Виды обработки труб и цели

Термическая обработка трубы – завершающая стадия изготовления металлопроката. Сталь – сплав очень сложный и неоднозначный. Механическая или температурная процедура позволяет придать изделию иные свойства и устранить некоторые недостатки. Производится процедура с самыми разными целями.

Назначение термической обработки

Такой вид воздействия на уже готовые металлические изделия, позволяет достичь нескольких целей:

• получение эксплуатационных свойств наподобие повышения прочности, снижения напряжения металла, упрочнения сварных швов и прочее. Используется при производстве, например, нефтяных трубопроводов, газопроводов, котлов;
• формирование определенной структуры и появление качеств, необходимых для дальнейшей отделки – например, легкость в механической обработке. Востребовано в машиностроении;
• восстановление пластичности – требуется для дальнейшей деформации. Такой операции подвергают изделия на промежуточной стадии изготовления;
• образование диффузионной связи в многослойных, свертных паяных трубах, в биметаллических с тем, чтобы увеличить надежность и износостойкость изделия;
• выравнивание структуры трубопровода сварного или литого с переменной геометрией – например, бурильные. Таким образом, добиваются, например, упрочнения сварных швов.

Отделка стальной трубы может быть разной. Так, упрочнению подвергается все изделие целиком, а для повышения способности к соединению, например, процедуре подвергаются только торцы, с тем, чтобы улучшить качество кромки.

Термическая обработка

Труба по сравнению с другими видами металлопроката обладает рядом особых качеств: развитая поверхность, геометрические размеры, внутренняя полость, разная толщина стенок и прочее. Эти характеристики создают определенную сложность для температурных процедур. Для изделия с разной толщиной стенок и диаметром необходимо использовать различные станки.

Основные методы температурного воздействия таковы.

1) Отжиг – наиболее популярный способ увеличения прочности стальных изделий. Проводится отжиг на самых разных стадиях. Классифицируется именно по этому признаку:

• технологический отжиг – при холодной обработке стали в какой-то момент дальнейшее воздействие становится невозможным: твердость превышает пластичность. Чтобы вновь сделать сплав пригодным для упрочнения, материал прогревают до температуры, при которой пластичность металла увеличивается. Как правило, это низкие докритические величины, так что отжиг, в целом, оказывается достаточно дешевой процедурой;
• отжиг перед штамповкой – горячекатаная сталь при резке, рубке, штамповке может давать трещины. Чтобы этого избежать, сплав нагревают до температуры меньше температуры плавления, выдерживают и остужают;
• отжиг перед резкой – процедура проводится на станках при разных режимах, это определяется типом стали;
• отжиг – изделия, получаемые на станках, редко когда подвергаются этой процедуре. А вот изделия из высокоуглеродистых сталей перед формовкой, гибкой следует отжигать при низкой температуре, чтобы снизить твердость сплава.

2) Нормализация – по сути дела, это перекристаллизация под действием определенной температуры, которая позволяет получить необходимые физические свойства изделия из стали более дешевой марки. Выполняется операция после прокатки, когда трубопровод уже потемнел. При этом крупнозернистая и неоднородная структура сплава меняется, становясь более однородной. Соответственно, обретает более высокую прочность.

После нормализации изделия охлаждают. Скорость охлаждения также определяют качества трубопровода: предел прочности высаженных концов увеличивается на 4,5%, предел текучести – на 5,4%, ударная вязкость – на 17%.

1. Нормализация с отпуском – производств для снятия различных видов напряжения металла. Отпуск может производиться при низкой – до 250С, средней – до 300. С, и высокой температуре – выше 500 С.
2. Закалка – наиболее дорогостоящий способ. Обработка торцов труб или всего изделия производится при высокой критической температуре и быстро охлаждается. Цель процедуры – увеличение твердости, прочности изделий и снижение пластичности. Производится закалка в специальных печах, где удерживается температура от 800. С до 1300 С.

Все виды термических операций повышают стойкость сплавов к коррозии. Однако специально для улучшения антикоррозийных свойств ни отжиг, ни закалка не производятся.

Механическая обработка трубы

По сути, все их разнообразие сводится к 3 операциям: перерезка, нарезание резьбы и изгибание. Все такого рода работы осуществляют на специальных машинах, однако при небольшом диаметре допускается и использование ручного инструмента. В качестве способа улучшить защиту от коррозии, такая процедура не применяется. Более того, после нарезки и сгибания требуется отделка торцов и кромки, а также покраска изделия.

Предварительным этапом служит разметка. Отмечают ту длину, которую должна иметь стальная труба после нарезки, а не до. Дело в том что при соединении фрагментов трубопровода они входят друг в друга на длину конца и резьбу, соответственно, их фактическая длина оказывается меньше.

Для разметки можно применять мерное устройство.