Bagaimana Tabung-berdiameter Besar dan Persegi Panjang Diproduksi dan Dibentuk? Apa yang Harus Diperhatikan Selama Proses Produksi?

Untuk tabung-berdiameter persegi dan persegi panjang yang besar (biasanya mengacu pada tabung dengan dimensi satu sisi lebih besar dari atau sama dengan 200mm), proses utama adalah transformasi bulat-ke-persegi (ekstrusi/penggulungan tabung) atau pembentukan langsung (penggulungan strip baja +-pengelasan frekuensi tinggi).

Inti produksi melibatkan pembentukan progresif, kontrol suhu dan bentuk, kualitas las/film, dan kontrol tegangan sisa. Untuk tabung berukuran-berdinding/tinggi-, transformasi bulat-ke-persegi lebih disukai; sedangkan untuk produksi skala-berdinding/besar-tipis, digunakan pembentukan langsung.

(1) Metode Pembentukan Bulat-hingga-Persegi Panjang (Lebih Diutamakan Mulus/Tebal-Berdinding)
Menggunakan pipa bundar mulus atau pipa bundar yang dilas sebagai bahan baku, melalui beberapa lintasan cetakan atau cetakan bergulir, dari bulat → elips → bulat memanjang → persegi / persegi panjang, keliling pada dasarnya tetap tidak berubah, dan deformasi logam-plastik melengkapi konversi bagian.

- Alur Proses:

1. Persiapan Bahan Baku: Pilih se yang memenuhi syaratpipa bundar tanpa amless (seperti 20#, Q355B) atau pipa las-berdiameter besar, melakukan deteksi cacat, penghilangan karat, dan pelurusan.
2. Pemanasan (opsional): Panaskan pipa-berdinding tebal hingga 800–950 derajat (meningkatkan plastisitas, mencegah retak).
3. Pra{0}}pembentukan:Kompresi progresif dengan beberapa set cetakan bergulir, pipa bundar berubah menjadi elips, lingkaran memanjang, penipisan dinding seragam, dan pra-pengepresan sudut.
4. Bentuk Persegi Panjang:Lubang khusus-jenis cetakan atau cetakan bergulir, tekan keempat sudut secara bertahap hingga 90 derajat , kendalikan panjang tepi, diagonal, dan ketebalan dinding secara seragam.
5. Kontrol dan Pembentukan Diameter:Mesin penggulung / pelurus halus, ukuran yang benar, kelurusan, distorsi, kontrol sudut bundar R (biasanya R Kurang dari atau sama dengan 1,5 × ketebalan dinding).
6. Pendinginan:Pendinginan udara atau pendingin air (kontrol kecepatan pendinginan, cegah stress cracking).
7. Penyelesaian dan Deteksi Cacat:Potong dengan panjang tetap, ratakan, poles; Deteksi cacat UT/MT, ukuran ukuran, ketebalan dinding, kekerasan.

- Fitur:

Tidak ada lapisan las, kekuatan tinggi, ketebalan dinding seragam, kualitas sudut bagus; cocok untuk pipa-berdinding tebal dengan dimensi 200×200–400×400mm dan ketebalan dinding 10–40mm; efisiensi lebih rendah daripada pembentukan langsung.

(2) Metode Pembentukan Langsung (Penggulungan Strip Baja + Pengelasan Frekuensi Tinggi, Lebih Diutamakan Produksi Dinding Tipis/Batch)

Strip baja canai panas/canai dingin mengalami proses penggulungan, perataan, dan beberapa penggulungan untuk membentuk bentuk U→O→persegi/persegi panjang. Kemudian keduanya dilas bersama-sama menggunakan-pengelasan induksi frekuensi tinggi, dan prosesnya dilakukan secara terus-menerus.

- Alur Proses:

1. Melepas dan Meluruskan:Lepaskan gulungan strip baja, potong dan las, lalu luruskan untuk menghilangkan gelombang/tikungan pisau.
2. Pra-pembentukan lentur:  Beberapa rol pembentuk secara bertahap membengkokkan strip baja menjadi bentuk U → billet bentuk O, dengan kesejajaran tepi yang tepat.
3. Pengelasan Frekuensi Tinggi:Gunakan arus frekuensi tinggi-(200–450 kHz) untuk memanaskan bagian tepinya hingga meleleh, dan gunakan rol ekstrusi untuk menyatukannya. Hapus semua gerinda bagian luar (gerinda bagian dalam dapat dihilangkan sesuai kebutuhan).
4. Pendinginan:Bagian pengelasan didinginkan dengan air, menurunkan suhu hingga di bawah sekitar 100 derajat.
5. Bentuk Persegi Panjang:Billet berbentuk O-memasuki grup roller pembentuk persegi/persegi panjang, yang keempat sudutnya ditekuk secara bertahap hingga 90 derajat , mengontrol panjang, diagonal, dan vertikalitas.
6. Kontrol dan Pelurusan Diameter:Rol penggulung halus mengontrol diameter, dan mesin pelurus mengoreksi kelurusan dan puntiran, mengontrol kerataan dan vertikalitas.
7. Pemotongan Otomatis menjadi Panjang:Potong sesuai panjangnya, dengan kepala rata dan deburring.
8. Inspeksi Presisi:Perawatan permukaan, deteksi cacat, pengujian ukuran/properti mekanis.

- Fitur:

Kontinu dan efisien, biaya rendah, kualitas permukaan bagus, akurasi dimensi tinggi; cocok untuk tabung-berdinding tipis dengan dimensi 200×200–500×500mm dan ketebalan dinding 3–12mm; memiliki lapisan las, dan memerlukan deteksi cacat yang ketat.

(3) Proses tambahan lainnya (spesifikasi khusus / produksi batch kecil)
- Ekstrusi panas:

Billet tabung bundar dipanaskan hingga 1100–1200 derajat, dan kemudian dibentuk menjadi bentuk persegi/persegi panjang melalui ekstrusi tunggal dalam cetakan; Cocok untuk diameter yang sangat besar/dinding tebal/bahan khusus (seperti baja paduan, baja tahan karat), dengan biaya tinggi dan ukuran batch kecil.

- Menggambar dingin / menggulung dingin:

Tabung bundar mulus secara bertahap dikurangi diameternya dan dibentuk menjadi bentuk persegi/persegi panjang melalui beberapa cetakan gambar dingin atau gulungan gulungan dingin; presisi tinggi, permukaan bagus, cocok untuk diameter sedang dan kecil dengan tabung presisi tinggi.

1. Pengendalian mutu bahan baku (mencegah cacat pada sumbernya)

• Kepatuhan materi:Q235B/Q355B/20# dll, dengan sertifikat kualitas lengkap, dan komposisi serta sifat mekanik memenuhi standar.
• Permukaan bebas dari cacat:tidak ada retak, lipatan, bekas luka, lapisan, lubang karat; strip baja tidak memiliki lengkungan sabit, tepi bergelombang, atau gerinda.
• Stabilitas dimensi:eliptisitas billet tabung bundar kurang dari atau sama dengan 1,5%, toleransi ketebalan strip baja kurang dari atau sama dengan ±0,1mm; kinerja kumpulan bahan yang sama adalah seragam.

2. Pengendalian proses selama pembentukan (mencegah deformasi, retak, menjaga dimensi)
- Pembentukan progresif:deformasi per lintasan Kurang dari atau sama dengan 10%, sudut ditekuk secara perlahan (R Lebih besar dari atau sama dengan 1,2 × ketebalan dinding), jangan pernah memberikan tekanan hingga 90 derajat sekaligus (mencegah retakan mikro di sudut dan konsentrasi tegangan internal).

- Kontrol suhu:

• Pemanasan untuk transformasi bulat-ke-persegi: 800–950 derajat , pemanasan seragam (perbedaan suhu kurang dari atau sama dengan 50 derajat ), mencegah panas berlebih dan pembakaran berlebihan.
• Pengelasan-frekuensi tinggi: suhu pengelasan 1350–1450 derajat, pencocokan arus/tegangan, kecepatan pengelasan seimbang dengan panas (mencegah pengelasan yang salah, terbakar, gerinda berlebihan).
• Pendinginan: kontrol suhu tersegmentasi, pendinginan air setelah pengelasan Kurang dari atau sama dengan 100 derajat, terutama pendinginan udara untuk pipa berdinding tebal-(mencegah pendinginan mendadak dan retak).

- Akurasi dimensi:
- Toleransi panjang tepi: ±0,5–1,0 mm (tergantung spesifikasi), perbedaan diagonal Kurang dari atau sama dengan 1,5 mm, tegak lurus Kurang dari atau sama dengan 0,5 derajat .
- Keseragaman ketebalan dinding: deviasi Kurang dari atau sama dengan ±8%, ketebalan dinding sudut Lebih besar dari atau sama dengan 90% sisi (mencegah kekuatan yang tidak mencukupi di sudut).
- Kelurusan: Kurang dari atau sama dengan 1,5 mm/m, derajat puntir Kurang dari atau sama dengan 1 derajat /m (penyesuaian halus dengan mesin pelurus).

3. Pengendalian Mutu Las (Inti Metode Direct Forming)
- Parameter Pengelasan: Pencocokan daya-frekuensi tinggi, frekuensi, dan kecepatan pengelasan, peleburan tepi yang memadai, ekstrusi yang tepat, tidak ada pengelasan yang salah, masuknya terak, pori-pori, atau terbakar-terbakar.
- Penyelesaian Tepi: Penghapusan gerinda eksternal sepenuhnya (transisi mulus), gerinda internal Kurang dari atau sama dengan 0,5 mm (gerinda pada pipa-bertekanan/aliran tinggi perlu dihilangkan).
- Inspeksi Las: 100% arus eddy + inspeksi ultrasonik, sesuai dengan standar GB/T 11345 Level II atau API 5L.

4. Kontrol Kualitas Permukaan (Anti-lecet, Anti-oksidasi, Pelestarian Penampilan)
- Kondisi permukaan rol: Rol pembentuk dan rol pemandu halus (Ra Kurang dari atau sama dengan 1,6), tanpa retak, tidak ada daya rekat pada baja, dan dipoles secara berkala untuk menghindari goresan dan lekukan keras.
- Pelumasan dan pendinginan: Area pembentukan menggunakan emulsi/pelumas khusus, untuk mendinginkan, mengurangi gesekan, dan mencegah oksidasi; area pengelasan dilindungi dengan gas pelindung (argon/nitrogen) untuk mencegah oksidasi las.
- Pembersihan permukaan: Menghilangkan kerak oksida, terak las, noda minyak, dan gerinda; pipa baja tahan karat perlu dicuci dengan asam-untuk pasivasi, dan pipa baja karbon dapat ditembak-diledakkan atau diledakkan dengan pasir.

5. Residual Stress dan Kontrol Pelurusan (Mencegah Deformasi/Retak Selanjutnya)
- Pelepasan Stres: Untuk baja-berdinding tebal/berkekuatan-tinggi (Q355 ke atas), anil pelepas tegangan pasca-pembentukan (ditahan pada suhu 550–650 derajat selama 2–4 ​​jam, pendinginan udara) dilakukan untuk menghilangkan tegangan sisa dari pembentukan dan pengelasan, sehingga mencegah deformasi, keretakan, dan korosi tegangan di kemudian hari.
- Proses Pelurusan: Pelurusan roller adalah metode utama, dilengkapi dengan pelurusan tekanan; jarak, sudut, dan tekanan rol pelurus sangat cocok (terlalu kecil menyebabkan kerusakan permukaan, terlalu besar meninggalkan tegangan sisa); deformasi lokal dikoreksi secara tepat menggunakan alat press untuk menghindari pelurusan yang berlebihan.

6. Inspeksi dan Pengendalian Pabrik (Quality Closed Loop)
- Pemeriksaan Dimensi: Ukur panjang tepi, ketebalan dinding, diagonal, kelurusan, dan distorsi untuk setiap pipa. Gunakan pengukur diameter laser/kaliper/level.
- Pengujian Non-destruktif: 100% UT/ET untuk pengelasan, UT/MT untuk material dasar (untuk pipa-berdinding tebal).
- Sifat Mekanik: Ambil sampel dari setiap batch untuk uji tarik, tekuk, dan tumbukan, sesuai dengan GB/T 6728/GB/T 17200.
- Inspeksi Permukaan: Inspeksi visual + inspeksi partikel magnetik (untuk aplikasi kritis). Tidak ada retak, goresan, karat, atau deformasi.

• Retak sudut:Penyebab → Deformasi berlebihan sekaligus, nilai R terlalu kecil, suhu rendah, material keras; Pencegahan → Pembentukan progresif, R Lebih besar dari atau sama dengan 1,2 × ketebalan dinding, pemanasan dinding tebal, anil pelepas tegangan.
• Cacat pengelasan (pengelasan tidak menyatu sepenuhnya atau terbakar-):Penyebab → Daya tidak mencukupi/frekuensi tinggi, kecepatan pengelasan terlalu cepat/lambat, penyelarasan tepi tidak akurat; Pencegahan → Pencocokan parameter, penyelarasan tepat, kecepatan pengelasan stabil.
• Penyimpangan dimensi (panjang sisi/sudut diagonal/lurus):Penyebab → Keausan/pengimbangan gulungan pembentuk, parameter pelurusan yang tidak tepat, pendinginan yang tidak merata; Pencegahan → Kalibrasi set gulungan secara teratur, penyesuaian pelurusan yang tepat, pendinginan yang seragam.
• Sgoresan permukaan/lekukan:Penyebab → Permukaan gulungan kasar/adhesi baja, masuknya benda asing, kemacetan roller pemandu; Pencegahan → Poles permukaan gulungan, jalur produksi bersih, pemeriksaan rutin rol pemandu.
• Deformasi tegangan sisa:Penyebab → Tidak dianil, pendinginan terlalu cepat, pelurusan berlebihan; Pencegahan → Anil pelepas stres, kontrol suhu tersegmentasi, pelurusan presisi.

Inti dari produksi tabung persegi dan persegi panjang-berdiameter besar terletak pada "pembentukan bertahap, kontrol suhu dan bentuk, pengelasan yang andal, permukaan bersih, pelepasan tegangan, dan pemeriksaan presisi". Transisi dari bentuk bulat ke persegi cocok untuk skenario permintaan-berdinding tebal/tanpa sambungan dan tinggi, sedangkan pembentukan langsung cocok untuk produksi-berdinding tipis/tinggi-volume yang efisien.

Selama proses produksi, kontrol ketat diperlukan atas keseluruhan proses termasuk bahan baku, pembentukan, pengelasan, pendinginan, pelurusan, dan deteksi cacat untuk menghindari retak sudut, pengelasan tidak lengkap, penyimpangan ukuran, cacat permukaan, dan masalah tegangan sisa.