Forjare cu inele laminate: Proces cu inele fără sudură, toleranțe și verificări ale furnizorilor

De obicei, un inel eșuează acolo unde metalul se întâlnește. Aceasta ar putea fi o cusătură de sudură sau o margine tăiată care oprește fluxul de cereale în urmele sale. Forjarea inelului laminat există pentru a elimina acel punct slab. În loc să tăiați un inel din plasă sau să sudați unul din stocul de bare, să înceapă cu o preformă în formă de gogoașă străpunsă și o rulează până când materialul a fost stors într-un flux de cereale circumferențial continuu în jurul a 360 de grade.

Concluzia mai întâi, pentru că salvează reluări mai târziu. Dacă un inel transportă cuplu, presiune internă, sarcină inversă sau un ciclu de funcționare a oboseală, un inel laminat fără sudură este, în mod normal, calea corectă, chiar dacă costă mai mult decât un inel cu plăci tăiate cu plasmă. Dacă piesa este un distanțier cu efort redus sau un capac plat, rularea merită rareori pasul suplimentar. Restul acestor pagini explică modul în care se desfășoară procesul, la toleranțe să aștepți ca să fie falsificat și ce trebuie verificat înainte de a elibera sau comandă de fapt.

De ce un inel laminat fără sudură îl bate pe unul tăiat sau sudat

Metalul are o direcție odată ce a fost lucrat. Forjarea aliniază incluziunile și limitele de cereale cu direcția de curgere a materialului, iar rularea inelului le aliniază în jurul circumferinței, care este exact direcția în care un inel rotativ are stresul de stres. Trei consecințe contează în serviciu.

• Fără cusătură de sudură înseamnă nicio zonă afectată de căldură și nicio cerință de inspecție a sudurii în secțiunea cea mai solicitată a piesei.
• Fluxul continuu de cereale cu cerc oferă o rezistență mai bună la oboseală și un comportament mai bun de oprire a fisurilor decât un inel tăiat din placă, unde fluxul se desfășoară în linie dreaptă și pur și simplu se oprește la marginea tăiată.
• Prin deformarea grosimii în timpul laminarii, se închide porozitatea internă rămasă din lingoul sau bloom original, motiv pentru care inelele laminate sunt preferate pentru reținerea presiunii și componentele foarte încărcate.

Un inel tăiat nu este automat o parte proastă. Pentru un distanțier nestructural, un inel de protecție sau piesă de reparație unică, tăierea din plasă este rapidă și ieftină. Greșeala costisitoare este specificarea unui inel tăiat pentru o sarcină care necesită proprietăți de curgere forjate, apoi descoperirea diferenței printr-o defecțiune a câmpului sau o respingere neașteptată la inspecția cu ultrasunete.

Secvența de forjare a inelului laminat, pas cu pas

Laminarea inelului este a doua jumătate a unei secvențe mai lungi de forjare, iar prima jumătate decide cât de bună poate fi a doua jumătate. Un traseu tipic se desfășoară după cum urmează.

1. Tăiați țagla la o greutate calculată și încălziți-o la temperatura de forjare într-un cuptor controlat.
2. Deranjați țagla pentru a crește secțiunea transversală și a consolida structura turnată.
3. Perforați semifabricatul supărat cu un pumn pentru a crea o preforma goală, adesea descrisă ca o gogoașă.
4. Așezați preforma între rola principală și dorn. Rolul principal se antrenează, dornul apasă spre interior, iar peretele se subțiază pe măsură ce diametrul crește.
5. Introduceți rol axial sau conice pentru a controla înălțimea și a pătrata fețele în timp ce inelul se extinde.
6. Rotiți până la dimensiunea finală, apoi controlați răcirea, tratați termic, mașinați și inspectați.

Variabila critică este raportul de reducere, adică cât de mult se reduce grosimea peretelui în timpul rulării față de peretele preformei. O preformă care este străpunsă prea subțire sau rulată cu o reducere prea mică, poate duce la o deformare insuficientă în alezaj și o structură mai puțin uniformă. O preformă prea grea pierde material și timp de rulare. Acesta este motivul pentru care rulează inelelor este planificată înapoi de la piesa finită, nu înainte de orice țagle care se întâmplă să fie pe suport.

Morile axiale radiale se ocupă de majoritatea lucrărilor industriale, iar laminoarele cu inele verticale sunt comune pentru diametrul mai mari, unde inelul are nevoie de sprijin în timp ce crește. Gama de dimensiuni este larg. Inelele de la aproximativ 200 mm până la câțiva metrii dimetru exterior sunt realizate pe același principiu, grosimea peretelui, înălțimea și capacitatea mașinii decid ce traseu se potrivește locului de muncă.

Compararea rutelor de producție a inelului

Înainte de a alege un proces, vă ajutați să vedeți unde câștigă fapta rută. Comparația de mai jos folosește fluxul de cereale, starea cusăturii și utilizarea materialului ca criterii decisive.

Atunci când piesa este o flanșă semifabricată, într-o dintație, o cursă de rulment sau un inel de cutie de viteze pentru turbina eoliană, rularea este, în general, calea mai bună, deoarece sarcinile serviciului acționează în direcția cercului și liniile de curgere ajung acolo unde se stresul.

Piese forjate cu flanşe Disponibil într-o varietate de materiale, sunt ușor de instalat și între ținut, permițând construirea rapidă a diferitelor sisteme de conducere. Cu performanțe de etanșare remarcabile... Vizualizare produs →

Toleranțe și condiții falsificate de planificare

Inelele laminate sunt furnizate fie ca laminate cu o alocație de prelucrare, fie ca inele prelucrate grosier și prelucrate cu mașină. Deoarece dimensiunile forjate sunt un punct de plecare, nu o toleranță finală, iar cifrele variază în funcție de diametru, grosimea peretelui, materialul și numărul de treceri de laminare. Tabelul de mai jos arată intervalul general de așteptare și confirmat pe desen.

Urmează două puncte practice. Specificați întotdeauna toleranța minimă de prelucrare pe alezaj, mai degrabă decât pe diametrul exterior, deoarece curățarea alezajului este în mod normal cea care decide dacă un inel poate fi recuperat. Și așteptați-vă ca peretele subțire, inelele cu diametru mare să fie cel mai greu de păstrat rotund. Ovalitatea este locul în care încep cele mai multe dezacorduri între cumpărător și furnizor.

Inele forjate de rigidizare În mașinile de alimentare - în special pentru părțile cheie, cum ar fi carcasele cilindrilor, arborii rotorului și conductele de transport ale morilor de peleți, malaxoarelor și concasoarelor - inelele de rigidizare sunt... Vizualizare produs →

Materiale și opțiuni de tratament termic pentru forjare cu inele

Laminarea inelară lucrează pe oțeluri carbon, oțeluri aliate, oțeluri inoxidabile, altele de nichel și altele de cupru, cu condiția ca materialul să poată fi străpuns și laminat în interiorul ferestrei sale de temperatură de forjare. Selecțiile tipice includ:

• Oțeluri carbon și microaliate pentru inele și distanțăre structurale generale.
• Oțeluri aliate călite și revenite, cum ar fi clasele de tip 4140 pentru inele dințate, flanșe grele și butuci de sarcină mare.
• Grade de cementare pentru inelele dințate care vor fi cementate după forjare.
• Oțeluri inoxidabile austenitice, cum ar fi 316L pentru coroziune și sarcini de igienă, și clase martensitice, cum ar fi 420 pentru inele de uzură.

Tratamentul termic ar trebui să fie determinat de cerința finală a proprietății, nu de obicei. Normalizarea rafinează structura înainte ca prelucrarea, călirea și revenirea să atingă o combinație specifică de rezistență și tenacitate, iarăși recoacerea cu soluție este utilizată pentru clasele austenitice. Pe inelele inoxidabile, intervalul de temperatură de forjare și calea de răcire contează ambele, deoarece combinația greșită poate lăsa o sensibilizare sau o structură grosieră pe care nici o cantitate de prelucrare ulterioară nu o va corecta. Mai multe fundaluri sunt acoperite în acest articol despre cum să forjați piesele forjate din oțel inoxidabil .

În cazul în care inelele laminate sunt folosite în echipamente grele

Cutiile de viteze ale turbinelor eoliene sunt cel mai clar exemplu de inele laminate care fac o munca serioasa. Angrenajele inelare, angrenajele solare și suporturile planetare din clasa de la 3 MW până la 10 MW sunt dimensionate în intervalul de măsurare, funcționează sub cuplu invers și se așteaptă să viețuiască două decenii de funcționare, astfel încât angrenajul inelar și este aproape de fiecare dată într-un inel fără sudură într-un fel de laminat.

Turbină eoliană 5MW-10MW Etapa 1/2 Piese forjate cu angrenaje inelare Fabricate din oțel aliat de înaltă puritate, cum ar fi 18CrNiMo7-6, sunt supuse unor procese de formare prin laminare și cementare-stingere. Cu duritatea suprafeței care atinge 58-62HRC și... Vizualizare produs →

Alte sarcini urmează aceleași logice, motiv pentru care forma inelului continuă să apară în industria grea:

• Lagăre de rulare și inele de rulment de rotire pentru macarale, excavatoare și echipamente de manipulare portuară.
• Componentele arborelui și cârmei marine, în care fluxul forjat și curățenia ultrasonică sunt specificate înainte de orice.
• Vase sub presiune și inele pentru echipamente de foraj, cum ar fi capetă de carcasă, suporturi de dorn și corpuri de supape.
• Carcase de rulmenți laminoare și rol de îndreptare, unde inel să reziste la sarcină și la uzură trebuie să în același timp.

Inelele cu flanșă merită o mențiune separată, deoarece sunt atât de comună. Un semifabricat de flanșă laminată păstrează fluxul de cereale, care contează pe flanșă expuse presiunii ciclice sau mișcării termice, și evită slăbiciunea direcțională care apare într-o flanșă tăiată din placă.

Ce să verificați la un furnizor de forjare cu inele

Începeți cu lista de echipamente. Un furnizor care rulează în casă ar trebui să fie capabil să precizeze dimensiunea și capacitatea morilor și a ciocanelor sau preselor sale, deoarece acele numere definesc diametrul și intervalul de greutate care poate fi produs ca o singură bucată. Un magazin care rulează laminoare cu inele verticale din clasa de la 1 m până la 1,5 m alături de ciocane de forjare de 3 tone, 5 tone și 15 tone, de exemplu, poate acoperi atât inele medii, cât și lucrările mai grele de matriță deschisă, fără a face niciun fel.

Capacitatea de inspecție urmează. Întrebați despre testarea cu ultrasunete, testarea particulelor magnetice sau a coloranților penetranți, testarea durității și mecanică la un standard recunoscut, plus raportarea dimensională. Apoi, întrebați ce documentație circulă piesa, în mod normal un certificat de inspecție de tip 3.1 cu trasabilitate a numărului de căldură care leagă în finit înapoi de oțelul din care provine.

În cele din urmă, întrebați despre partea nestandard a afacerilor, deoarece majoritatea proiectelor de inele încetează să fie standard în momentul în care să devină o treaptă de alezaj, o canetă, o flanșă sau un set de găuri pentru șuruburi. Un furnizor care se ocupă deja forjare personalizată nestandard iar prelucrarea de finisare sub un singur acoperiș elimină un întreg lanț de pași de transport și reinspecție din program.

Recomandări cheie

• Forjarea cu inele laminate produce un inel fără sudură cu flux continuu de cereale circumferenţial, care este alegerea corectă pentru inele aflate sub încărcare de cuplu, presiune sau oboseală.
• Designul preformei și raportul de reducere a deciziei de calitate internă, astfel încât rularea trebuie să fie planificată înapoi față de piesa finită.
• Întrucât dimensiunile forjate sunt un punct de plecare. Acordați în scris toleranța minimă de diametru și ovalitatea acceptabilă înainte de prima sesiune.
• Materialul și tratamentul termic trebuie specificate din cerințele de service, nu copiate dintr-un desen vechi.
• Verificați capacitatea fabricii, domeniul de inspecție și trasabilitatea certificării înainte de a plasa sau comandă de bună.