Главная / Новости / Новости отрасли / Трубы DOM ASTM A513 типа 5: характеристики, допуски и сравнение с бесшовными

Трубы DOM ASTM A513 типа 5: характеристики, допуски и сравнение с бесшовными

Новости отрасли-

Что такое трубы DOM ASTM A513 типа 5?

ASTM A513 Тип 5 определяет холоднотянутые трубы, сваренные сопротивлением (ERW), изготовленные методом вытяжки с оправкой (DOM). Плоскую стальную полосу сначала прокатывают, сваривают, а затем подвергают холодной протяжке через матрицу и фиксированную оправку. Операция волочения подвергает металл холодной обработке, уменьшая диаметр и толщину стенки, одновременно улучшая зону сварного шва и структуру зерен. В результате получается механическая труба с одинаковой концентричностью, жесткими допусками и чистотой поверхности, намного превосходящей качество сварной продукции HREW.

Процесс DOM исключает внутреннюю сварную вспышку и концентрации остаточных напряжений, характерные для стандартных труб ERW. Предел текучести достигает минимум 60 000 фунтов на квадратный дюйм, а предел прочности при растяжении достигает 70 000 фунтов на квадратный дюйм для типичных марок стали 1020/1026. Такое сочетание точности размеров, гладкой внутренней поверхности и улучшенных механических свойств делает ASTM A513 тип 5 выбором по умолчанию для многоцикловых и несущих нагрузок.

Быстрое сравнение свойств: DOM и сваренная труба HREW (типичная сталь 1020, внешний диаметр 2 дюйма x стенка 0,120 дюйма)
Недвижимость ASTM A513 Тип 5 ДОМ ASTM A513 Тип 1 HREW
Предел текучести (тысячи фунтов на квадратный дюйм) 60–70 45–50
Допуск OD (дюймы) ±0,005 ±0,010
Внутренний диаметр шероховатости поверхности (Ra) ≤63 мкдюйм 125 мкдюйм типично
Видимость сварного шва Смешанный, почти невидимый Видимый, может содержать вспышку

Основные характеристики и допуски

ASTM A513 Type 5 охватывает марки углеродистой стали с 1008 по 1026, наиболее распространенными являются марки 1020 и 1026. Стандарт требует, чтобы все трубы DOM находились в полностью обработанном холоднотянутом состоянии. Типичный химический состав РОВ марки 1020 находится в пределах C 0,18–0,23%, Mn 0,30–0,60%, P ≤0,040% и S ≤0,050%. Этот состав обеспечивает сбалансированную свариваемость, обрабатываемость и реакцию на холодную обработку. Для более высоких требований к прочности 1026 DOM увеличивает содержание углерода до 0,22–0,28% и марганца до 0,60–0,90%.

Минимальные механические свойства по ASTM A513 одинаковы для всех типов, но DOM обычно их превосходит. Стандарт требует текучести 45 фунтов на квадратный дюйм и прочности на растяжение 55 фунтов на квадратный дюйм; реальные значения DOM составляют 60–70 фунтов на квадратный дюйм и предел прочности при растяжении 70–80 фунтов на квадратный дюйм, при этом удлинение на 2 дюйма обычно составляет 15–25%. Допуски на размеры – это то, где DOM действительно отличается от товарной трубы. Внешний диаметр, стенка и внутренний диаметр контролируются в гораздо более узких диапазонах.

Диапазоны допусков по наружному диаметру соответствуют ASTM A513, тип 5, в состоянии чертежа (упрощено по сравнению со стандартом). Допуски по толщине стенок см. в полном документе.
Диапазон внешнего диаметра (дюймы) Допуск наружного диаметра (± дюймы) Типичный достижимый класс допуска по внутреннему диаметру
До 1.000 0.004 Н8–Н9
1,001–2,500 0.005 Н8–Н9
2,501–4,000 0.006 Н9
4.001–6.000 0.008 Н9–H10
6.001–8.000 0.010 Н10
8.001–12.000 0.015 Н10–H11

Эти допуски достижимы при производстве серий со стандартной толщиной стенок (0,049", 0,065", 0,083", 0,120", 0,188"). Более жесткие индивидуальные допуски могут быть согласованы. Когда точность внутреннего диаметра имеет решающее значение - например, в цилиндрах гидравлических цилиндров - трубы могут соответствовать стандарту ISO H8 (например, 0,0010" для номинального внутреннего диаметра 1,000"). Трубка DOM с внутренним диаметром H8 и стандартным поршневым штоком, обработанным до зазора f7, обеспечивает контролируемый зазор, который напрямую продлевает срок службы уплотнения.

DOM против HREW против бесшовного: техническое сравнение

Выбор подходящей механической трубки часто сводится к стоимости, времени выполнения заказа и пороговым значениям производительности. DOM, HREW (ASTM A513, тип 1) и холоднотянутые бесшовные (CDS, обычно по ASTM A519) составляют основное трио. В приведенной ниже матрице решений отражены компромиссы, на которые взвешивают опытные инженеры.

Прямое сравнение по шести параметрам принятия решений.
Критерий HREW (Тип 1) ДОМ (Тип 5) Холоднотянутая бесшовная (CDS)
Относительная стоимость (за фут того же размера) Самый низкий на 20–30 % выше HREW на 10–20 % выше РОВ
Предел текучести (тысячи фунтов на квадратный дюйм, типичное значение 1020) 45–50 60–70 55–75 (зависит от класса)
Допуск по наружному диаметру (± дюймы, наружный диаметр 1,5 дюйма) 0.010 0.005 0,005–0,008
Внутренний диаметр шероховатости поверхности (Ra мкдюйм) 80–125 32–63 40–80
Целостность сварной линии Сохраненный сварной шов, потенциальный источник напряжений Сварной шов полностью рекристаллизован, свойства близки к основному металлу. Нет сварного шва — однородная структура
Типичное наличие на складе (наружный диаметр до 6 дюймов) Высокий Очень высокий Умеренный — обычные сорта на складе, остальные под заказ.

DOM обеспечивает наилучший баланс стоимости, точности и наличия запасов для большинства механических применений. CDS становится лучшим выбором, когда компонент испытывает экстремальное внутреннее давление выше 5000 фунтов на квадратный дюйм, требует гарантированного отсутствия микроструктур сварных швов или когда необходимы высококачественные сплавы (4130, 4140) в бесшовной форме. HREW идеально подходит для деталей конструкций с низкими нагрузками, где качество поверхности и малые внутренние размеры не влияют на производительность.

С точки зрения обработки, DOM также сваривает более чисто, чем HREW, поскольку холоднотянутый внутренний диаметр не задерживает загрязнения возле остаточного сварного валика. Производители постоянно сообщают о меньшем количестве дефектов пористости при TIG-сварке DOM по сравнению со сваренной трубой. При многоцикловой усталости волочение может повысить предел выносливости на 15–25% по сравнению с той же базовой трубой ERW благодаря сжимающим поверхностным напряжениям и устранению острых геометрических надрезов в сварном шве. Если вам нужна максимальная мощность давления в гидроцилиндре, холоднотянутая бесшовная гидравлическая труба предлагает максимально однородную структуру, но ожидает более длительного времени выполнения заказа и более высокой стоимости за фут.

Распространенные приложения и почему DOM предпочтительнее

Трубы DOM ASTM A513 типа 5 появляются там, где гладкий, точный внутренний диаметр и высокая механическая прочность сочетаются с ценовой чувствительностью.

  • Гидравлические цилиндры. Трубчатые цилиндры DOM имеют допуск по внутреннему диаметру, необходимый для поршневых уплотнений. Шероховатость поверхности Ra 32–63 микродюйма снижает трение и износ уплотнений, что напрямую снижает претензии по гарантии. Многие производители баллонов перешли с баллонов HREW на DOM после того, как зарегистрировали на 30–40% меньше ранних отказов уплотнений.
  • Приводные валы и оси. Сочетание высокой текучести при кручении и прямолинейности делает DOM стандартом для автомобильных, сельскохозяйственных и промышленных приводных валов. A513 DOM типа 5 обеспечивает постоянную толщину стенок, что позволяет снизить балансировочные грузы и устранить вибрацию.
  • Амортизаторы и стойки стоек. Непрерывные внутренние поверхности и превосходная округлость обеспечивают равномерное дозирование масла и предотвращают заедание поршня.
  • Конвейерные ролики и натяжные ролики. Равномерный внешний вид и почти идеальная прямолинейность DOM уменьшают биение роликов и износ посадочных мест подшипников. Гладкий внутренний диаметр допускает прецизионную посадку подшипников без вторичного хонингования.
  • Втулки, втулки и проставки. DOM экономит время обработки — компоненты часто проходят путь от резки до окончательной сборки прямо с минимальной фаской.

Для производителей гидравлических цилиндров возможность перейти непосредственно от трубы DOM к готовому цилиндру, минуя этап хонингования отверстия, является значительным рычагом затрат. Если приложение требует сверхгладкого внутреннего диаметра и плотного прилегания по стандарту ISO H8, предварительно отшлифованный DOM или хонингованная трубка SRB варианты обеспечивают шероховатость ниже Ra 0,4 мкм, сохраняя при этом допуск на внутренний диаметр в пределах нескольких десятитысячных. В приводных валах сочетание внешней трубы DOM с высокопрочным внутренним валом создает прочную и легкую сборку, которая превосходит цельный стержень примерно на 25% по соотношению жесткости кручения к весу.

Отделка поверхности и варианты постобработки

Вытянутые трубы DOM поставляются с тонкой пленкой остаточной смазки и блестящей гладкой поверхностью. Во многих случаях требуется дополнительная защита от коррозии или модификация поверхности. В таблице ниже показаны распространенные маршруты постобработки.

Выбор отделки поверхности труб DOM.
Процесс Коррозионная стойкость Относительная стоимость Типичный случай использования
Смазанный (как нарисовано) Крытый, кратковременный Самый низкий Внутренние детали машин, маслонаполненные узлы
Фосфат и нефть В помещении, умеренная влажность. Низкий Цилиндры гидроцилиндров до покраски
Электропокрытие (E-Coat) Высокий — 500 hours salt spray Средний Компоненты шасси, открытые соединительные трубки
Горячее цинкование Очень высокий outdoors Высокийer Структурные наружные трубы, столбы

Фосфатирование плюс масло — наиболее распространенный метод обработки трубок гидравлических цилиндров. потому что он создает микропористый слой, который удерживает масло, противостоит ржавчине во время хранения и обеспечивает отличную основу для адгезии краски. Если узел эксплуатируется в агрессивной внешней среде, E-покрытие или двухслойная жидкая система обеспечивают 500–1000 часов нейтральной защиты от солевого тумана без существенного изменения размеров. Для труб DOM, которые будут сваривать после отделки, обычно самым безопасным является простое масляное покрытие, поскольку тяжелые фосфатные слои могут привести к пористости сварного шва. Мы храним круги DOM в стандартном состоянии, смазанным прокатным маслом, и можем организовать заводское фосфатирование, электронное покрытие или цинкование в соответствии с вашими требованиями.

Как заказать: размеры, нестандартная длина и минимальное количество

Стандартные трубы DOM, имеющиеся у наших партнеров по производству, имеют внешний диаметр от 0,250 до 12 000 дюймов и толщину стенок от 0,028 до 0,750 дюйма. Доступны как дробные, так и десятичные размеры. Многие дистрибьюторы предлагают более 500 комбинаций размеров и стенок, готовых к немедленной обрезке по длине.

  • Распространенные размеры наружного диаметра: 0,500», 0,750», 1,000», 1,250», 1,500», 2,000», 2,500», 3,000», 4,000», 6,000».
  • Типовая серия стен: 0,049”, 0,065”, 0,083”, 0,120”, 0,188”, 0,250”, 0,375”
  • Стандартные длины: 20 футов и 24 фута в произвольном порядке, более короткие отрезки до 1 дюйма поставляются по запросу.

Мы поддерживаем как мелкосерийное прототипирование, так и полную партию продукции. Для проектов, требующих точного допуска по внутреннему диаметру или специальной обработки поверхности, мы предоставляем индивидуальные холоднотянутые и хонингованные варианты. А Стальная труба ДОМ заказ обычно отправляется с одного из нескольких региональных складов, при этом время выполнения заказа для нарезанных деталей обычных размеров составляет 1–5 рабочих дней. Если вам требуются прецизионные трубки приводного вала с особыми стандартами чистоты и биения, мы также предлагаем Прецизионные трубки приводного вала ASTM A513/A519 в полноразмерную или предварительно нарезанную форму.