبيقات العملية. أحدث نسخة من المعيار (اعتبارا من 2024) هو ASTM A519/A519M-24, الذي يعتمد نظام الوحدة المزدوجة (النظام المتري والنظام الإمبراطوري) لتحديد المعلمات التقنية, مما يجعلها قابلة للتطبيق على كل من الأسواق المحلية والدولية. الغرض الأساسي من هذه المواصفة القياسية هو التأكد من أن الأنابيب غير الملحومة المصنعة تتمتع بجودة مستقرة وأداء موثوق, ويمكن أن تلبي متطلبات مختلف التطبيقات الميكانيكية والضغط.
2.1 نطاق التطبيق
ينطبق معيار ASTM A519 على الأنابيب غير الملحومة ذات التشطيب الساخن والبارد المصنوعة من الفولاذ الكربوني وسبائك الفولاذ, بأقطار خارجية تتراوح من 12.7 مم (0.5 في.) إلى 273.05 مم (10.75 في.) وسماكة الجدار تتراوح من 1.24 مم (0.049 في.) إلى 25.4 مم (1.0 في.). تستخدم هذه الأنابيب غير الملحومة بشكل رئيسي في الهياكل الميكانيكية, أنابيب الضغط, مكونات السيارات, والتطبيقات الأخرى, ولكن لا تشمل الأنابيب غير الملحومة لتطبيقات الغلايات وأوعية الضغط (التي تغطيها ASTM A106, ASTM A213 وغيرها من المعايير).
أستم A519 ساي 1020 أنابيب سلسة, كجزء من معيار ASTM A519, الامتثال الكامل لنطاق تطبيق المعيار. وهي متوفرة في كل من الأنواع الساخنة والباردة: تعتبر الأنابيب غير الملحومة الساخنة مناسبة لتطبيقات الأغراض العامة التي تتطلب ليونة جيدة, في حين أن الأنابيب غير الملحومة الباردة مناسبة للتطبيقات التي تتطلب دقة أبعاد عالية وتشطيب سطحي, مثل الأجزاء الميكانيكية الدقيقة وخطوط الأنابيب الهيدروليكية للسيارات.
2.2 المتطلبات الفنية الأساسية للمعيار
يحتوي معيار ASTM A519 على متطلبات صارمة بشأن المعلمات التقنية للأنابيب غير الملحومة, بما في ذلك دقة الأبعاد, التركيب الكيميائي, الخواص الميكانيكية, جودة السطح, والجودة الداخلية, والتي تعد الأساس الرئيسي لضمان جودة ASTM A519 SAE 1020 أنابيب سلسة.
2.2.1 متطلبات دقة الأبعاد
دقة الأبعاد ASTM A519 SAE 1020 تتضمن الأنابيب غير الملحومة بشكل رئيسي انحراف القطر الخارجي, انحراف سمك الجدار, انحراف الطول, والاستقامة, والتي تنقسم إلى أنواع نهائية ساخنة وأنواع باردة بمتطلبات مختلفة:
-
انحراف القطر الخارجي: للأنابيب غير الملحومة الساخنة, انحراف القطر الخارجي هو ±0.5% من القطر الخارجي الاسمي (الحد الأدنى للانحراف لا يقل عن ± 0.13 مم); للأنابيب غير الملحومة الباردة الانتهاء, انحراف القطر الخارجي أكثر صرامة, تتراوح من ±0.05 مم إلى ±0.10 مم, اعتمادا على القطر الخارجي الاسمي.
-
انحراف سمك الجدار: إن انحراف سمك الجدار للأنابيب غير الملحومة الساخنة هو ± 10٪ من سمك الجدار الاسمي (الحد الأدنى للانحراف لا يقل عن ± 0.13 مم); يبلغ انحراف سمك الجدار للأنابيب غير الملحومة المصنعة على البارد ±5% من سمك الجدار الاسمي, ضمان سمك الجدار أكثر اتساقا.
-
انحراف الطول: يمكن أن يكون طول الأنابيب غير الملحومة ثابتًا أو طولًا عشوائيًا. الطول العشوائي عادة 4-7 متر; انحراف الطول الثابت هو ± 10 مم, ويجب ألا يتجاوز الحد الأقصى للانحراف ± 20 مم للأنابيب التي يزيد طولها عن 6 متر.
-
الاستقامة: يجب ألا يتجاوز انحراف الاستقامة للأنابيب غير الملحومة الساخنة 1.5 مم لكل متر; يجب ألا يتجاوز انحراف الاستقامة للأنابيب غير الملحومة الباردة 1.0 مم لكل متر, ضمان عدم ثني الأنابيب بسهولة أثناء التثبيت والاستخدام.
2.2.2 متطلبات جودة السطح
جودة السطح ASTM A519 SAE 1020 يتم تنظيم الأنابيب غير الملحومة بشكل صارم وفقًا لمعيار ASTM A519, الأمر الذي يتطلب أن تكون الأسطح الداخلية والخارجية للأنابيب ناعمة, خالية من الشقوق, الادراج, الخدوش, حفر, الطيات والعيوب الأخرى التي تؤثر على الأداء. يجب ألا تتجاوز خشونة السطح للأنابيب غير الملحومة الساخنة 6.3 ميكرومتر (ر), ويجب ألا تتجاوز خشونة السطح للأنابيب غير الملحومة الباردة 1.6 ميكرومتر (ر), والتي يمكن تحقيقها عن طريق التلميع, التخليل والعمليات الأخرى إذا لزم الأمر.
بالاضافة, يجب ألا يحتوي سطح الأنبوب على مقياس أكسيد مفرط وصدأ. للأنابيب غير الملحومة التي تحتاج إلى تخزينها ونقلها لفترة طويلة, المعالجة السطحية المضادة للصدأ (مثل الجلفنة, لوحة) يجب تنفيذها لتجنب التآكل.
2.2.3 متطلبات الجودة الداخلية
الجودة الداخلية ASTM A519 SAE 1020 تشير الأنابيب غير الملحومة بشكل أساسي إلى البنية الداخلية والعيوب, والتي يشترط أن تكون خالية من الشقوق الداخلية, فتحات الانكماش, المسامية, العزل والعيوب الأخرى التي تؤثر على الخواص الميكانيكية. يتطلب المعيار أن يكون حجم حبة الأنبوب 6-8 الدرجات (وفقا لمعيار ASTM E112), ضمان بنية مجهرية موحدة وخصائص ميكانيكية مستقرة.
للأنابيب غير الملحومة ذات الجدران السميكة (سمك الجدار أكبر من 15 مم), اختبار غير مدمر (مثل الاختبار بالموجات فوق الصوتية, اختبار التصوير الشعاعي) يتم تنفيذها للتحقق من العيوب الداخلية, ويجب أن تتوافق نتائج الاختبار مع متطلبات معيار ASTM A519. إذا تم العثور على عيوب داخلية, يجب إصلاح الأنبوب أو تخريده حسب شدة العيوب.
2.3 العلاقة مع المعايير الأخرى ذات الصلة
أستم A519 ساي 1020 ترتبط الأنابيب غير الملحومة ارتباطًا وثيقًا بالمعايير الأخرى ذات الصلة, والتي تكون متكاملة ومتباينة في نطاق التطبيق والمتطلبات الفنية, بما في ذلك بشكل رئيسي ما يلي:
-
معيار ASTM A106: تنطبق هذه المواصفة القياسية على الأنابيب غير الملحومة المصنوعة من الفولاذ الكربوني لأنابيب درجة الحرارة العالية والضغط العالي, والتي تستخدم بشكل رئيسي في الغلايات, أوعية الضغط وغيرها من التطبيقات ذات درجة الحرارة العالية والضغط العالي. بالمقارنة مع ASTM A519 SAE 1020 أنابيب سلسة, أزمة A106 سلس الأنابيب لديها متطلبات أعلى على الأداء في درجات الحرارة العالية والقدرة على تحمل الضغط, ودرجة المواد هي بشكل أساسي A, ب, ج (يزيد محتوى الكربون بدوره).
-
معيار ASTM A213: تنطبق هذه المواصفة القياسية على الأنابيب غير الملحومة المصنوعة من سبائك الفولاذ والفولاذ المقاوم للصدأ للغلايات والمبادل الحراري, والتي تستخدم بشكل رئيسي في درجات الحرارة العالية, البيئات ذات الضغط العالي والتآكل. وتشمل درجات المواد TP304, TP316 (الفولاذ المقاوم للصدأ), T11, T22 (خليط معدني), إلخ, التي تتمتع بمقاومة أفضل لدرجات الحرارة العالية ومقاومة للتآكل من ASTM A519 SAE 1020 أنابيب سلسة.
-
معيار SAE J524: تمت صياغة هذا المعيار من قبل جمعية مهندسي السيارات (ساي), الذي يحدد المتطلبات الفنية للأنابيب الفولاذية غير الملحومة لتطبيقات السيارات. أستم A519 ساي 1020 يمكن استخدام الأنابيب غير الملحومة في تطبيقات السيارات إذا كانت تلبي متطلبات معيار SAE J524, مثل أنابيب وقود السيارات, الأنابيب الهيدروليكية, إلخ.
-
GB/T 8162 القياسية: هذا هو المعيار الوطني الصيني للأنابيب الفولاذية غير الملحومة الهيكلية, وهو ما يعادل معيار ASTM A519 في نطاق التطبيق والمتطلبات الفنية. ال 20# أنبوب فولاذي غير ملحوم في GB/T 8162 يشبه ASTM A519 SAE 1020 أنبوب سلس في التركيب الكيميائي والخواص الميكانيكية, ويمكن استخدامها بالتبادل في بعض التطبيقات للأغراض العامة.
وتجدر الإشارة إلى أنه عندما ASTM A519 SAE 1020 تستخدم الأنابيب غير الملحومة في مجالات محددة (مثل أنابيب الضغط, صناعة السيارات), يجب ألا تتوافق فقط مع معيار ASTM A519, ولكن أيضًا تلبية متطلبات معايير الصناعة المقابلة لضمان سلامة وموثوقية التطبيق.
3. التركيب الكيميائي والخواص الميكانيكية لـ ASTM A519 SAE 1020 أنابيب سلسة
يعد التركيب الكيميائي والخواص الميكانيكية من المؤشرات الأساسية التي تحدد أداء ونطاق تطبيق ASTM A519 SAE 1020 أنابيب سلسة. التركيب الكيميائي لSAE 1020 يتم التحكم في الفولاذ بشكل صارم وفقًا لمعيار ASTM A519 لضمان استقرار خواصه الميكانيكية وأداء المعالجة. الخواص الميكانيكية, بما في ذلك قوة الشد, مقاومة الخضوع, استطالة, وصلابة, يتم تحديدها من خلال التركيب الكيميائي وحالة المعالجة الحرارية, وتؤثر بشكل مباشر على قدرة التحمل وأداء المعالجة للأنابيب غير الملحومة.
3.1 التركيبة الكيميائية
أستم A519 ساي 1020 هو فولاذ كربوني عادي يحتوي على نسبة منخفضة من الكربون, ويتضمن تركيبه الكيميائي بشكل أساسي الكربون (ج), المنغنيز (يغطي الأسود الملحوم وغير الملحوم والساخن), السيليكون (الاشتراكية الدولية), الفوسفور (ص), كبريت (S), والعناصر النزرة الأخرى. محتوى كل عنصر مقيد بشكل صارم بمعيار ASTM A519 لتجنب الآثار الضارة للعناصر الضارة (مثل P وS) على أداء المادة ولضمان توازن قوة المادة وليونتها. متطلبات التركيب الكيميائي التفصيلية للمواصفة ASTM A519 SAE 1020 تظهر الأنابيب غير الملحومة في الجدول 2.
|
عنصر
|
الحد الأدنى (أنا)
|
أقصى (ماكس)
|
القيمة النموذجية
|
الوظيفة والتأثير
|
|
T11 (ج)
|
0.18
|
0.23
|
0.20
|
أهم عنصر تقوية; يتحكم في قوة وصلابة الفولاذ. محتوى الكربون من 0.18-0.23% يوازن القوة والليونة, ضمان قابلية اللحام الجيدة والتشكيل.
|
|
المنغنيز (يغطي الأسود الملحوم وغير الملحوم والساخن)
|
0.30
|
0.60
|
0.45
|
يحسن قوة وصلابة الفولاذ; يعزز الصلابة ويقلل من الهشاشة الناجمة عن الكبريت. كما أنه يعمل كمزيل للأكسدة أثناء صناعة الفولاذ لإزالة الشوائب.
|
|
السيليكون (الاشتراكية الدولية)
|
0.10
|
0.35
|
0.20
|
يعمل كمزيل للأكسدة ويقوي مصفوفة الفريت, تحسين قوة وصلابة الفولاذ. سوف يقلل السيليكون الزائد من قابلية اللحام وليونة الفولاذ.
|
|
الفوسفور (ص)
|
–
|
0.040
|
0.025
|
النجاسة الضارة; يسبب الهشاشة الباردة للصلب, تقليل صلابته في درجات الحرارة المنخفضة. يتم التحكم فيه بشكل صارم إلى مستوى منخفض لضمان أداء المواد في درجات الحرارة المنخفضة.
|
|
الكبريت (S)
|
–
|
0.050
|
0.030
|
النجاسة الضارة; يسبب الهشاشة الساخنة للصلب, مما يقلل من ليونة وصلابتها أثناء المعالجة الساخنة (مثل الثقب والدحرجة). يتم التحكم فيها لتجنب التأثيرات الضارة على أداء المعالجة.
|
|
درجات (الاتحاد الجمركي)
|
–
|
0.20
|
0.10
|
عنصر التتبع; يحسن قليلا مقاومة التآكل للصلب, لكن النحاس الزائد سوف يقلل من قابلية التشغيل على الساخن.
|
|
حديد (Fe)
|
كرة.
|
كرة.
|
98.7-99.2
|
عنصر المصفوفة; يشكل الهيكل الأساسي للصلب (الفريت والبيرليت).
|
التركيب الكيميائي للمواصفة ASTM A519 SAE 1020 تم تصميمه لتحقيق التوازن بين أداء معالجة المواد والخصائص الميكانيكية. المحتوى المنخفض من الكربون (0.18-0.23%) يضمن قابلية اللحام الجيدة والتشكيل, جعل الأنابيب غير الملحومة مناسبة لطرق اللحام المختلفة (مثل اللحام بالقوس الكهربائي, لحام الغاز, واللحام بالمقاومة) وعمليات التشكيل (مثل الانحناء, التشفيه, والتوسع). تتم إضافة المنغنيز والسيليكون كعناصر صناعة السبائك لتحسين قوة ومتانة الفولاذ دون تقليل ليونته بشكل كبير. يتم التحكم بشكل صارم في الفوسفور والكبريت كشوائب ضارة لتجنب الهشاشة الباردة والهشاشة الساخنة, ضمان موثوقية المواد أثناء المعالجة والخدمة.
تجدر الإشارة إلى التركيب الكيميائي للمواصفة ASTM A519 SAE 1020 قد يكون لها انحرافات طفيفة في دفعات الإنتاج المختلفة, ولكن يجب أن يكون ضمن النطاق المحدد بواسطة معيار ASTM A519. يجب على الشركة المصنعة تقديم تقرير اختبار المواد (استعراض منتصف المدة) لكل دفعة من الأنابيب غير الملحومة, تفاصيل نتائج اختبار التركيب الكيميائي الفعلي لضمان التتبع ومراقبة الجودة.
3.2 الخصائص الميكانيكية
الخواص الميكانيكية للمواصفة ASTM A519 SAE 1020 ترتبط الأنابيب غير الملحومة ارتباطًا وثيقًا بحالة المعالجة الحرارية وطريقة المعالجة (الانتهاء من الساخنة أو الباردة). يحدد معيار ASTM A519 الحد الأدنى من متطلبات الخواص الميكانيكية مثل قوة الشد, مقاومة الخضوع (0.2% عوض), استطالة, وتقليص المساحة. الخواص الميكانيكية للمواصفات الساخنة والباردة ASTM A519 SAE 1020 الأنابيب غير الملحومة مختلفة: تتمتع الأنابيب غير الملحومة الجاهزة على البارد بقوة شد أعلى وقوة إنتاجية بسبب تصلب العمل أثناء المعالجة الباردة, ولكن أقل استطالة; تتمتع الأنابيب غير الملحومة الجاهزة على الساخن بمرونة وصلابة أفضل بسبب التخلص من تصلب العمل أثناء المعالجة الساخنة. متطلبات الخصائص الميكانيكية التفصيلية للمواصفة ASTM A519 SAE 1020 تظهر الأنابيب غير الملحومة في الجدول 3.
|
الخصائص الميكانيكية
|
معيار الاختبار
|
الانتهاء من الساخنة (تعتيق) ولاية
|
الدولة الباردة الانتهاء
|
وحدة
|
|
مقاومة الشد (TS), أنا
|
أستم E8/E8M
|
415
|
450
|
الآلام والكروب الذهنية (كسيت)
|
|
مقاومة الخضوع (يس, 0.2% عوض), أنا
|
أستم E8/E8M
|
240 (35)
|
310 (45)
|
الآلام والكروب الذهنية (كسيت)
|
|
استطالة في 50 مم (2 في.) طول المقياس, أنا
|
أستم E8/E8M
|
25
|
15
|
%
|
|
الحد من منطقة, أنا
|
أستم E8/E8M
|
50
|
40
|
%
|
|
صلابة برينل (خضاب الدم), ماكس
|
ASTM E10
|
137
|
179
|
خضاب الدم
|
|
صلابة الصدمات (ايزود, 23℃), أنا
|
أستم E23
|
60
|
40
|
ي
|
الخواص الميكانيكية للمواصفة ASTM A519 SAE 1020 يمكن تعديل الأنابيب غير الملحومة عن طريق المعالجة الحرارية. فمثلا, معالجة الصلب (التسخين إلى 815-870 درجة مئوية, عقد لفترة معينة, والتبريد البطيء) يمكن أن تقلل من صلابة الفولاذ, تحسين الليونة والمتانة, والقضاء على الضغوط المتبقية الناتجة أثناء المعالجة. تطبيع العلاج (التسخين إلى 890-950 درجة مئوية, عقد لفترة معينة, وتبريد الهواء) يمكن تحسين بنية الحبوب, تحسين قوة وصلابة الفولاذ, وهو مناسب للأنابيب غير الملحومة التي تتطلب قوة أعلى. علاج التبريد والتلطيف (التبريد عند 850-900 درجة مئوية, تصلب في 550-650 ℃) يمكن أن يزيد من تحسين قوة وصلابة الفولاذ, لكنه سوف يقلل من ليونة, لذلك نادرًا ما يتم استخدامه لـ ASTM A519 SAE 1020 أنابيب سلسة, والتي تستخدم بشكل رئيسي في التطبيقات ذات الأغراض العامة التي تتطلب ليونة جيدة.
لفهم خصائص أداء ASTM A519 SAE بشكل أفضل 1020 أنابيب سلسة, الطاولة 4 يقارن خواصها الميكانيكية مع درجات الأنابيب غير الملحومة الأخرى من الفولاذ الكربوني وسبائك الفولاذ التي يغطيها معيار ASTM A519. يتبين من الجدول أن ASTM A519 SAE 1020 لديه قوة شد وقوة إنتاج أقل من الفولاذ عالي الكربون (ساي 1045) وسبائك الصلب (ساي 4130), ولكن استطالة أعلى ليونة أفضل, مما يعكس مميزاته في أداء المعالجة. مقارنة بالفولاذ منخفض الكربون مع محتوى منخفض من الكربون (ساي 1010), أستم A519 ساي 1020 لديه قوة أعلى, مما يجعلها أكثر ملاءمة للتطبيقات التي تتطلب قدرة تحمل معينة.
|
درجة
|
مقاومة الشد (الآلام والكروب الذهنية), أنا
|
مقاومة الخضوع (الآلام والكروب الذهنية), أنا
|
استطالة (%), أنا
|
صلابة برينل (خضاب الدم), ماكس
|
نوع المواد
|
|
أستم A519 ساي 1010
|
330
|
180
|
30
|
111
|
فولاذ كربوني عادي منخفض الكربون
|
|
أستم A519 ساي 1020
|
415
|
240
|
25
|
137
|
فولاذ كربوني عادي منخفض الكربون
|
|
أستم A519 ساي 1045
|
620
|
330
|
16
|
217
|
فولاذ كربوني عادي متوسط الكربون
|
|
أستم A519 ساي 4130
|
860
|
690
|
18
|
255
|
خليط معدني (الصلب الكروم مو)
|
|
أستم A519 ساي 4340
|
1030
|
860
|
12
|
302
|
خليط معدني (فولاذ Ni-Cr-Mo)
|
اختبار الخواص الميكانيكية للمواصفة ASTM A519 SAE 1020 يجب أن يتم تنفيذ الأنابيب غير الملحومة وفقًا للمعايير ذات الصلة المحددة في الجدول 3, ويجب أن يتم أخذ عينات الاختبار بما يتفق بدقة مع متطلبات ASTM A519. يتم إجراء اختبار الشد واختبار قوة الخضوع باستخدام آلة اختبار عالمية, وعينة الاختبار عبارة عن عينة شريطية مستديرة قياسية مقطوعة من الأنبوب غير الملحوم. طول المقياس للعينة هو 50 مم (2 في.), ويتم التحكم في سرعة الاختبار عند 2-5 مم/دقيقة لضمان دقة نتائج الاختبار. يتم إجراء اختبار صلابة برينل باستخدام جهاز اختبار صلابة برينل, مع حمولة اختبارية 3000 كجم وقطر الكرة الفولاذية 10 مم. يتم تحديد نقطة الاختبار على المقطع العرضي للأنبوب, ويتم أخذ ثلاث نقاط اختبار على الأقل لكل عينة لحساب القيمة المتوسطة, والتي تعتبر قيمة صلابة الأنبوب.
ومن الجدير بالذكر أن الخواص الميكانيكية المذكورة في الجدول 3 والجدول 4 هي الحد الأدنى من المتطلبات المحددة بواسطة معيار ASTM A519. في الإنتاج الفعلي, بسبب الاختلافات في عمليات الإنتاج (مثل نوعية الخام, المعلمات المتداول, والتحكم في المعالجة الحرارية), الخواص الميكانيكية الفعلية لـ ASTM A519 SAE 1020 قد تكون الأنابيب غير الملحومة أعلى قليلاً من المتطلبات القياسية. فمثلا, قوة الشد الفعلية لـ ASTM A519 SAE المصقولة على الساخن 1020 الأنابيب غير الملحومة عادة ما تكون بين 420-480 الآلام والكروب الذهنية, وقوة الخضوع بين 245-290 الآلام والكروب الذهنية, وهو أعلى قليلاً من الحد الأدنى للقيمة القياسية, ضمان هامش أمان معين للتطبيقات العملية. ومع ذلك, يجب ألا يكون الأداء الفعلي أقل من المتطلبات القياسية; خلاف ذلك, سيتم اعتبار المنتج غير مؤهل ولا يمكن استخدامه.
بالاضافة, الخواص الميكانيكية للمواصفة ASTM A519 SAE 1020 تتأثر الأنابيب غير الملحومة أيضًا بسمك جدار الأنبوب. للأنابيب غير الملحومة ذات سمك جدار أكبر (أكثر من 20 مم), بسبب صعوبة المعالجة الحرارية (مثل التدفئة والتبريد غير المتكافئة), قد تكون هناك اختلافات طفيفة في الخواص الميكانيكية بين السطح واللب. لذلك, عند إنتاج ASTM A519 SAE ذو الجدران السميكة 1020 أنابيب سلسة, يحتاج المصنعون إلى تحسين عملية المعالجة الحرارية, مثل تمديد مدة الانتظار والتحكم في معدل التبريد, لضمان توحيد الخواص الميكانيكية لجدار الأنبوب بأكمله.
4. عملية التصنيع ASTM A519 SAE 1020 أنابيب سلسة
عملية التصنيع ASTM A519 SAE 1020 الأنابيب غير الملحومة هي مشروع منهجي معقد, والتي تشمل بشكل رئيسي إعداد الخام, ثقب, المتداول, المعالجة الحرارية, والتشطيب. يحتوي كل رابط عملية على متطلبات فنية صارمة ومعايير التحكم في العمليات, والتي تؤثر بشكل مباشر على الجودة, أداء, ودقة الأبعاد للمنتج النهائي. كالفولاذ الكربوني العادي منخفض الكربون, أستم A519 ساي 1020 لديه قابلية تشغيل ساخنة جيدة وقابلية تشغيل باردة, مما يجعلها مناسبة لكل من عمليات التصنيع الساخنة والباردة. سيشرح هذا القسم بشكل منهجي عملية تصنيع ASTM A519 SAE 1020 أنابيب سلسة, مع التركيز على النقاط الفنية الرئيسية ومتطلبات التحكم في العمليات لكل مرحلة.
4.1 تحضير البليت
يعد تحضير الخام هو الرابط الأول والأكثر أساسية في عملية تصنيع الأنابيب غير الملحومة, وجودة البليت تحدد بشكل مباشر جودة الأنبوب غير الملحوم النهائي. أستم A519 ساي 1020 تُصنع قطع الأنابيب غير الملحومة بشكل أساسي من قضبان مصبوبة مستمرة أو قضبان مطروقة, من بينها يتم استخدام قوالب الصب المستمرة على نطاق واسع في الإنتاج على نطاق واسع نظرًا لكفاءتها الإنتاجية العالية وتكلفتها المنخفضة. المادة الخام لإعداد البليت هي SAE 1020 سبيكة الصلب أو بلاطة الصب المستمر, والتي يجب أن تتوافق مع متطلبات التركيب الكيميائي المحددة في الجدول 2 لضمان الأداء اللاحق للأنبوب السلس.
تتضمن الخطوات المحددة لإعداد الخام فحص المواد الخام, تسخين البليت, وقطع الخام. أول, المادة الخام (سبيكة الصلب أو بلاطة الصب المستمر) يجب أن تخضع لتحليل صارم للتركيب الكيميائي وفحص جودة السطح. يتم اختبار التركيب الكيميائي بواسطة التحليل الطيفي للانبعاث الضوئي (OES) أو مضان الأشعة السينية (XRF) للتأكد من أنها تلبي متطلبات ASTM A519 SAE 1020; يتم فحص جودة السطح عن طريق الفحص البصري (VT) للتحقق من وجود عيوب مثل الشقوق, الادراج, الخدوش, والحفر. يجب رفض أي مادة خام تفشل في الفحص ولا يمكن استخدامها لإعداد الخام.
بعد اجتياز فحص المواد الخام, يتم تسخين السبائك الفولاذية أو لوح الصب المستمر إلى درجة حرارة مناسبة لدرفلة البليت أو الحدادة. عادة يتم التحكم في درجة حرارة التسخين عند 1100-1250 درجة مئوية, وهو نطاق درجة حرارة العمل الساخن الأمثل لـ SAE 1020 صلب. عند درجة الحرارة هذه, يتمتع الفولاذ بمرونة وصلابة جيدة, ومقاومة التشوه منخفضة, وهو ما يفضي إلى المتداول أو التزوير اللاحق. أثناء عملية التسخين, من الضروري التحكم في معدل التسخين ووقت الانتظار لتجنب ارتفاع درجة الحرارة, حرق, أو التسخين غير المتكافئ للخام. سيؤدي ارتفاع درجة الحرارة إلى نمو حبيبات الفولاذ بشكل مفرط, تقليل قوة وصلابة البليت; سيؤدي الحرق إلى أكسدة وإزالة الكربنة من سطح الخام, مما يؤثر على جودة السطح وأداء الأنبوب غير الملحوم النهائي.
بعد التسخين, يتم دحرجة أو تشكيل السبائك الفولاذية أو لوح الصب المستمر إلى قضبان بقطر وطول معين. يتم تحديد قطر البليت وفقًا للقطر الخارجي وسمك جدار الأنبوب غير الملحوم النهائي, مستخدم 50-200 مم, والطول هو 1-3 متر. لقضبان الصب المستمر, يمكن استخدامها مباشرة بعد القطع إلى الطول المطلوب دون دحرجة أو تزوير إضافي; لسبائك الصلب, يجب أن يتم تزويرها على شكل قضبان أولاً لتحسين بنية الحبوب والقضاء على العيوب الداخلية مثل المسامية والفصل.
أخيرا, يتم تقطيع الخامات المدرفلة أو المطروقة إلى قطع معدنية ذات طول ثابت باستخدام آلة القطع باللهب أو آلة النشر, ويتم قطع سطح القطع للتأكد من أن سطح القطع مسطح وخالي من النتوءات. يتم بعد ذلك إرسال قطع الغيار المشذبة إلى العملية التالية (ثقب) لمزيد من المعالجة. تجدر الإشارة إلى أنه بعد القطع يجب تبريد القوالب إلى درجة حرارة الغرفة ببطء لتجنب التشققات الناتجة عن التبريد السريع.
4.2 عملية الثقب
تعتبر عملية الثقب هي الحلقة الأساسية في صناعة الأنابيب غير الملحومة, والغرض الرئيسي منه هو إحداث ثقب في وسط قطعة الخام الصلبة لتشكيل أنبوب مجوف فارغ (المعروف أيضا باسم الخام المجوف). تؤثر جودة عملية الثقب بشكل مباشر على توحيد سمك الجدار, جودة السطح الداخلي, ودقة الأبعاد للأنبوب غير الملحوم النهائي. لASTM A519 SAE 1020 أنابيب سلسة, تتضمن طرق الثقب شائعة الاستخدام الثقب الثنائي (ثقب الرجل الذكر) وثقب ثلاث لفات, من بينها الثقب ذو اللفتين هو الأكثر استخدامًا على نطاق واسع في الإنتاج الصناعي نظرًا لكفاءته الإنتاجية العالية وجودة المنتج الجيدة.
يتم الانتهاء من الثقب الثنائي بشكل أساسي بواسطة مطحنة ثقب, والتي تتكون من لفتين مائلتين, المكونات, ولوحة إرشادية. مبدأ العمل هو على النحو التالي: يتم تغذية البليت في مطحنة الثقب, وتحت قيادة البكرتين المائلتين, يدور البليت ويتحرك للأمام في نفس الوقت; القابس المثبت في وسط اللفات يضغط على وسط البليت, وتحت العمل المشترك لللفات والمكونات, يتم ثقب البليت تدريجياً لتكوين أنبوب مجوف فارغ. أثناء عملية الثقب, تشمل المعلمات التقنية الرئيسية التي يجب التحكم فيها بشكل صارم زاوية اللف, سرعة لفة, موقف المكونات, ودرجة حرارة البليت.
زاوية اللفة هي الزاوية بين محور اللفة والمستوى الأفقي, والتي تتراوح عادة من 8 درجات إلى 15 درجة لـ ASTM A519 SAE 1020 أنابيب سلسة. يمكن لزاوية اللف المعقولة أن تضمن ثقب البليت بسلاسة, وسمك جدار الأنبوب المجوف الفارغ موحد. إذا كانت زاوية اللفة صغيرة جدًا, سوف تزيد مقاومة الثقب, ولا يجوز ثقب البليت; إذا كانت زاوية اللفة كبيرة جدًا, سيكون سمك جدار الأنبوب المجوف الفارغ غير متساوٍ, وقد تحدث عيوب مثل التجاعيد والشقوق على الأسطح الداخلية والخارجية.
تؤثر سرعة اللف بشكل مباشر على كفاءة الثقب وجودة الأنبوب المجوف الفارغ. لASTM A519 SAE 1020 أنابيب سلسة, عادة ما يتم التحكم في سرعة اللفة عند 30-60 دورة في الدقيقة. يمكن لسرعة اللف المعتدلة أن تضمن تشوه قطعة الخام بالكامل, والأسطح الداخلية والخارجية للأنبوب المجوف فارغة ناعمة. إذا كانت سرعة اللفة عالية جدًا, قد يكون ارتفاع درجة حرارة البليت بسبب الاحتكاك المفرط, مما يؤدي إلى عيوب السطح; إذا كانت سرعة اللفة منخفضة جدًا, سيتم تخفيض كفاءة الإنتاج, وسوف يتأثر توحيد سمك الجدار للأنبوب المجوف الفارغ.
موضع القابس هو المسافة بين القابس واللفة, مما يؤثر بشكل مباشر على القطر الداخلي وسمك جدار الأنبوب المجوف الفارغ. أثناء عملية الثقب, يجب تعديل موضع القابس وفقًا لحجم البليت والقطر الداخلي المطلوب للأنبوب المجوف الفارغ لضمان أن القطر الداخلي وسمك الجدار للأنبوب المجوف الفارغ يفي بمتطلبات العملية. إذا كان القابس بعيدًا جدًا للأمام, سيكون القطر الداخلي للأنبوب المجوف صغيرًا جدًا, وسيكون سمك الجدار كبيرًا جدًا; إذا كان القابس بعيدًا جدًا عن الخلف, سيكون القطر الداخلي للأنبوب المجوف كبيرًا جدًا, وسيكون سمك الجدار صغيرًا جدًا.
تعتبر درجة حرارة البليت أثناء الثقب أيضًا معلمة تحكم رئيسية. درجة حرارة الثقب المثالية لـ ASTM A519 SAE 1020 القضبان هي 1050-1200 درجة مئوية, وهو أقل قليلاً من درجة حرارة تسخين البليت. أثناء عملية الثقب, ستنخفض درجة حرارة الخام بسبب تبديد الحرارة وتشوه العمل, لذلك من الضروري تسخين القابس ولوحة التوجيه لتقليل فقدان الحرارة. إذا كانت درجة حرارة البليت أثناء الثقب منخفضة جدًا, سوف تزيد مقاومة الثقب, وقد تحدث عيوب مثل الشقوق على الأنبوب المجوف الفارغ; إذا كانت درجة الحرارة مرتفعة جدًا, قد يتم أكسدة الأنبوب المجوف وإزالة الكربنة, التأثير على جودة السطح.
بعد عملية الثقب, يجب فحص الأنبوب المجوف الفارغ للتأكد من جودة السطح ودقة الأبعاد. يتم فحص جودة السطح عن طريق الفحص البصري للتحقق من وجود عيوب مثل الشقوق, التجاعيد, الخدوش, والشرائط; يتم فحص دقة الأبعاد بواسطة الفرجار والميكرومتر للتحقق من القطر الداخلي, القطر الخارجي, وسمك جدار الأنبوب المجوف الفارغ. يجب إصلاح أو إلغاء أي أنبوب مجوف فارغ بجودة سطح غير مؤهلة أو دقة أبعاد غير مؤهلة لتجنب التأثير على جودة المنتج النهائي.
4.3 عملية المتداول
عملية الدرفلة هي عملية تقليل القطر الخارجي وسمك جدار الأنبوب المجوف الفارغ إلى الحجم المطلوب للأنبوب غير الملحوم النهائي, مع تحسين دقة الأبعاد, جودة السطح, والخواص الميكانيكية للأنبوب. لASTM A519 SAE 1020 أنابيب سلسة, تنقسم عملية الدرفلة عادةً إلى الدرفلة على الساخن والدرفلة على البارد, المقابلة للأنابيب غير الملحومة الساخنة والباردة على التوالي. يعتمد اختيار طريقة التدحرج على متطلبات تطبيق الأنبوب غير الملحوم: تعتبر الأنابيب غير الملحومة الساخنة مناسبة لتطبيقات الأغراض العامة التي تتطلب ليونة جيدة, في حين أن الأنابيب غير الملحومة الباردة مناسبة للتطبيقات التي تتطلب دقة أبعاد عالية وتشطيب سطحي.
4.3.1 عملية الدرفلة على الساخن
الدرفلة على الساخن هي طريقة الدرفلة الأكثر استخدامًا في ASTM A519 SAE 1020 أنابيب سلسة, والذي يتم الانتهاء منه بواسطة مطحنة الدرفلة الساخنة (مثل مطحنة الدرفلة المستمرة, مطحنة الحاج, أو مطحنة الكواكب). تتم عملية الدرفلة على الساخن عند أ درجة حرارة عالية, عادة 900-1100 درجة مئوية, والتي يمكن أن تقضي على تصلب العمل الناتج أثناء عملية الثقب, تحسين ليونة وصلابة الأنبوب, وتقليل مقاومة التدحرج.
إن مطحنة الدرفلة المستمرة هي أكثر معدات الدرفلة الساخنة استخدامًا في الإنتاج الصناعي, والتي تتكون من أزواج متعددة من اللفات مرتبة بالتسلسل. مبدأ العمل هو على النحو التالي: يتم تغذية الأنبوب المجوف الفارغ بعد الثقب في مطحنة الدرفلة المستمرة, وتحت محرك القوائم, يتم لف الأنبوب الفارغ خطوة بخطوة. كل زوج من اللفات يقلل القطر الخارجي وسمك جدار الأنبوب الفارغ بمقدار معين, وأخيراً لفها في أنبوب سلس بالحجم المطلوب. أثناء عملية الدرفلة على الساخن, تشمل المعلمات التقنية الرئيسية التي يجب التحكم فيها درجة حرارة التدحرج, سرعة المتداول, حجم تمرير اللفة, والتوتر بين اللفات.
درجة حرارة الدرفلة هي المعلمة الأساسية لعملية الدرفلة على الساخن, والتي يتم التحكم فيها عادة عند 900-1100 درجة مئوية لـ ASTM A519 SAE 1020 أنابيب سلسة. درجة حرارة التدحرج المعقولة يمكن أن تضمن أن الأنبوب الفارغ يتمتع بمرونة وصلابة جيدة, وعملية المتداول سلسة. إذا كانت درجة حرارة المتداول مرتفعة جدا, قد يكون الأنبوب محموما, مما يؤدي إلى نمو الحبوب وانخفاض القوة; إذا كانت درجة الحرارة منخفضة جدًا, ستزداد مقاومة التدحرج, وقد تحدث عيوب مثل الشقوق والخدوش على سطح الأنبوب.
يتم تحديد سرعة التدحرج وفقًا لدرجة حرارة التدحرج, حجم الأنبوب, وكفاءة الإنتاج. لASTM A519 SAE 1020 أنابيب سلسة, عادة ما يتم التحكم في سرعة التدحرج عند 1-5 تصلب متعدد. يمكن لسرعة التدحرج المعتدلة أن تضمن تشوه الأنبوب بالكامل, ودقة الأبعاد وجودة السطح مستقرة. إذا كانت سرعة الدوران عالية جدًا, قد يتم سحب الأنبوب أو كسره بسبب التوتر الزائد; إذا كانت السرعة منخفضة جدًا, سيتم تخفيض كفاءة الإنتاج, وقد يتأكسد الأنبوب بسبب التعرض لدرجات الحرارة المرتفعة لفترة طويلة.
تم تصميم حجم تمرير اللفة وفقًا للحجم المطلوب للأنبوب النهائي. كل زوج من اللفات له شكل تمرير محدد (مثل الدائرية, بيضوي, أو مربع), مما يقلل تدريجياً من القطر الخارجي وسمك جدار الأنبوب الفارغ. يجب التحكم بدقة في حجم تمرير اللفة للتأكد من أن دقة أبعاد الأنبوب المدلفن تلبي متطلبات معيار ASTM A519. إذا كان حجم تمريرة اللفة كبيرًا جدًا, سيكون القطر الخارجي وسمك جدار الأنبوب كبيرًا جدًا; إذا كان الحجم صغيرًا جدًا, قد يتم لف الأنبوب بشكل زائد, مما يؤدي إلى جدران رقيقة أو الشقوق.
يعد التوتر بين اللفات أيضًا معلمة تحكم مهمة. يمكن لتوتر معين أن يضمن تحرك الأنبوب للأمام بثبات أثناء عملية التدحرج, وسمك الجدار موحد. ومع ذلك, التوتر المفرط سوف يسبب تمدد الأنبوب, مما يؤدي إلى انخفاض سمك الجدار وعدم تساوي دقة الأبعاد; سيؤدي التوتر غير الكافي إلى انزلاق الأنبوب بين اللفات, مما يؤدي إلى عيوب السطح وعدم تساوي سمك الجدار.
4.3.2 عملية الدرفلة على البارد
يتم استخدام الدرفلة على البارد بشكل أساسي لإنتاج ASTM A519 SAE على البارد 1020 أنابيب سلسة, والذي يتم الانتهاء منه بواسطة مطحنة الدرفلة الباردة (مثل مطحنة الدرفلة الباردة ذات الدرفتين أو مطحنة الدرفلة الباردة متعددة الدرفلة). تتم عملية الدرفلة الباردة في درجة حرارة الغرفة (أو أعلى قليلاً من درجة حرارة الغرفة), دون تسخين الأنبوب الفارغ. بالمقارنة مع الدرفلة الساخنة, تتميز الدرفلة على البارد بمزايا دقة الأبعاد العالية, الانتهاء من السطح جيدة, وقوة الشد العالية وقوة الخضوع, ولكن لديها أيضًا عيوب مقاومة التدحرج العالية وانخفاض كفاءة الإنتاج. لذلك, يتم استخدام الدرفلة على البارد بشكل رئيسي لإنتاج القطر الصغير, أنابيب غير ملحومة رقيقة الجدران ذات متطلبات عالية الدقة, مثل الأجزاء الميكانيكية الدقيقة, خطوط الأنابيب الهيدروليكية للسيارات, وخطوط أنابيب الصك.
قبل المتداول الباردة, الأنبوب المجوف فارغ بعد الثقب والدرفلة الساخنة (أو مباشرة بعد ثقب) يحتاج إلى الخضوع للعلاج المسبق, بما في ذلك التخليل, الشطف, والتشحيم. التخليل هو إزالة مقياس الأكسيد والصدأ على سطح الأنبوب الفارغ, عادة باستخدام حمض الهيدروكلوريك أو محلول حمض الكبريتيك; الشطف هو غسل المحلول الحمضي المتبقي على سطح الأنبوب الفارغ لتجنب التآكل; التشحيم هو تطبيق طبقة من مواد التشحيم (مثل الزيوت المعدنية, الجرافيت) على سطح الأنبوب الفارغ لتقليل الاحتكاك بين الأنبوب الفارغ واللفائف أثناء الدرفلة على البارد, منع الخدوش السطحية, وتحسين الانتهاء من السطح للأنبوب النهائي. تؤثر جودة المعالجة المسبقة بشكل مباشر على تأثير الدرفلة على البارد وجودة سطح الأنبوب النهائي; إذا لم يكن العلاج المسبق موجودًا, العيوب مثل الخدوش, حفر, وقد تظهر بقع الصدأ على سطح الأنبوب المدلفن على البارد.
مبدأ عمل الدرفلة على البارد يشبه مبدأ الدرفلة على الساخن, ولكن يتم إجراؤه في درجة حرارة الغرفة. يتم تغذية الأنبوب الفارغ إلى مطحنة الدرفلة الباردة, وتحت ضغط اللفات, يتم تقليل القطر الخارجي للأنبوب وسمك الجدار تدريجيًا إلى الحجم المطلوب للأنبوب النهائي. أثناء عملية الدرفلة على البارد, الأنبوب الفارغ يخضع لتشوه البلاستيك, ويحدث تصلب العمل, مما يجعل قوة الشد وقوة الخضوع للأنبوب تزيد بشكل كبير, بينما يتناقص الاستطالة. تشمل المعلمات التقنية الرئيسية التي يجب التحكم فيها بشكل صارم أثناء الدرفلة على البارد ضغط الدرفلة, سرعة المتداول, حجم تمرير اللفة, وحالة التشحيم.
ضغط اللف هو المعلمة الأساسية لعملية اللف على البارد, والتي يتم تحديدها وفقًا للخصائص المادية للأنبوب الفارغ, حجم الأنبوب الفارغ, والحجم المطلوب للأنبوب النهائي. لASTM A519 SAE 1020 أنابيب سلسة, عادة ما يتم التحكم في ضغط التدحرج عند 100-300 الآلام والكروب الذهنية. يمكن لضغط التدحرج المعقول أن يضمن تشوه الأنبوب الفارغ بالكامل, ودقة الأبعاد وجودة السطح للأنبوب النهائي تلبي المتطلبات. إذا كان الضغط المتداول مرتفعا جدا, قد ينكسر الأنبوب أو يتشقق بسبب الضغط الزائد; إذا كان الضغط المتداول منخفضًا جدًا, تشوه الأنبوب الفارغ غير كاف, والقطر الخارجي وسمك الجدار للأنبوب النهائي لا يمكن أن يفي بالمتطلبات.
تؤثر سرعة التدحرج بشكل مباشر على كفاءة الإنتاج وجودة الأنبوب النهائي. لASTM A519 SAE 1020 أنابيب سلسة, عادة ما يتم التحكم في سرعة التدحرج عند 0.5-2 تصلب متعدد. يمكن لسرعة التدحرج المعتدلة أن تضمن تحرك الأنبوب للأمام بثبات أثناء عملية التدحرج, وحالة التشحيم جيدة, تجنب العيوب السطحية. إذا كانت سرعة الدوران عالية جدًا, يزداد الاحتكاك بين الأنبوب الفارغ واللفات, مما قد يسبب خدوشًا على السطح ويقلل من تشطيب السطح; إذا كانت سرعة الدوران منخفضة جدًا, يتم تقليل كفاءة الإنتاج, ويتم زيادة تكلفة الإنتاج.
حجم تمرير اللف للدرفلة الباردة أكثر دقة من الدرفلة الساخنة, والذي تم تصميمه وفقًا لدقة الأبعاد المطلوبة للأنبوب النهائي. يجب التحكم بدقة في حجم تمرير اللفة لضمان انحراف القطر الخارجي, انحراف سمك الجدار, واستدارة الأنبوب المدلفن على البارد تلبي المتطلبات الصارمة لمعيار ASTM A519 للأنابيب غير الملحومة الجاهزة على البارد. بالاضافة, يجب فحص اللفات وأرضيتها بشكل منتظم للتأكد من أن حجم تمرير اللفات ثابت وخالي من التآكل.
تعتبر حالة التشحيم مهمة جدًا لعملية الدرفلة على البارد. التشحيم الجيد يمكن أن يقلل الاحتكاك بين الأنبوب الفارغ واللفائف, منع الخدوش السطحية, وتحسين الانتهاء من السطح للأنبوب النهائي. أثناء المتداول البارد, يجب أن يتم توفير مادة التشحيم بشكل مستمر إلى سطح التلامس بين الأنبوب الفارغ واللفائف, ويجب تحديد نوع وجرعة مادة التشحيم وفقًا لضغط التدحرج, سرعة المتداول, وغيرها من المعلمات. بعد المتداول الباردة, يجب تنظيف مادة التشحيم المتبقية على سطح الأنبوب لتجنب التأثير على عمليات المعالجة الحرارية والمعالجة السطحية اللاحقة.
بعد المتداول الباردة, الأنبوب غير الملحوم في حالة تصلب العمل, مع صلابة عالية وليونة منخفضة, والتي لا يمكن أن تلبي متطلبات بعض التطبيقات. لذلك, تشطيب بارد ASTM A519 SAE 1020 عادة ما تحتاج الأنابيب غير الملحومة إلى الخضوع للمعالجة الحرارية (مثل الصلب) للقضاء على تصلب العمل, تقليل الصلابة, تحسين الليونة والمتانة, واستعادة الخواص الميكانيكية للأنبوب إلى النطاق المطلوب. درجة حرارة التلدين للمعالجة الباردة ASTM A519 SAE 1020 الأنابيب غير الملحومة عادة ما تكون 700-750 درجة مئوية, ووقت الانتظار هو 1-2 ساعات, تليها التبريد البطيء لدرجة حرارة الغرفة.
4.4 عملية المعالجة الحرارية
تعتبر المعالجة الحرارية رابطًا مهمًا في عملية تصنيع ASTM A519 SAE 1020 أنابيب سلسة, والغرض الرئيسي منه هو ضبط البنية المجهرية للأنبوب, القضاء على الضغوط المتبقية الناتجة أثناء المعالجة, تحسين الخواص الميكانيكية, وتلبية متطلبات الأداء للتطبيقات المختلفة. عملية المعالجة الحرارية ASTM A519 SAE 1020 يتم تحديد الأنابيب غير الملحومة بشكل أساسي من خلال طريقة المعالجة (الانتهاء من الساخنة أو الباردة) ومتطلبات تطبيق الأنبوب, وتشمل طرق المعالجة الحرارية شائعة الاستخدام التلدين, تطبيع, وتخفيف التوتر الصلب.
4.4.1 معالجة الصلب
معالجة الصلب هي طريقة المعالجة الحرارية الأكثر استخدامًا لـ ASTM A519 SAE 1020 أنابيب سلسة, والذي يستخدم بشكل رئيسي للقضاء على تصلب العمل, تقليل الصلابة, تحسين الليونة والمتانة, وتوحيد البنية المجهرية. يتم تطبيق معالجة التلدين على كل من الأنابيب غير الملحومة ذات التشطيب الساخن والبارد: للأنابيب غير الملحومة الساخنة, معالجة التلدين يمكن أن تقضي على الضغوط المتبقية المتولدة أثناء الدرفلة على الساخن والثقب, وتوحيد البنية المجهرية; للأنابيب غير الملحومة الباردة الانتهاء, يتم استخدام معالجة التلدين بشكل أساسي للتخلص من تصلب العمل الناتج أثناء الدرفلة على البارد, استعادة ليونة وصلابة الأنبوب.
عملية التلدين لـ ASTM A519 SAE 1020 الأنابيب غير الملحومة هي على النحو التالي: أولاً, يتم تسخين الأنبوب غير الملحوم إلى 815-870 درجة مئوية (درجة حرارة الصلب), ويتم تحديد وقت التثبيت وفقًا لسمك جدار الأنبوب, مستخدم 1-3 ساعات (كلما زاد سمك الجدار, كلما زاد وقت الحجز); ومن بعد, يتم تبريد الأنبوب إلى درجة حرارة الغرفة ببطء, مع معدل تبريد 50-100 درجة مئوية في الساعة. التبريد البطيء يمكن أن يضمن أن البنية المجهرية للأنبوب تتحول بالكامل إلى الفريت والبرليت, ويتم القضاء على الضغوط المتبقية بالكامل. بعد المعالجة الصلب, صلابة برينل ASTM A519 SAE 1020 يتم تقليل الأنابيب غير الملحومة إلى HB137 (للانتهاء من الساخن) أو ≥150 HB (للتشطيب على البارد بعد التلدين), يتم زيادة الاستطالة, والخواص الميكانيكية أكثر استقرارًا.
4.4.2 علاج التطبيع
يستخدم العلاج التطبيعي بشكل رئيسي لـ ASTM A519 SAE 1020 الأنابيب غير الملحومة التي تتطلب قوة وصلابة أعلى, مثل الأنابيب غير الملحومة المستخدمة في الأجزاء الهيكلية الميكانيكية ذات قدرة تحمل معينة. الغرض من تطبيع العلاج هو تحسين بنية الحبوب, القضاء على الضغوط المتبقية, تحسين قوة وصلابة الأنبوب, وجعل البنية المجهرية أكثر اتساقا.
عملية التطبيع لـ ASTM A519 SAE 1020 الأنابيب غير الملحومة هي على النحو التالي: يتم تسخين الأنبوب غير الملحوم إلى 890-950 درجة مئوية (درجة الحرارة الطبيعية), وهي أعلى بـ 30-50 درجة مئوية من درجة حرارة التلدين, ووقت الانتظار هو 0.5-1 ساعة; ومن بعد, يتم تبريد الأنبوب إلى درجة حرارة الغرفة في الهواء. تبريد الهواء أسرع من التبريد البطيء في التلدين, والتي يمكن أن تجعل بنية الحبوب للأنبوب تتحسن, ويتم تحسين القوة والمتانة مقارنة بالتليين. بعد تطبيع العلاج, قوة الشد ASTM A519 SAE 1020 يمكن أن تصل الأنابيب غير الملحومة 450-500 الآلام والكروب الذهنية, قوة الخضوع يمكن أن تصل 260-300 الآلام والكروب الذهنية, وصلابة برينل هي 140-160 خضاب الدم, وهو مناسب للتطبيقات التي تتطلب قوة أعلى.
4.4.3 التلدين تخفيف التوتر
التلدين لتخفيف الضغط يستخدم بشكل رئيسي في ASTM A519 SAE 1020 الأنابيب غير الملحومة التي خضعت للحام, الانحناء, التشفيه وغيرها من المعالجة بعد المتداول, والغرض الرئيسي منها هو القضاء على الضغوط المتبقية الناتجة أثناء عمليات المعالجة هذه, منع الأنبوب من التشوه أو التشقق أثناء الاستخدام, وتحسين استقرار الأبعاد للأنبوب.
عملية التلدين لتخفيف الضغط لـ ASTM A519 SAE 1020 الأنابيب غير الملحومة هي على النحو التالي: يتم تسخين الأنبوب غير الملحوم إلى 550-650 درجة مئوية (تخفيف الإجهاد درجة حرارة الصلب), ووقت الانتظار هو 1-2 ساعات; ومن بعد, يتم تبريد الأنبوب إلى درجة حرارة الغرفة ببطء. درجة حرارة التلدين لتخفيف الإجهاد أقل من درجات حرارة التلدين والتطبيع, والتي لن تغير البنية المجهرية للأنبوب, ولكن فقط القضاء على الضغوط المتبقية. بعد الصلب تخفيف الإجهاد, تبقى الخواص الميكانيكية للأنبوب دون تغيير بشكل أساسي, ولكن تم تحسين استقرار الأبعاد بشكل ملحوظ, وهو مناسب للأنابيب غير الملحومة المستخدمة في الأدوات والمعدات الدقيقة.
تجدر الإشارة إلى أن عملية المعالجة الحرارية هي ASTM A519 SAE 1020 يجب التحكم الصارم في الأنابيب غير الملحومة وفقًا لمتطلبات العملية, بما في ذلك درجة حرارة التدفئة, عقد الوقت, ومعدل التبريد. وأي انحراف في هذه المعلمات سوف يؤثر على البنية المجهرية والخواص الميكانيكية للأنبوب, مما أدى إلى منتجات غير مؤهلة. بالاضافة, بعد المعالجة الحرارية, يجب فحص الأنبوب غير الملحوم بحثًا عن الخواص الميكانيكية والبنية المجهرية للتأكد من أنه يلبي متطلبات معيار ASTM A519.
4.5 عملية التشطيب
التشطيب هو الرابط النهائي في عملية تصنيع ASTM A519 SAE 1020 أنابيب سلسة, والغرض الرئيسي منها هو تحسين دقة الأبعاد, جودة السطح, ومظهر الأنبوب, وجعل الأنبوب يلبي متطلبات التطبيق النهائية. تتضمن عملية التشطيب القطع بشكل أساسي, استقامة, المعالجة السطحية, التفتيش, التعبئة والتغليف, ووضع العلامات, كل منها لديه متطلبات فنية صارمة.
4.5.1 قطع
بعد المتداول والمعالجة الحرارية, عادة ما يكون الأنبوب غير الملحوم طويلًا (4-7 متر لطول عشوائي), والتي يجب تقطيعها إلى أنابيب ذات طول ثابت وفقًا لمتطلبات العميل. طريقة القطع لـ ASTM A519 SAE 1020 تشمل الأنابيب غير الملحومة بشكل أساسي النشر, قطع اللهب, وقطع البلازما. يستخدم النشر بشكل رئيسي للأنابيب غير الملحومة ذات القطر الصغير والجدران الرقيقة, والتي تتميز بمزايا دقة القطع العالية وسطح القطع الناعم; يتم استخدام القطع باللهب بشكل أساسي للأنابيب غير الملحومة ذات القطر الكبير والجدران السميكة, والتي تتميز بمزايا كفاءة القطع العالية والتكلفة المنخفضة; قطع البلازما مناسب لأقطار مختلفة وسمك جدار الأنابيب غير الملحومة, والتي تتميز بمزايا سرعة القطع السريعة وجودة القطع الجيدة.
أثناء عملية القطع, من الضروري التحكم في سرعة القطع ودرجة حرارة القطع لتجنب العيوب مثل النتوءات, الشقوق, والتشوه على سطح القطع. بعد القطع, يجب تقليم سطح القطع للتأكد من أن سطح القطع مسطح, عمودي على محور الأنبوب, وخالية من نتوءات. يجب أن يتوافق انحراف طول الأنبوب ذو الطول الثابت مع متطلبات معيار ASTM A519, وهو ± 10 مم للأنابيب العامة ذات الطول الثابت, ويجب ألا يتجاوز الحد الأقصى للانحراف ± 20 مم للأنابيب التي يزيد طولها عن 6 متر.
4.5.2 استقامة
أثناء المتداول, المعالجة الحرارية, وعمليات القطع, قد ينتج عن الأنبوب غير الملحوم انحناء طفيف, مما يؤثر على تركيب واستخدام الأنبوب. لذلك, يحتاج الأنبوب غير الملحوم إلى تقويمه للتأكد من أن الاستقامة تلبي متطلبات معيار ASTM A519. طريقة التقويم لـ ASTM A519 SAE 1020 تشمل الأنابيب غير الملحومة بشكل أساسي استقامة الأسطوانة واستقامة الضغط.
استقامة الأسطوانة هي طريقة التقويم الأكثر استخدامًا في الإنتاج الصناعي, والتي يتم استكمالها بواسطة آلة تقويم تحتوي على أزواج متعددة من البكرات. يتم تغذية الأنبوب غير الملحوم إلى آلة التقويم, وتحت ضغط البكرات, يتم تقويم الجزء المنحني من الأنبوب تدريجيًا. تشمل المعلمات التقنية الرئيسية التي يجب التحكم فيها أثناء استقامة الأسطوانة ضغط الأسطوانة, سرعة الأسطوانة, وعدد تمريرات الاستقامة. يمكن أن يضمن ضغط الأسطوانة المعقول وعدد تمريرات الاستقامة أن استقامة الأنبوب تلبي المتطلبات, مع تجنب الإجهاد المفرط وتشوه الأنبوب.
يتم استخدام استقامة الضغط بشكل أساسي للأنابيب غير الملحومة ذات الانحناء الطفيف أو الأنابيب غير الملحومة ذات القطر الكبير, الذي يكتمل بالضغط. يتم الضغط على الجزء المنحني من الأنبوب بالضغط لجعله مستقيماً. أثناء استقامة الصحافة, من الضروري التحكم في قوة الضغط ووقت الضغط لتجنب الشقوق وتشوه الأنبوب. بعد الاستقامة, يجب ألا يتجاوز انحراف استقامة الأنبوب غير الملحوم 1.5 مم لكل متر للأنابيب غير الملحومة الساخنة و 1.0 مم لكل متر للأنابيب غير الملحومة الباردة.
4.5.3 المعالجة السطحية
المعالجة السطحية للمواصفة ASTM A519 SAE 1020 يتم استخدام الأنابيب غير الملحومة بشكل أساسي لتحسين مقاومة التآكل للأنبوب وتحسين جودة المظهر. تشمل طرق المعالجة السطحية الشائعة الاستخدام التخليل, التخميل, الجلفنة, لوحة, والتلميع, والتي يتم اختيارها وفقًا لبيئة تطبيق الأنبوب.
يتم استخدام التخليل والتخميل بشكل أساسي لإزالة مقياس الأكسيد والصدأ على سطح الأنبوب, وتشكيل فيلم سلبي على سطح الأنبوب لتحسين مقاومة التآكل. عادة ما يتم التخليل باستخدام حمض الهيدروكلوريك أو محلول حامض الكبريتيك, ويتم التخميل باستخدام حمض الكروميك أو محلول حمض الفوسفوريك. بعد التخليل والتخميل, سطح الأنبوب ناعم ونظيف, وتم تحسين مقاومة التآكل بشكل ملحوظ.
تنقسم الجلفنة إلى جلفنة بالغمس الساخن وجلفنة كهربائية. الجلفنة بالغمس الساخن هي غمر الأنبوب غير الملحوم في سائل الزنك المنصهر لتشكيل طبقة الزنك على سطح الأنبوب, التي تتمتع بمقاومة جيدة للتآكل ومناسبة للأنابيب غير الملحومة المستخدمة في البيئات الخارجية أو المسببة للتآكل; الجلفنة الكهربائية هي تشكيل طبقة الزنك على سطح الأنبوب من خلال التحليل الكهربائي, والتي تتميز بمزايا طبقة الزنك الموحدة والمظهر الجميل, وهي مناسبة للأنابيب غير الملحومة المستخدمة في البيئات الداخلية أو المعتدلة المسببة للتآكل.
الطلاء هو وضع طبقة من الطلاء على سطح الأنبوب لعزل الأنبوب عن البيئة الخارجية ومنع التآكل. يتم اختيار نوع الطلاء وفقًا لبيئة تطبيق الأنبوب, مثل الطلاء المضاد للصدأ, طلاء مضاد للتآكل, والطلاء الديكوري. يستخدم التلميع بشكل أساسي للأنابيب غير الملحومة ذات التشطيب البارد والتي تتطلب تشطيبًا عاليًا للسطح, وهو تلميع سطح الأنبوب من خلال معدات التلميع لتقليل خشونة السطح وتحسين تشطيب السطح, مما يجعل سطح الأنبوب ناعمًا ومشرقًا.
4.5.4 التفتيش, التعبئة والتغليف, ووضع العلامات
بعد الانتهاء, ASTM A519 SAE 1020 تحتاج الأنابيب غير الملحومة إلى الخضوع لفحص نهائي صارم لضمان الجودة, أداء, ودقة الأبعاد للأنابيب تلبي متطلبات معيار ASTM A519 ومتطلبات العملاء. يشمل الفحص النهائي بشكل أساسي فحص الأبعاد, فحص جودة السطح, فحص الممتلكات الميكانيكية, وفحص الجودة الداخلية.
فحص الأبعاد هو التحقق من القطر الخارجي, سمك الجدار, الطول, استقامة, واستدارة الأنبوب باستخدام الفرجار, ميكرومتر, المسطرة, وأدوات أخرى للتأكد من أن انحراف الأبعاد يلبي المتطلبات القياسية. فحص جودة السطح هو فحص الأسطح الداخلية والخارجية للأنبوب عن طريق الفحص البصري أو الكشف عن الخلل بالموجات فوق الصوتية للتأكد من عدم وجود تشققات, الادراج, الخدوش, حفر, طيات, وغيرها من العيوب. يتم فحص الخصائص الميكانيكية من خلال أخذ عينات عشوائية من الأنابيب واختبار قوة الشد الخاصة بها, مقاومة الخضوع, استطالة, والصلابة للتأكد من أن الخواص الميكانيكية تلبي المتطلبات القياسية. فحص الجودة الداخلي هو فحص العيوب الداخلية للأنابيب عن طريق الاختبار بالموجات فوق الصوتية أو الاختبار الشعاعي, خاصة بالنسبة للأنابيب غير الملحومة ذات الجدران السميكة, للتأكد من عدم وجود تشققات داخلية, فتحات الانكماش, المسامية, وغيرها من العيوب.
بعد اجتياز التفتيش, يتم تعبئة الأنابيب غير الملحومة لمنع الضرر, تآكل, والتلوث أثناء التخزين والنقل. يتم اختيار طريقة التغليف حسب القطر, الطول, وكمية الأنابيب, مثل حزمة التعبئة والتغليف, تغليف صندوق خشبي, وتغليف الأفلام البلاستيكية. للأنابيب غير الملحومة التي تتطلب تخزينًا ونقلًا على المدى الطويل, يتم إجراء معالجة مقاومة للرطوبة ومضادة للصدأ داخل العبوة, مثل وضع المجففات وتغليف الورق المضاد للصدأ.
يتم وضع العلامات على الأنابيب غير الملحومة المعبأة لضمان إمكانية التتبع. يتضمن محتوى العلامة بشكل أساسي اسم الشركة المصنعة, اسم المنتج, الصف المادي (أستم A519 ساي 1020), القطر الخارجي, سمك الجدار, الطول, الرقم القياسي (أستم A519/A519M-24), رقم الدفعة, وتاريخ الإنتاج. العلامة واضحة, حازم, وسهلة التعرف عليها, وهو مناسب للعملاء للتحقق والاستخدام.
5. الخصائص التقنية للمواصفة ASTM A519 SAE 1020 أنابيب سلسة
أستم A519 ساي 1020 تتميز الأنابيب غير الملحومة بخصائص تقنية فريدة بسبب تركيبها الكيميائي المعقول, عملية تصنيع صارمة, ومراقبة الجودة الموحدة, مما يجعلها تستخدم على نطاق واسع في مختلف المجالات الصناعية. الخصائص التقنية الرئيسية لـ ASTM A519 SAE 1020 الأنابيب غير الملحومة هي على النحو التالي:
5.1 أداء معالجة ممتاز
أستم A519 ساي 1020 عبارة عن فولاذ كربوني عادي منخفض الكربون يحتوي على نسبة كربون 0.18-0.23%, التي لديها قابلية لحام ممتازة, القابليه للتشكيل, والقدرة على التشغيل الآلي. من حيث قابلية اللحام, المحتوى المنخفض من الكربون يضمن عدم وجود منطقة تصلب واضحة للأنبوب بعد اللحام, ودرزة اللحام تتمتع بقوة وصلابة جيدة, وهي مناسبة لطرق اللحام المختلفة مثل اللحام بالقوس, لحام الغاز, لحام المقاومة, واللحام بالليزر. يمكن للمفصل الملحوم أن يلبي متطلبات الخاصية الميكانيكية للمعدن الأساسي بدون معالجة حرارية بعد اللحام (باستثناء التطبيقات الخاصة).
من حيث القابلية للتشكيل, أستم A519 ساي 1020 تتميز الأنابيب غير الملحومة بمرونة وصلابة جيدة, والتي يمكن معالجتها بسهولة عن طريق الانحناء, التشفيه, توسيع, ختم, وغيرها من عمليات التشكيل دون تكسير أو تشوه. فمثلا, يمكن ثني الأنبوب في زوايا مختلفة وفقًا لمتطلبات التثبيت, ويمكن إجراء معالجة التشفيه والتوسيع لتلبية متطلبات الاتصال لنظام خطوط الأنابيب. إن قابلية تشكيل الأنابيب غير الملحومة ذات التشطيب البارد أسوأ قليلاً من الأنابيب غير الملحومة ذات التشطيب الساخن بسبب تصلب العمل, ولكن يمكن تحسينه عن طريق المعالجة الصلب.
من حيث إمكانية التشغيل الآلي, أستم A519 ساي 1020 تتميز الأنابيب غير الملحومة بصلابة منخفضة وأداء قطع جيد, والتي يمكن معالجتها بسهولة عن طريق الدوران, الطحن, الحفر, التنصت, وطرق التصنيع الأخرى. تآكل أداة القطع صغير, كفاءة القطع عالية, والانتهاء من سطح الأجزاء الآلية جيد. وهذا يجعل الأنبوب مناسبًا لتصنيع الأجزاء الهيكلية الميكانيكية المختلفة التي تتطلب التصنيع, مثل الأعمدة, الأكمام, والموصلات.
5.2 خصائص ميكانيكية مستقرة
التركيب الكيميائي للمواصفة ASTM A519 SAE 1020 يتم التحكم بدقة في الأنابيب غير الملحومة وفقًا لمعيار ASTM A519, وعملية التصنيع (ثقب, المتداول, المعالجة الحرارية) موحدة, مما يضمن أن الخواص الميكانيكية للأنابيب مستقرة وموثوقة. الانتهاء من الساخن ASTM A519 SAE 1020 تتميز الأنابيب غير الملحومة بالليونة والمتانة الجيدة, مع قوة الشد لا تقل عن 415 الآلام والكروب الذهنية, قوة الخضوع لا تقل عن 240 الآلام والكروب الذهنية, واستطالة لا تقل عن 25%, وهو مناسب للتطبيقات ذات الأغراض العامة التي تتطلب ليونة جيدة.
الانتهاء من البارد ASTM A519 SAE 1020 تتميز الأنابيب غير الملحومة بقوة شد عالية وقوة إنتاجية بسبب تصلب العمل, مع قوة الشد لا تقل عن 450 الآلام والكروب الذهنية, قوة الخضوع لا تقل عن 310 الآلام والكروب الذهنية, واستطالة لا تقل عن 15%, وهو مناسب للتطبيقات التي تتطلب قوة عالية ودقة أبعاد عالية. بالاضافة, يمكن تعديل الخواص الميكانيكية للأنابيب عن طريق المعالجة الحرارية (التلدين, تطبيع) لتلبية متطلبات الأداء لمختلف التطبيقات, مما يعزز تنوع الأنابيب.
5.3 دقة أبعاد عالية وجودة سطح جيدة
أستم A519 ساي 1020 تتمتع الأنابيب غير الملحومة بمتطلبات دقة أبعاد صارمة وفقًا لمعيار ASTM A519. الأنابيب غير الملحومة الجاهزة على الساخن لها انحراف في القطر الخارجي يبلغ ±0.5% من القطر الخارجي الاسمي, انحراف سمك الجدار بمقدار ±10% من سمك الجدار الاسمي, وانحراف الاستقامة لا يزيد على 1.5 مم لكل متر; تتمتع الأنابيب غير الملحومة الجاهزة على البارد بدقة أبعاد أعلى, مع انحراف القطر الخارجي ±0.05-±0.10 مم, انحراف سمك الجدار بنسبة ±5% من سمك الجدار الاسمي, وانحراف الاستقامة لا يزيد على 1.0 مم لكل متر. تضمن دقة الأبعاد العالية أن تتمتع الأنابيب بقابلية تبادل جيدة ويمكن تركيبها وتوصيلها بسهولة.
جودة السطح ASTM A519 SAE 1020 يتم أيضًا التحكم بدقة في الأنابيب غير الملحومة. الأنابيب غير الملحومة الجاهزة على الساخن لها خشونة سطحية لا تزيد عن 6.3 ميكرومتر (ر), والأنابيب غير الملحومة الجاهزة على البارد لها خشونة سطحية لا تزيد عن 1.6 ميكرومتر (ر). الأسطح الداخلية والخارجية للأنابيب ناعمة, خالية من الشقوق, الادراج, الخدوش, حفر, وغيرها من العيوب, الذي لا يحسن جودة مظهر الأنابيب فحسب، بل يقلل أيضًا من المقاومة عند نقل السوائل ويتجنب تراكم الشوائب في خط الأنابيب.
5.4 فعالية التكلفة وتعدد الاستخدامات على نطاق واسع
أستم A519 ساي 1020 الأنابيب غير الملحومة مصنوعة من الفولاذ الكربوني العادي منخفض الكربون, التي لديها مصادر وفيرة من المواد الخام وتكاليف إنتاج منخفضة مقارنة بأنابيب الفولاذ السبائكي والأنابيب غير الملحومة المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ. بالاضافة, عملية تصنيع الأنابيب ناضجة وبسيطة, مع كفاءة إنتاجية عالية, مما يقلل من تكلفة الإنتاج بشكل أكبر. لذلك, أستم A519 ساي 1020 تتميز الأنابيب غير الملحومة بفعالية عالية من حيث التكلفة, وهو مناسب للاستخدام على نطاق واسع في المجالات الصناعية.
في نفس الوقت, أستم A519 ساي 1020 تتميز الأنابيب غير الملحومة بتنوع واسع, والتي يمكن استخدامها في مختلف المجالات الصناعية مثل أنظمة الأنابيب, تصنيع الآلات, صناعة السيارات, هندسة البناء, والآلات الزراعية. يمكن استخدامها لنقل السوائل ذات الضغط المنخفض والضغط المتوسط (ماء, زيت, الهواء), تصنيع الأجزاء الهيكلية الميكانيكية (مهاوي, الأكمام, الموصلات), مكونات السيارات (أنابيب الوقود, الأنابيب الهيدروليكية), ومكونات البناء (السقالات, أنابيب الدعم). إن التنوع الواسع يجعل الأنابيب تتمتع بطلب كبير في السوق وآفاق تطبيق واسعة.
5.5 مقاومة جيدة للتآكل (بعد المعالجة السطحية)
المعدن الأساسي ASTM A519 SAE 1020 الأنابيب غير الملحومة لديها مقاومة عامة للتآكل, وهو عرضة للصدأ والتآكل في الرطوبة, البيئات المسببة للتآكل. ومع ذلك, بعد المعالجة السطحية (مثل الجلفنة, لوحة, تخليل, والتخميل), يمكن تحسين مقاومة التآكل للأنابيب بشكل كبير. فمثلا, المجلفن بالغمس الساخن ASTM A519 SAE 1020 يمكن استخدام الأنابيب غير الملحومة في الهواء الطلق, ساحلية, وغيرها من البيئات المسببة للتآكل لفترة طويلة دون الصدأ; يمكن استخدام الأنابيب غير الملحومة المطلية في الورش الصناعية ذات الغازات المسببة للتآكل لمنع التآكل. يؤدي هذا إلى توسيع نطاق تطبيق الأنابيب ويجعلها مناسبة لبيئات التطبيقات الأكثر تعقيدًا.
6. التطبيقات الصناعية للمواصفة ASTM A519 SAE 1020 أنابيب سلسة
بسبب أداء المعالجة الممتاز, خصائص ميكانيكية مستقرة, دقة الأبعاد عالية, فعالية جيدة من حيث التكلفة, وتنوع واسع, أستم A519 ساي 1020 تستخدم الأنابيب غير الملحومة على نطاق واسع في مختلف المجالات الصناعية. التطبيقات الصناعية الرئيسية مفصلة على النحو التالي, بما في ذلك أنظمة الأنابيب, تصنيع الآلات, صناعة السيارات, هندسة البناء, الآلات الزراعية, وغيرها من المجالات. تم توضيح سيناريوهات التطبيق المحددة ومتطلبات كل مجال لتوفير مرجع للتطبيق العملي.
6.1 أنظمة الأنابيب
تعد أنظمة الأنابيب من أهم مجالات تطبيق ASTM A519 SAE 1020 أنابيب سلسة, والتي تستخدم بشكل أساسي لنقل السوائل ذات الضغط المنخفض والمتوسط مثل الماء, زيت, الهواء, الغاز, والكواشف الكيميائية. تتميز الأنابيب غير الملحومة بمزايا سماكة الجدار الموحدة, قدرة تحمل الضغط العالي, سطح داخلي أملس, ومقاومة منخفضة للسوائل, وهي مناسبة لأنظمة الأنابيب المختلفة في المجالات الصناعية والمدنية.
في أنظمة الأنابيب الصناعية, أستم A519 ساي 1020 تستخدم الأنابيب غير الملحومة على نطاق واسع في أنظمة إمدادات المياه والصرف الصحي, خطوط أنابيب النفط, خطوط أنابيب الهواء, خطوط أنابيب الغاز, وخطوط أنابيب الكواشف الكيميائية للمصانع, محطات توليد الطاقة, نباتات كيميائية, وشركات التعدين. فمثلا, في محطة للطاقة, تُستخدم الأنابيب كخطوط أنابيب مياه متداولة لنقل مياه التبريد لمعدات توليد الطاقة; في مصنع كيميائي, يتم استخدام الأنابيب كخطوط أنابيب كاشف كيميائي منخفض الضغط لنقل الكواشف الكيميائية غير المسببة للتآكل أو المسببة للتآكل قليلاً (بعد المعالجة السطحية). عادة ما يتم استخدام الأنابيب غير الملحومة الساخنة في أنظمة الأنابيب الصناعية العامة بسبب ليونتها الجيدة وتكلفتها المنخفضة; يتم استخدام الأنابيب غير الملحومة الباردة في أنظمة الأنابيب الدقيقة التي تتطلب دقة أبعاد عالية وتشطيبًا للسطح, مثل خطوط أنابيب الأدوات وخطوط الأنابيب الهيدروليكية.
في أنظمة الأنابيب المدنية, أستم A519 ساي 1020 تستخدم الأنابيب غير الملحومة في خطوط أنابيب إمدادات المياه, خطوط أنابيب التدفئة, وخطوط أنابيب الغاز للمباني السكنية, المباني التجارية, والمرافق العامة. فمثلا, تُستخدم الأنابيب كخطوط أنابيب للتدفئة لنقل الماء الساخن أو البخار للتدفئة الداخلية; وتستخدم الأنابيب كخطوط أنابيب غاز لنقل الغاز الطبيعي أو غاز البترول المسال (بعد العلاج المضاد للتآكل). تتمتع أنظمة الأنابيب المدنية بمتطلبات منخفضة نسبيًا فيما يتعلق بقدرة تحمل الضغط ودقة أبعاد الأنابيب, الانتهاء من الساخن جدا ASTM A519 SAE 1020 تستخدم الأنابيب غير الملحومة بشكل رئيسي, والتي تتميز بمزايا التكلفة المنخفضة وسهولة التركيب.
6.2 صناعة تصنيع الآلات
تعد صناعة تصنيع الآلات مجالًا مهمًا آخر لتطبيق ASTM A519 SAE 1020 أنابيب سلسة, والتي تستخدم بشكل رئيسي لتصنيع الأجزاء الهيكلية الميكانيكية وأجزاء ناقل الحركة. تتميز الأنابيب بقابلية تشكيل وتشكيل ممتازة, وخصائص ميكانيكية مستقرة, والتي يمكن معالجتها بسهولة إلى أجزاء هيكلية مختلفة تلبي متطلبات المعدات الميكانيكية.
تشمل سيناريوهات التطبيق الشائعة في صناعة تصنيع الآلات: مهاوي التصنيع, الأكمام, البطانات, الموصلات, بين قوسين, والأجزاء الهيكلية الأخرى للأدوات الآلية, مضخات, صمامات, الضواغط, وغيرها من المعدات الميكانيكية. فمثلا, تتم معالجة الأنابيب إلى الأكمام من خلال الخراطة والطحن, والتي تستخدم لدعم العمود الدوار لأداة الآلة; تتم معالجة الأنابيب إلى موصلات من خلال الحفر والتنصت, والتي تستخدم لربط المكونات المختلفة للمعدات الميكانيكية; تتم معالجة الأنابيب بين قوسين من خلال الثني واللحام, والتي تستخدم لإصلاح المعدات الميكانيكية.
بالاضافة, أستم A519 ساي 1020 تُستخدم الأنابيب غير الملحومة أيضًا في تصنيع الأسطوانات الهيدروليكية والأسطوانات الهوائية للأنظمة الهيدروليكية والهوائية. يتم استخدام الأنابيب غير الملحومة الباردة بشكل أساسي لهذا التطبيق نظرًا لدقة الأبعاد العالية والتشطيب الجيد للسطح, والتي يمكن أن تضمن أداء الختم ودقة الحركة للأسطوانة الهيدروليكية والأسطوانة الهوائية. يمكن تعديل الخواص الميكانيكية للأنابيب عن طريق المعالجة الحرارية لتلبية متطلبات الحمل للأنظمة الهيدروليكية والهوائية.
6.3 صناعة السيارات
في صناعة السيارات, أستم A519 ساي 1020 تُستخدم الأنابيب غير الملحومة على نطاق واسع لتصنيع مكونات السيارات المختلفة نظرًا لأداء المعالجة الجيد, قوة عالية, وتكلفة منخفضة. تشمل سيناريوهات التطبيق الرئيسية أنابيب وقود السيارات, الأنابيب الهيدروليكية, أنابيب الفرامل, أنابيب العادم, والمكونات الهيكلية.
تستخدم أنابيب وقود السيارات لنقل الوقود من خزان الوقود إلى المحرك, الذي يتطلب أداء الختم الجيد, المقاومة للتآكل, والقدرة على تحمل الضغط. أستم A519 ساي 1020 يتم استخدام الأنابيب غير الملحومة بعد الجلفنة أو معالجة الطلاء كأنابيب وقود, والتي يمكن أن تلبي متطلبات مقاومة التآكل لنظام الوقود وتضمن النقل الآمن للوقود. تُستخدم الأنابيب الهيدروليكية للسيارات لنقل الزيت الهيدروليكي للنظام الهيدروليكي للسيارات (مثل نظام التوجيه المعزز, نظام الفرامل), الأمر الذي يتطلب دقة عالية الأبعاد والانتهاء من السطح. تشطيب بارد ASTM A519 SAE 1020 تستخدم الأنابيب غير الملحومة كأنابيب هيدروليكية, والتي يمكن أن تضمن أداء الختم وقدرة تحمل الضغط للنظام الهيدروليكي.
تُستخدم أنابيب فرامل السيارات لنقل سائل الفرامل لنظام فرامل السيارات, مما يتطلب قوة عالية, ليونة جيدة, ومقاومة التآكل. أستم A519 ساي 1020 يتم استخدام الأنابيب غير الملحومة بعد المعالجة المضادة للتآكل كأنابيب للفرامل, والتي يمكن أن تضمن موثوقية نظام الفرامل وتجنب فشل الفرامل الناجم عن تآكل الأنابيب أو تشققها. بالاضافة, تُستخدم الأنابيب أيضًا لتصنيع المكونات الهيكلية للسيارات مثل دعامات الإطار وأقواس التعليق, والتي تتطلب قوة وصلابة جيدة لضمان سلامة واستقرار السيارة.
6.4 صناعة هندسة البناء
في صناعة هندسة البناء, أستم A519 ساي 1020 تستخدم الأنابيب غير الملحومة بشكل أساسي لتصنيع الأجزاء الهيكلية للبناء, السقالات, أنابيب الدعم, والمكونات الزخرفية. الأنابيب لديها قوة جيدة, ليونة, وقابلية اللحام, وهي مناسبة لسيناريوهات البناء المختلفة.
تعتبر السقالات وأنابيب الدعم هي التطبيق الأكثر شيوعًا لـ ASTM A519 SAE 1020 أنابيب غير ملحومة في صناعة البناء والتشييد. تُستخدم الأنابيب في بناء السقالات لعمال البناء للعمل على ارتفاعات, ودعم الأنابيب لدعم صب الخرسانة للهياكل الخرسانية (مثل الحزم, أعمدة, وألواح). الانتهاء من الساخن ASTM A519 SAE 1020 تستخدم الأنابيب غير الملحومة بشكل أساسي في هذا التطبيق بسبب ليونتها الجيدة, قدرة تحمل عالية, وتكلفة منخفضة. يتم توصيل الأنابيب عن طريق اللحام أو المثبتات لتشكيل نظام دعم وسقالات مستقر, والتي يمكن أن تضمن سلامة عملية البناء.
بالاضافة, أستم A519 ساي 1020 تُستخدم الأنابيب غير الملحومة أيضًا لتصنيع المكونات الهيكلية للبناء مثل الإطارات الفولاذية, السور, والدرابزين. فمثلا, تتم معالجة الأنابيب إلى درابزين ودرابزين من خلال الثني واللحام, والتي تستخدم في السلالم, شرفات, وممرات المباني السكنية والمباني التجارية; يتم استخدام الأنابيب كمكونات إطار فولاذي لبناء هياكل فولاذية خفيفة الوزن, والتي تتمتع بمزايا الوزن الخفيف, قوة عالية, وسهلة التركيب. يتم استخدام الأنابيب غير الملحومة ذات التشطيب البارد للمكونات الزخرفية التي تتطلب تشطيبًا عاليًا للسطح, مثل السور الزخرفية والدرابزين, والتي يمكن أن تحسن جودة مظهر المبنى.
6.5 صناعة الآلات الزراعية
في صناعة الآلات الزراعية, أستم A519 ساي 1020 تُستخدم الأنابيب غير الملحومة على نطاق واسع لتصنيع مكونات الآلات الزراعية المختلفة نظرًا لتكلفتها المنخفضة, أداء معالجة جيد, والمتانة. وتشمل سيناريوهات التطبيق الرئيسية إطارات الآلات الزراعية, أعمدة النقل, الأنابيب الهيدروليكية, وأنابيب نقل السوائل.
تُستخدم إطارات الآلات الزراعية لدعم المكونات المختلفة للآلات الزراعية (مثل الجرارات, حصادات, والمزارعون), والتي تتطلب قوة ومتانة جيدة لتحمل التأثير والاهتزاز أثناء التشغيل. أستم A519 ساي 1020 تستخدم الأنابيب غير الملحومة لتصنيع الإطارات من خلال اللحام والثني, والتي يمكن أن تلبي متطلبات القوة للآلات الزراعية وتقليل وزن الآلة. تُستخدم أعمدة النقل لنقل الطاقة بين المكونات المختلفة للآلات الزراعية, والتي تتطلب قوة عالية ومقاومة جيدة للتآكل. أستم A519 ساي 1020 يتم استخدام الأنابيب غير الملحومة بعد معالجة التبريد والتلطيف كأعمدة نقل, والتي يمكن أن تحسن قوة ومقاومة التآكل للأعمدة.
يتم استخدام الأنابيب الهيدروليكية وأنابيب نقل السوائل في النظام الهيدروليكي ونظام نقل السوائل للآلات الزراعية, مثل نقل الزيت الهيدروليكي لنظام الرفع الهيدروليكي للجرارات ونقل المياه والأسمدة لآلات الري الزراعية. ASTM A519 SAE بلمسة نهائية ساخنة أو باردة 1020 يتم اختيار الأنابيب غير الملحومة وفقًا لمتطلبات الدقة للنظام, والتي يمكن أن تضمن التشغيل الطبيعي للنظام الهيدروليكي ونظام نقل السوائل.
6.6 مجالات التطبيق الأخرى
بالإضافة إلى الحقول المذكورة أعلاه, أستم A519 ساي 1020 تُستخدم الأنابيب غير الملحومة أيضًا في مجالات صناعية أخرى مثل الفضاء الجوي, هندسة بحرية, والمعدات الطبية, ولكن حجم التطبيق صغير نسبيا, والمتطلبات أكثر صرامة.
في مجال الطيران, وتستخدم الأنابيب لتصنيع المكونات المساعدة للطائرات (مثل خطوط أنابيب الهواء وخطوط الأنابيب الهيدروليكية), والتي تتطلب دقة أبعاد عالية, خصائص ميكانيكية جيدة, وخفيفة الوزن. تشطيب بارد ASTM A519 SAE 1020 يتم استخدام الأنابيب غير الملحومة بعد المعالجة الحرارية والتفتيش الصارم لهذا التطبيق, والتي يمكن أن تلبي المتطلبات الصارمة لصناعة الطيران. في مجال الهندسة البحرية, تُستخدم الأنابيب كخطوط أنابيب لنقل السوائل ذات الضغط المنخفض على السفن, والتي تتطلب مقاومة جيدة للتآكل (بعد الجلفنة بالغمس الساخن أو الطلاء المضاد للتآكل) لتحمل البيئة المسببة للتآكل من مياه البحر. في مجال المعدات الطبية, وتستخدم الأنابيب لتصنيع المكونات المساعدة للمعدات الطبية (مثل خطوط أنابيب الصك), والتي تتطلب دقة أبعاد عالية وتشطيب السطح, ومتطلبات النظافة الصارمة. تشطيب بارد ASTM A519 SAE 1020 يتم استخدام الأنابيب غير الملحومة بعد معالجة التلميع والتطهير لهذا التطبيق.
