تحسين عملية ضغط الكوع المصنوع من الفولاذ المقاوم للصدأ

أكواع من الفولاذ المقاوم للصدأتُستخدم أكواع الفولاذ المقاوم للصدأ على نطاق واسع في صناعات البتروكيماويات والأجهزة والأغذية وغيرها نظرًا لمقاومتها العالية للتآكل. بالنسبة لمصنعي وصلات الأنابيب المحترفين، تُعدّ أكواع الفولاذ المقاوم للصدأ منتجًا ذا قيمة مضافة عالية، وتؤثر جودتها وإنتاجيتها بشكل مباشر على أرباح الشركة. حاليًا، يعتمد جميع مصنعي وصلات الأنابيب المحليين عملية الإنتاج بالضغط البارد الشعاعي عند تصنيع أكواع الفولاذ المقاوم للصدأ. ويعود استخدام هذه العملية بشكل أساسي إلى استطالة وصلات أنابيب الفولاذ المقاوم للصدأ العالية وخصائصها الهشة عند التسخين. ولكن في عملية الإنتاج الفعلية، وجدنا بعض العيوب:
① إن تأثير تشكيل الكوع ليس جيدًا، كما أن وصلات الأنابيب عرضة للخدوش، مما يزيد من عدد الإصلاحات ويزيد من تكلفة الإصلاحات.
٢- يصعب فك وتركيب القالب، مما يزيد من ساعات العمل الإضافية ويقلل من كفاءة الإنتاج. وقد أثرت هذه المشاكل بشكل كبير على جودة المنتجات وكميتها. لهذا السبب، في بداية عام ٢٠٠٠، حققنا إنجازًا تقنيًا كبيرًا، حيث اعتمدنا عملية الضغط البارد المحوري لإنتاج أكواع من الفولاذ المقاوم للصدأ، وحققنا نتائج باهرة.

1. مبدأ عملية الضغط البارد الشعاعي
العامل الرئيسي المحدد للتشوه اللدن للفولاذ هو الاستطالة. تبلغ استطالة أنابيب الفولاذ المقاوم للصدأ (مثل 1Crl8Ni9Ti) 45%، بينما تبلغ استطالة أنابيب الفولاذ الكربوني (مثل فولاذ 20) 25%، مما يدل على أن الفولاذ المقاوم للصدأ يتمتع بخصائص جيدة للتشوه اللدن عند الضغط البارد. في السابق، كانت شركتنا تستخدم عملية الضغط البارد الشعاعي الشائعة في الصين. تتم عملية ضغط الكوع بشكل تقريبي كما يلي: يعمل ضغط الآلة الهيدروليكية شعاعيًا من الأعلى إلى الأسفل على طول سطح وصلة الأنبوب، مع توجيه الجانب القصير والجانب الطويل من وصلة الأنبوب للأعلى. يتم إدخال القلب في وصلة الأنبوب، ثم يتم إدخال الكوع في قالب على شكل حدوة حصان، ويوضع إطار وصلة الأنبوب على القالب السفلي. أثناء الضغط، يضغط القالب العلوي على الأنبوب من الأعلى إلى الأسفل، مما يؤدي إلى تشوهه.
يمكن تلخيص خصائص التشوه في حالة الضغط المحددة تقريبًا في النقاط التالية:
(1) جدار الأنبوب ذو القوس الدائري الخارجي (باستثناء الفوهة) في نطاق التشوه الشدّي، وقانون التشوه الخاص به هو أن الجزء الأوسط يصبح قوسًا دائريًا، ويتم تقويم الجانبين.
(2) يتم ضغط جدار الأنبوب الدائري الداخلي (باستثناء الفوهة)، ويكون تشوه انحنائه دائمًا على شكل قوس مقعر في المنتصف، والجناحان الجانبيان منتفخان.
(3) يكون تشوه القوس الداخلي للفوهة في حالة بثق لتشكيل قوس مقعر

2. تحليل المشكلة
في عملية الإنتاج الفعلية، تبين أن المشاكل التالية موجودة في هذه العملية.
(1) لضمان تشكيل الكوع بشكل كامل، تتطلب العملية وضع قلب وشكل حدوة حصان في وصلة الأنبوب أثناء الضغط. هيكله معقد ومعالجته صعبة.
(2) من خصائص تشوه الأنبوب، يمكن ملاحظة أن قوة الانحناء تعمل على طول الاتجاه القطري لسطح تركيب الأنبوب، وأن الإجهاد المتولد على سطح تركيب الأنبوب كبير جدًا، مما يتسبب في ترهل الجزء غير المملوء في الأنبوب، مما يؤدي إلى تشكيل الكوع في مرة واحدة بشكل غير جيد، وزيادة وقت الإصلاح وتكلفته.
(3) أثناء عملية الكبس، تكون الأقواس الداخلية والخارجية للأنبوب عرضة للانتفاخات والانخفاضات، مما يُصعّب إزالة القلب والوصلة الموجودة داخل الأنبوب بعد اكتمال الكبس، الأمر الذي يزيد من الوقت المُستغرق في إزالة القلب، ويُقلل من كفاءة الإنتاج. من التحليل السابق، يتضح أن العيوب المذكورة ستظهر حتمًا في هذه العملية، وإذا تم تشكيل الأنبوب على طول المحور، يُمكن حل هذه المشكلة بشكل أفضل من حيث الشكل. لذلك، يُمكن النظر في استخدام التشكيل المحوري في عملية الكبس.