Une épaisseur inégale (c'est-à-dire une épaisseur de paroi incohérente) lors de la production de tuyaux ronds est un problème de qualité courant. Ses causes sont complexes et impliquent de multiples aspects tels que les matières premières, les équipements, les processus et le contrôle. Voici une analyse détaillée des causes :
Cause principale : déformation inhomogène
L'essence de tous les problèmes d'épaisseur inégale réside dans le fait que pendant le processus de formage (laminage, étirement, pliage) ou de soudage, les contraintes, déformations ou conditions thermiques subies par les différentes parties du matériau du tuyau sont incohérentes, ce qui entraîne un écoulement ou une contraction inégale du métal.
Analyse détaillée de la classification des causes
1. Facteurs de matières premières
- Qualité inégale de la billette de tube/feuillard d'acier :Les billettes de tubes ronds utilisées pour le perçage ou les bandes d'acier utilisées pour les tuyaux soudés présentent intrinsèquement une ségrégation de composition chimique, des inclusions internes ou une épaisseur d'origine inégale (pour les bandes d'acier). Ces défauts seront amplifiés lors du processus de déformation ultérieur.
- Chauffage irrégulier (principalement pour les tubes sans soudure) :Avant le laminage à chaud et le perçage, la billette du tube est chauffée de manière inégale dans le four de chauffage, ce qui entraîne des températures différentes au niveau de la tête et de la queue, à l'intérieur et à l'extérieur, ou le long de la circonférence du tube. Le métal dans les zones les plus chaudes est plus mou et plus sujet à la déformation, ce qui entraîne une diminution de l'épaisseur de la paroi à cet endroit.
2. Facteurs d’équipement et d’outillage
• Précision insuffisante des équipements roulants :
Machine de perforation/roulage de tubes sans soudure :Si la tête supérieure de la perforatrice est usée, mal alignée, ou si le trou de matrice de la machine à tubes laminoirs est usé ou si le réglage de l'écartement des rouleaux est incorrect, cela entraînera directement une excentricité dans l'épaisseur de la paroi.
Machine de formage de tuyaux :Si les réglages des rouleaux de formage à chaque passage ne sont pas cohérents, la bande d'acier sera soumise à une force inégale pendant le processus de courbure en cercle, ce qui entraînera une "forme de poire" ou des "bords ondulés", ce qui entraînera une épaisseur de paroi inégale du corps du tuyau soudé.
• Vibrations et rigidité des équipements :Si les fondations de l'équipement sont instables, si l'arbre principal présente un jeu excessif ou une rigidité insuffisante, cela générera des vibrations lors d'un fonctionnement à grande vitesse-, entraînant un processus de formage instable.
3. Facteurs de processus et de contrôle
• Paramètres de processus instables :
◦ Tuyau sans soudure : les paramètres tels que l'extension avant de la tête de filière, la vitesse de laminage et l'angle d'alimentation ne sont pas définis ou contrôlés avec précision.
Soudage de tuyaux : les modifications de la vitesse de formage, la chaleur de soudage (courant, tension) et les fluctuations de pression des rouleaux d'extrusion peuvent provoquer une contraction inégale du métal dans la zone du cordon de soudure et dans la zone affectée par la chaleur.
• Conception inappropriée du moule ou de la matrice :La bande de calibrage du moule, les conditions de lubrification ne sont pas satisfaisantes ou la conception de la matrice ne parvient pas à assurer l'écoulement uniforme du métal.
• Délai de détection et de retour en ligne :Le système de mesure et de contrôle d'épaisseur en ligne (tel que les jauges d'épaisseur à ultrasons ou à rayons X-) présente une précision insuffisante, un emplacement d'installation inapproprié ou le système de contrôle automatique (AGC) a une réponse lente, ce qui rend impossible la correction des écarts en temps réel.
4. Facteurs de fonctionnement et d'ajustement
• Ajustement inadéquat après modification des spécifications de production : Après avoir modifié les spécifications de production, les ajustements des pièces à usiner telles que les rouleaux, les guides et les têtes n'ont pas été approfondis. Une certaine longueur de « tuyaux de transition » était nécessaire pour atteindre un état stable, et l'épaisseur de paroi de ces produits était inégale.
• Mauvaise application de la discipline des processus : les opérateurs n'ont pas strictement suivi les procédures d'inspection des équipements, de surveillance de la température et de réglage des paramètres.
Comparaison des causes typiques des processus clés :
| Type de processus | Causes typiques d'une épaisseur inégale |
| Tubes en acier sans soudure (laminés à chaud/étirés à froid) |
1. Chauffage inégal de la billette du tuyau (noyau) |
| 2. Usure ou désalignement de la tête de poinçon de la machine à percer (provoquant une « excentricité de l'épaisseur de la paroi »). | |
| 3. Usure ou mauvais alignement des rouleaux dans le laminoir. | |
| 4. Usure ou mauvaise lubrification du-mandrin d'étirage à froid (tête de noyau). Tubes en acier soudés (couture droite/couture hélicoïdale) |
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| Tubes en acier soudés (couture droite/soudée en spirale) |
1. Le matériau de base de la bande d'acier lui-même présente des « courbures de faux » ou une épaisseur inégale (noyau). |
| 2. L'ajustement des rouleaux de formage est incorrect, ce qui entraîne des coutures de formation en forme de "poire- ou de "bord en bout-. | |
| 3. L’apport de chaleur de soudage est inégal, provoquant une contraction incohérente dans la zone de soudure. | |
| 4. Le réglage des rouleaux de calibrage est incorrect. |
Résumé et orientation de la solution
L’épaisseur inégale du tuyau circulaire constitue un problème systémique. Pour le résoudre, une approche globale est nécessaire, comprenant la stabilisation de la qualité des matières premières, la garantie de la précision des équipements et de la maintenance, l'optimisation et le contrôle précis des paramètres de processus, ainsi que le renforcement de la détection et du retour automatiques en ligne. Habituellement, en utilisant des billettes de coulée continue de haute -précision, en améliorant le système de contrôle automatique (AGC), en adoptant des jauges d'épaisseur en ligne avancées et en réparant et en remplaçant rapidement les moules d'outillage, l'uniformité de l'épaisseur de la paroi du tuyau peut être considérablement améliorée.
