หลอดไร้รอยต่อแบบดึงเย็น (CDS) เป็นส่วนประกอบโลหะทรงกระบอกที่มีความแม่นยำสูงซึ่งผลิตผ่านกระบวนการหลักสองกระบวนการ: การสร้างท่อไร้รอยต่อ (เพื่อกำจัดรอยเชื่อม) และการวาดแบบเย็น (เพื่อปรับแต่งขนาด คุณภาพพื้นผิว และคุณสมบัติทางกล) หลอด CDS มีความแข็งแรงที่เหนือกว่า ความคลาดเคลื่อนที่แน่นหนา และพื้นผิวเรียบ ซึ่งแตกต่างจากหลอดเชื่อมหรือรีดร้อน ทำให้ขาดไม่ได้สำหรับการใช้งานในอุตสาหกรรมที่ต้องการความน่าเชื่อถือและความแม่นยำ บทความนี้ให้รายละเอียดกระบวนการผลิต ข้อได้เปรียบที่สำคัญ การใช้งานในอุตสาหกรรม การเปรียบเทียบกับหลอดทางเลือก และเกณฑ์การเลือกคุณภาพ  

 

1. กระบวนการผลิตของ หลอดไร้ตะเข็บวาดเย็น  

การผลิตหลอด CDS เป็นไปตามเวิร์กโฟลว์ที่เน้นความแม่นยำตามลำดับเพื่อให้แน่ใจว่าไม่มีรอยต่อและความแม่นยำของมิติ กระบวนการแบ่งออกเป็นสองขั้นตอนหลัก:  

 

1.1 การก่อตัวของหลอดไร้รอยต่อ (ระยะเบื้องต้น)  

ขั้นตอนนี้สร้างหลอดกลวงเริ่มต้นที่ไม่มีการเชื่อม (เรียกว่า "หลอดแม่") โดยใช้หนึ่งในสองวิธีทางอุตสาหกรรม:  

- กระบวนการโรงสีแมนเดรล: เหล็กแท่งร้อน (โดยทั่วไปคือเหล็กกล้าคาร์บอน เหล็กโลหะผสม หรือสแตนเลส) ถูกผลักผ่านเครื่องเจาะเพื่อสร้างเปลือกกลวง แมนเดรล (แท่งโลหะแข็ง) ถูกสอดเข้าไปในเปลือกเพื่อรักษารูด้านใน จากนั้นจึงรีดเปลือกเพื่อลดเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอก (OD) และความหนาของผนัง  

- กระบวนการโรงสีปลั๊ก: สำหรับท่อที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางเล็กกว่า (<100 มม. OD) เปลือกกลวงจะถูกรีดด้วยปลั๊ก (แทนที่จะเป็นแมนเดรล) เพื่อปรับแต่งเส้นผ่านศูนย์กลางภายใน (ID) และ OD  

 

ทั้งสองวิธีผลิตหลอด "ร้อนสำเร็จรูป" ที่ไร้รอยต่อ จากนั้นจึงนำไปวาดแบบเย็น  

 

1.2 การวาดภาพเย็น (เวทีจบ)  

การวาดภาพเย็นจะดำเนินการที่อุณหภูมิห้อง (ต่ำกว่าจุดตกผลึกของเหล็ก ~ 600 ° C สำหรับเหล็กกล้าคาร์บอน) เพื่อเพิ่มคุณสมบัติของท่อ:  

1. การหล่อลื่น: หลอดร้อนเคลือบด้วยน้ำมันหล่อลื่น (เช่น น้ำมันแร่ การเคลือบฟอสเฟต) เพื่อลดแรงเสียดทานและป้องกันความเสียหายของพื้นผิวระหว่างการวาด  

2. การทำงานของการวาดภาพ: ท่อหล่อลื่นถูกดึงผ่านแม่พิมพ์ที่มีความแม่นยำ (ด้วย ID ที่เล็กกว่าหลอด) โดยใช้ม้านั่งดึงไฮดรอลิกหรือแบบกลไก ซึ่งจะช่วยลด OD/ID ของหลอดและเพิ่มความยาว (20-50% ต่อการดึงผ่าน)  

3. การหลอม (อุปกรณ์เสริม): สำหรับหลอดที่ต้องการความเหนียวที่ดีขึ้น (เช่น สำหรับการดัดหรือการตัดเฉือน) การหลอมระดับกลางจะดำเนินการ - ให้ความร้อนแก่ท่อที่ 600-800 °C และระบายความร้อนอย่างช้าๆ เพื่อบรรเทาการชุบแข็งของงานจากการวาดแบบเย็น  

4. การตกแต่ง: ท่อสุดท้ายผ่านการยืด (เพื่อให้ได้ความตรง ≤0.1 มม./ม.) การตัดให้ได้ความยาว และการรักษาพื้นผิว (เช่น การชุบสังกะสีเพื่อความทนทานต่อการกัดกร่อน การชุบพาสซีฟสำหรับสแตนเลส)  

 

 

2. ข้อดีหลักของหลอดไร้ตะเข็บแบบดึงเย็น  

หลอด CDS มีประสิทธิภาพสูงกว่าหลอดเชื่อมและรีดร้อนในตัวชี้วัดที่สำคัญ ทำให้เป็นตัวเลือกที่ต้องการสำหรับการใช้งานที่มีความต้องการสูง:  

 

- คุณสมบัติทางกลที่เหนือกว่า: การวาดแบบเย็นทำให้เกิดการชุบแข็งในการทำงาน เพิ่มความต้านทานแรงดึง 20-40% (เช่น ท่อ CDS เหล็กกล้าคาร์บอนมีความต้านทานแรงดึง 500-700 MPa เทียบกับ 400-550 MPa สำหรับท่อรีดร้อน) และความแข็งแรงของผลผลิต 30-50% ทำให้เหมาะสำหรับการใช้งานแรงดันสูงหรือรับน้ำหนัก (เช่น กระบอกสูบไฮดรอลิก เพลายานยนต์)  

- ความทนทานต่อมิติที่แน่นหนา: หลอด CDS บรรลุความคลาดเคลื่อน OD/ID ของ H7-H8 (เช่น ±0.015 มม. สำหรับท่อ OD ขนาด 50 มม.) และความคลาดเคลื่อนความหนาของผนังที่ ±5-10% แน่นกว่าท่อรีดร้อนมาก (±15-20%) ความแม่นยำนี้ช่วยลดความจำเป็นในการตัดเฉือนทุติยภูมิในกรณีส่วนใหญ่  

- ผิวเรียบ: กระบวนการวาดเย็นสร้างความหยาบผิวภายนอกของ Ra 0.8-3.2 ไมโครเมตรและความหยาบภายในของ Ra 1.6-6.3 ไมโครเมตรเมื่อเทียบกับ Ra 6.3-12.5 ไมโครเมตรสำหรับหลอดรีดร้อน พื้นผิวเรียบช่วยลดแรงเสียดทาน (สำคัญสำหรับการไหลของของเหลวไฮดรอลิก) และปรับปรุงความเข้ากันได้ของซีล  

- ไร้รอยต่อ: หากไม่มีรอยเชื่อม หลอด CDS จะขจัด "จุดอ่อน" ซึ่งโดยทั่วไปแล้วการกัดกร่อนหรือความเมื่อยล้าของแรงดันจะเริ่มต้นขึ้น ทำให้เหมาะสำหรับระบบแรงดันสูง (เช่น ท่อน้ำมันและก๊าซ) และสภาพแวดล้อมที่มีฤทธิ์กัดกร่อน (เช่น การแปรรูปทางเคมี)  

 

 

3. การใช้งานในอุตสาหกรรม  

หลอด CDS ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในภาคส่วนที่ความแม่นยำ ความแข็งแรง และความน่าเชื่อถือไม่สามารถต่อรองได้:  

 

| อุตสาหกรรม | การใช้งานทั่วไป | เหตุผลสำคัญในการใช้หลอด CDS |  

| --------------------| --------------------------------------------------------------------------------------| ------------------------------------------------------------------------------------------------|  

| ยานยนต์ | เพลาขับ เพลา ส่วนประกอบช่วงล่าง สายเบรกไฮดรอลิก | ความแข็งแรงสูงทนต่อความเครียดทางกล ความคลาดเคลื่อนแน่นช่วยให้ส่วนประกอบพอดี |  

| ไฮดรอลิก / นิวเมติก | ถังกระบอกไฮดรอลิก แท่งลูกสูบ เส้นท่อลม | พื้นผิวภายในเรียบช่วยลดแรงเสียดทานของของเหลว ไร้ตะเข็บป้องกันการรั่วไหลของแรงดัน |  

| น้ำมันและก๊าซ | ท่อเจาะ ปลอกอย่างดี สายขนส่งของเหลวแรงดันสูง | ไร้ตะเข็บทนต่อแรงดัน 30-100 MPa; เกรดทนต่อการกัดกร่อน (เช่น สแตนเลส 316L) จัดการกับของเหลวรุนแรง |  

| การผลิต | หลอดหม้อไอน้ำ หลอดแลกเปลี่ยนความร้อน เพลาเครื่องจักร | ความคลาดเคลื่อนแน่นช่วยให้มั่นใจได้ถึงประสิทธิภาพการถ่ายเทความร้อน การชุบแข็งงานทนต่อความเมื่อยล้าจากความร้อน |  

| การก่อสร้าง | การสนับสนุนโครงสร้างสำหรับอาคารสูงส่วนประกอบรับน้ำหนักสะพาน | อัตราส่วนความแข็งแรงต่อน้ำหนักสูงช่วยลดน้ำหนักโครงสร้าง ความแม่นยำของมิติช่วยให้มั่นใจได้ถึงการจัดตำแหน่ง |  

 

 

4. เปรียบเทียบกับหลอดไร้ตะเข็บรีดร้อน  

ในขณะที่ทั้งสองไม่มีรอยต่อหลอด CDS และหลอดรีดร้อนไร้รอยต่อ (HRS) แตกต่างกันอย่างมีนัยสําคัญในคุณสมบัติและกรณีการใช้งาน ตารางด้านล่างเน้นความแตกต่างที่สําคัญ:  

 

| พารามิเตอร์ | หลอดไร้ตะเข็บดึงเย็น (CDS) | หลอดไร้ตะเข็บรีดร้อน (HRS) |  

| --------------------------| ----------------------------------------------------------| ----------------------------------------------------------|  

| อุณหภูมิการผลิต | อุณหภูมิห้อง (ทำงานเย็น) | อุณหภูมิการตกผลึกใหม่สูงกว่า (~ 800-1200 ° C งานร้อน) |  

| เสร็จสิ้นพื้นผิว | เรียบ (Ra 0.8-3.2 ไมโครเมตร) | หยาบ (Ra 6.3-12.5 ไมโครเมตร) |  

| ความทนทานต่อมิติ | แน่น (OD ± 0.015 มม. ความหนาของผนัง ± 5-10%) | หลวม (OD ± 0.1 มม. ความหนาของผนัง ± 15-20%) |  

| ความแข็งแรง | สูง (ความต้านทานแรงดึง 500-700 MPa) | ปานกลาง (ความต้านทานแรงดึง 400-550 MPa) |  

| ความเหนียว | ต่ำกว่า (การชุบแข็งในการทำงานช่วยลดความยืดหยุ่น) | สูงขึ้น (งานร้อนยังคงความเหนียว) |  

| ค่าใช้จ่าย | สูงกว่า (ขั้นตอนการวาดเย็นเพิ่มเติม / การหลอม) | ต่ำกว่า (การผลิตที่ง่ายกว่า) |  

| ดีที่สุดสำหรับ | การใช้งานที่มีความแม่นยำ แรงดันสูง หรือรับน้ำหนัก | การใช้งานที่มีความแม่นยำต่ำและมีความเครียดต่ำ (เช่น การจัดกรอบโครงสร้าง ท่อทั่วไป) |  

 

 

5. เกณฑ์การเลือกคุณภาพ  

เพื่อให้แน่ใจว่าหลอด CDS ตรงตามข้อกำหนดของแอปพลิเคชัน ให้จัดลำดับความสำคัญของเกณฑ์ต่อไปนี้:  

 

1. เกรดวัสดุ: เลือกเกรดตามสภาพแวดล้อมและโหลด:  

   - เหล็กกล้าคาร์บอน (1045 ST52): การใช้งานในอุตสาหกรรมทั่วไป (คุ้มค่าความแข็งแรงสูง)  

   - โลหะผสมเหล็ก (40Cr 27SiMn): ระบบไฮดรอลิกแรงดันสูง (ความต้านทานความเมื่อยล้าที่เหนือกว่า)  

   - สแตนเลส (304 316L): สภาพแวดล้อมที่มีฤทธิ์กัดกร่อน (การแปรรูปทางเคมี การใช้งานทางทะเล)  

 

2. การปฏิบัติตามมาตรฐาน: ตรวจสอบการปฏิบัติตามมาตรฐานสากล:  

   - ASTM A106 (หลอด CDS เหล็กกล้าคาร์บอนสำหรับบริการที่อุณหภูมิสูง)  

   - EN 10305-1 (หลอด CDS ที่มีความแม่นยำสำหรับการใช้งานทางกล)  

   - API 5L (หลอด CDS สำหรับท่อน้ำมันและก๊าซ)  

 

3. การตรวจสอบมิติและพื้นผิว: ขอรายงานการทดสอบสำหรับ:  

   - ความทนทานต่อ OD/ID (ผ่านไมโครเมตรหรือเกจเจาะ)  

   - ความหยาบของพื้นผิว (ผ่านเครื่องทดสอบ ra)  

   - ความตรง (ผ่านเครื่องมือจัดตำแหน่งด้วยเลเซอร์)  

 

4. ชื่อเสียงของซัพพลายเออร์: ร่วมมือกับซัพพลายเออร์ที่ให้:  

   - ใบรับรองวัสดุ (MTC) ยืนยันองค์ประกอบทางเคมีและคุณสมบัติทางกล  

   - ผลการทดสอบแบบไม่ทำลาย (NDT) (เช่น การทดสอบอัลตราโซนิกสำหรับข้อบกพร่องภายใน)