Häufige Mängel und Ursachen von kaltgezogenen nahtlosen Metallrohren

Feb 10, 2023

Wie vermeidet man häufige Defekte von kaltgezogenen Metallrohren?

custom cold drawn tubing

Im Allgemeinen wird das Kaltziehen oft bei Raumtemperatur durchgeführt, wobei Metallmaterial durch die Form gezogen wird, und dieser Prozess ändert seine kristalline Struktur, während gleichzeitig Versetzungen erzeugt werden, und das Metallmaterial tritt härter aus. Abhängig davon, wie viele Kaltziehvorgänge Sie benötigen, ist häufig ein Glühen, auch Wärmebehandlung genannt, erforderlich, um es zu erweichen, damit es zwei- oder mehrmals gezogen werden kann. Ein hochpräzises quadratisches oder rechteckiges Metallrohr kann zwei oder drei Züge mit dazwischen liegenden Glühungen benötigen, um die gewünschte Abmessung oder spezielle Form zu erreichen. Es gibt zwei verschiedene Möglichkeiten, kaltgezogene Rohre herzustellen:
√ Kaltziehen
Kaltwalzen plus Kaltziehen

Die Kaltziehlösung hat folgende Vorteile:
Gute Oberflächengüte
Verbesserte mechanische Eigenschaften durch den Kaltverfestigungseffekt.
Kann dünne Wände mit hochpräzisen Metallrohren herstellen.
Eng tolerierte Metallrohre wieKupferprofil & Wellenleiterröhren
Kann unregelmäßige Rohre herstellen

cold drawn alu tube

Die Kaltwalzlösung erzeugt im Allgemeinen eine glattere Oberfläche, ist aber irgendwie weniger präzise als das Kaltziehen, aber Sie können dennoch eine hohe Präzision erreichen, indem Sie einen Kaltziehprozess hinzufügen, um eine bessere Oberflächenbeschaffenheit zu erzielen. Das Kaltziehverfahren hat jedoch auch einige Nachteile. Wenn das Metallrohr durch eine Außenmatrize gezogen wird, deren Durchmesser kleiner ist als der Außendurchmesser des Rohrs, wird es Längszugspannungen und sowohl radialen als auch Umfangsdruckspannungen ausgesetzt, die kaltgezogene Metallrohre anfällig für bestimmte Defekte machen Produktionsprozess wie Knicken, Porosität, Blasen, Lunkerrückstände, nichtmetallische Einschlüsse, Segregation, weiße Flecken, Risse und verschiedene abnormale Bruchfehler, und sie werden häufig bei der Online-Inspektion entdeckt, und die Rohre werden hauptsächlich für mechanische Strukturen verwendet, Schwerlastpoller, hydraulische und pneumatische oder hydraulische Geräte und medizinische Geräte. Daher ist das Erkennen und Herausfinden der Grundursachen entscheidend für die Lieferung hochwertiger nahtloser Stahlrohre. Um eine gleichbleibende Qualität zu erreichen, muss die Produktionsabteilung eine strenge Produktionskontrolle aufrechterhalten, die das Formdesign, die Kaltziehgeschwindigkeit, den Glühprozess, das Beizen, die Schmierung und andere Bedingungen umfasst. Es gibt viele Gründe für diese Mängel, die einen großen Einfluss auf die Leistung von nahtlosen Stahlrohren haben können, und daher müssen Hersteller von kaltgezogenen nahtlosen Stahlrohren diese Mängel während des Herstellungsprozesses so weit wie möglich vermeiden. Insbesondere hochpräzise kaltgezogene Präzisionsstahlrohre erfordern eine engere Innen- und Außendurchmesser-Maßgenauigkeit, innere und äußere Oberflächenglätte, Rundheit, gleichmäßige Wanddicke sowie Geradheit. Um ein allgemeines Verständnis der Fehler und Ursachen zu haben, haben wir die häufigsten unten als Referenz aufgelistet:

copper tube drawing

1. Knicken, die Innen- und Außenflächen des Stahlrohrs weisen ein Knicken in einer geraden Linie oder in einer spiralförmigen Richtung auf, und dies kann verursacht werden durch:
√ Starker Verschleiß des Formkopfes.
Das Verhältnis (H/b) ist nicht auf den richtigen Wert eingestellt.
Ungleichmäßige Erwärmung des Knüppels oder Glühen des Knüppels mit zu hoher oder zu niedriger Temperatur.
Falsche Parameter des Perforationsprozesses oder die Perforationswalze ist verschlissen.
Das Mutterrohr weist Knicke und Einschlüsse auf und kann auch schwere Kratzer oder Rissfehler aufweisen. 

Präventionsmessungen
Strengere Kontrolle der Mutterrohr- oder Knüppelqualität in Bezug auf Glühen, allgemeine Abmessungen, Rohrdicke, Knickbedingungen und Oberflächenqualität.
Zustandsprüfung an der Perforiermaschine vor Beginn des Kaltziehprozesses. 

2. Rohrgröße außerhalb der Toleranz, einschließlich Wandstärke, ungleichmäßiger Wandstärke, Durchmesser sowie Exzentrizität, und die möglichen Ursachen sind:
Falsche Auswahl der Ziehform oder falsche Einstellung des Dorns (Innenform)
Unvernünftiges Design
Formen werden nicht in der richtigen Größe hergestellt oder können stark abgenutzt sein oder eine unzureichende Härte haben, was zu Verformung und Verschleiß führt.
Unsachgemäße Wärmebehandlung, hohe Temperatur oder ungleichmäßige Wärmebehandlungsleistung
Unsachgemäße Kontrolle des Gesetzes der zunehmenden und abnehmenden Mauern
Pull Tabulation ist unqualifiziert.
Das Stahlrohr wird beim Richtvorgang verformt. 

Präventionsmaßnahmen:
Verbessern Sie die allgemeine Werkzeugqualität.
Führen Sie eine Wärmebehandlung mit der richtigen Temperatur und Kühlzeit durch.
Während des Richtvorgangs ist besondere Aufmerksamkeit erforderlich.
Während der Produktionszeit ist eine regelmäßige Inspektion der Werkzeuge erforderlich.
Beherrschen Sie die Regeln zum Erhöhen und Verringern der Wandstärke von Metallrohren verschiedener Stahlsorten und -spezifikationen basierend auf den Eigenschaften des Metallmaterials. 

3. Markierungen zeichnen
Die Markierungen werden auch als Kratzer bezeichnet und können lang und tief in einer geraden Längslinie sein, und die meisten von ihnen sind grabenförmig. Die Ziehspuren können durch unsachgemäßes Glühen verursacht werden. 

Präventionsmessung
Verbessern Sie die Werkzeugqualität
Die Metallrohroberfläche muss gebeizt und gründlich gereinigt werden, bei Kupferrohren muss die Mutterrohroberfläche gründlich gereinigt werden, bevor das Kaltziehen oder Kaltwalzen beginnt.
Stellen Sie sicher, dass die Größe und Form der Spitze für einen reibungslosen Durchgang durch die Matrize geeignet ist.

4. Kräuselung, die Oberfläche des Metallrohrs hat ungleichmäßige Ringwellen oder Wellen entlang der Längsrichtung, lokal oder über die gesamte Länge, die auf den inneren und äußeren Oberflächen des Metallrohrs erscheinen. Nachfolgend die möglichen Ursachen:
Nach dem Beizen wird nicht gründlich gespült.
Ein unsachgemäßer Phosphatierungsprozess führt zu einer ungleichmäßigen Verseifung.
Der Kern der Zugstange ist möglicherweise zu dünn und vibriert während des Kaltziehvorgangs, was zu unerwarteten Verformungen führt.
Der Eintrittskegelwinkel der Ziehdüse kann zu groß sein, was die Kontaktfläche zwischen dem Metallrohr und dem Ziehdüsenloch zu klein für einen stabilen Ziehprozess macht. 

Präventionslösung
Gründliche Reinigung während des Vorbehandlungsprozesses
Strenge Kontrolle über Phosphatierungs- und Verseifungsverfahren.
Die Zugstangengröße muss für die Ziehaufgabe gerechtfertigt sein.
Optimieren Sie das Design des Eintritts der Matrize.

5. Konkav, die Metallrohrwand ist nach innen gedrückt, und die möglichen Ursachen sind:
Die Durchmesserreduzierung ist zu groß für das Kaltziehen ohne Dorn für dünnwandige Rohre.
Die Oberfläche der Matrize könnte unerwartete Metallabfälle anhaften. 

Präventionsmessung:
Beim Ziehen von dünnwandigen Metallrohren sollte die Durchmesserreduzierung sinnvoll vorgenommen werden.
Die Matrize muss vor der Kaltziehproduktion gereinigt werden. 

6. Riss, die Metallrohre weisen Längsrisse auf, die die Wand durchdringen, und es gibt teilweise Risse über die gesamte Länge. Die Risse können folgende Ursachen haben:
Der Betrag der Durchmesserreduzierung ist zu groß.
Mangel an ausreichender Schmierung
Zu viele Ziehdurchgänge mit stark verhärtetem Material
Unsachgemäße Wärmebehandlung, die zu ungleichmäßiger Plastizität des Rohrmaterials oder unvollständiger Beseitigung des Härtungseffekts führt.
Metalltypen haben eine geringe Plastizität 

Präventionsmessung:
Passen Sie die Größenreduzierung basierend auf den mechanischen Eigenschaften des Metalls und seinem Durchmesser an.
Tragen Sie während des Kaltziehvorgangs Schmiermittel auf
Rohre aus legiertem Stahl und Kupferlegierungen erfordern eine Wärmebehandlung. 

7. Narbenbildung
Die Oberfläche des Stahlrohrs weist Nadellöcher mit unterschiedlichem Schweregrad auf, und normalerweise ist der äußere Oberflächenzustand schlechter als der innere Oberflächenzustand. Dies wird normalerweise entweder durch eine lange Beizzeit verursacht, oder der Gehalt an Eisensulfat ist zu hoch, oder die Säurekonzentration ist ungleichmäßig. Die Vorbeugungslösung folgt streng dem Verfahren des Beizvorgangs und stellt sicher, dass die Beizlösung den richtigen Säure- und Eisensulfatgehalt hat.  

8. Pickel (raue Oberfläche)
Pickel treten lokal oder kontinuierlich auf der Oberfläche des Stahlrohrs auf, und mögliche Ursachen sind
Der durch Überhitzung erzeugte Oxidzunder und der Oxidzunder werden dann während des Richtvorgangs in das Stahlmaterial gepresst.
Das Beizen wird nicht richtig durchgeführt, Resteisenoxidzunder oder Schmutz in der Verseifungslösung verbleiben auf der Rohroberfläche, was beim Kaltziehen zu einer rauen Oberfläche führt.
Stahlrohre rosten lange nach dem Beizen wieder

Die Präventionslösung besteht darin, sicherzustellen, dass das Beizen ordnungsgemäß durchgeführt wird und Stahlrohre nach dem Beizprozess kaltgezogen werden müssen. Die Wärmebehandlung muss streng nach dem Verfahren durchgeführt werden, um eine Überhitzung zu vermeiden.

copper profile

Unter strenger Produktionskontrolle können kaltgezogene nahtlose Metallrohre hervorragende Eigenschaften wie keine Oxidschicht, kein Auslaufen unter hohem Druck, hohe Präzision, gute Oberflächengüte, minimale Verformung beim Kaltbiegen und keine Risse beim Aufweiten und Abflachen aufweisen. Diese hochwertigen Metallrohre werden hauptsächlich für mechanische Strukturen, Generatoren, Flüssigkeitskühltransformatoren, hydraulische Geräte und pneumatische oder hydraulische Komponenten von Automobilen verwendet. Das hochpräzise Metallrohr mit engen Toleranzen wird normalerweise im Kaltziehverfahren hergestellt, es gilt als eine neue Art von energiesparendem Hightech-Produkt und kann Metallmaterial einsparen, die Verarbeitungseffizienz verbessern und Energie sparen.


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