نورد لوله و ساخت کویل

نورد لوله و ساخت کویل معمولاً در دمای 50 تا 100 درجه سانتی‌گراد بالاتر از دمای تبلور توقف می‌کنند. زمانی که نورد به این دما می‌رسد عمل نورد پایان داده می‌شود و دلیل آن هم این است که جلوی سخت شدن قطعه مورد نظر را می‌گیرد و باعث می‌شود دانه‌های یکنواخت و ریزی ایجاد شود. قطعه مورد نظر برای اینکه بتواند دوباره تغییر شکل داده شود باید به دمای مورد نظر برسد.

نقطه تسلیم چیست؟

در فرآیند شکل دادن به خصوص کشش عمیق، نقطه تسلیم موجب ایجاد شرایط تغییر شکل ناهمگن می‌شود. انجام چند عمل مانند انجام کار مکانیکی با کمک نورد لوله و ساخت کویل (نورد بازپخت) موجب حذف نقطه تسلیم می‌شود.

قفسه چیست؟

برای انجام فرآیند شمش‌ها از طریق غلتک‌ها باید نیرویی وجود داشته باشد که روی تجهیزات نصب شود و فاصله بین غلتک‌ها را تنظیم و نیروی چرخشی را به آن‌ها وارد کندکه این نیرو توسط قفسه تأمین می‌شود.

انواع فرآیندهای حرارتی

در فرآیندهای نورد لوله و ساخت کویل برای تغییر شکل قطعه باید از فرآیندهای حرارتی استفاده کرد تا به نتیجه مورد نظر رسید. فرآیندهای حرارتی از ملزومات نورد می‌باشد که موجب بهینه سازی فرآیند می‌شود. در نتیجه در فرآیند نورد چه نوع سرد و چه نوع گرم، فرآورده‌ها تجربه یک یا چند فرآیند حرارت را خواهند داشت تا هم به راحتی بتوانند تغییر شکل داده و هم ساختار متالورژیکی آن‌ها بهبود یافته باشند.

از فرآیندهای حرارتی مهمی که انجام می‌شود عملیات تابکاری است که روی مواد سرد انجام می‌شود. فرآیند تابکاری در خصوص فولادها با روش‌های متفاوتی انجام می‌شود که کیفیت متفاوتی نیز دارد. این روش‌ها ممکن است شامل:

فرآیند تابکاری

برای انجام فرآیند تابکاری، نورد لوله و ساخت کویل در کوره‌های جعبه‌ای یا پیوسته در مدت زمان معینی، فولاد سرد شده را در دمایی بالاتر از دمای تبلور شده قرار می‌دهند تا مشخصه‌های مکانیکی و ساختار متالورژیکی در آن به وجود آید. در واقع هدف این فرآیند، برگرداندن ویژگی‌ها و مشخصه‌های اولیه به فرآورده است.

تابکاری کامل: در این نوع فرآیند نورد لوله و ساخت کویل، فرآورده بر اساس دمایی از پیش تعیین شده و با یک برنامه زمانی مشخص، سرد و گرم خواهد شد و فرآورده نهایی دانه‌بندی درشتی دارد و از نوع پیرلیت است. و قطعه دارای قبلیت جکش خواری خوبی هم است.

تابکاری هم دمایی: در این فرآیند، سرعت روش سرد کردن از فرآیند قبلی بالاتر است به طوری که فرآورده، ساختار متالورژیکی را در شرایط هم‌دمایی دریافت می‌کند و نتیجه آن ایجاد دانه‌بندی ریز و ساختار پیرلیت می‌باشد.

تابکاری کروی: در این روش سعی شده است ساختار فولاد را با پخت دوباره و نرمالیز کردن، به شکل کربید کروی درآورد. زمان مورد نیاز برای این روش به دلیل نگهداری فولاد در دمای زیر بحرانی، بیشتر از فرآورده‌های قبلی است.

آشنایی با نورد لوله و ساخت کویل

امروزه استفاده از ورقه‌های فولادی و آهنی با اشکال مختلف در صنعت به طور گسترده‌ای رواج پیدا کرده است. به طور مثال از این ورقه‌ها در ساخت لوله‌های انتقال و جریان، مخازن ساختمانی، مخازن تحت فشار، صنایع ساخت خودرو و هوافضا، عملیات جوشکاری، ریل، تیرآهن و غیره استفاده می‌شود. این ورقه‌ها در طی فرآیند نورد لوله و ساخت کویل ساخته می‌شوند.

در ادامه به بررسی فرآیند نورد لوله و ساخت کویل می پردازیم.

نورد لوله

یکی از راه‌های مؤثر‌ برای تغییر شکل فلزات بدون ایجاد تغییر حجم آن‌ها، نورد است. برای شکل دادن فلزات با فرآیند نورد، فلزات را از چندین غلتک که در مقابل یکدیگر در حال حرکت هستند عبور می‌دهند تا به شکل مورد نظر تبدیل شوند. به مواد اولیه تشکیل دهنده اسلب یا تختال گفته می‌‌شود.

نورد براساس دمای قطعه نورد شده دارای دو عملکرد نور سرد و نورد گرم است.

نورد گرم

چنانچه برای شکل دهی فلزات، از غلتک های گرمی که دمایی معادل 1100 درجه سانتی‌گراد دارند استفاده شود نورد گرم گفته می شود.به ورقه‌های نورد گرم اصطلاحاً در زبان لاتین هات رول پلیت (Hot Rolled Plat) یا هات رول کویل و در زبان فارسی ورق فولادی یا ورق سیاه گفته می شود.

حاصل فرآیند نورد گرم، ایجاد اشکال یکسان و مانند هم است که دمای آن‌ها بالا بوده و قابل انعطاف هستند.یکی از معایب نورد گرم این است که دقیقاً نمی‌تواند ابعاد و سطوح صاف و بدون موج را ایجاد کند.

از تولید کنندگان نورد گرم یا کویل در ایران می‌‌توان به شرکت فولاد مبارکه و فولاد گیلان اشاره کرد.

دمای مورد نیاز نورد گرم

مانند فعالیت‌هایی که بر حسب دما کار می‌‌کنند، نورد لوله و ساخت کویل نیز بر اساس کنترل دقیق دما هستند. به همین دلیل دمای قطعه مورد نظر باید قبل از شروع عمل نورد به صورت یکنواخت افزایش داده شود که لازمه آن نگه داشتن قطعه در حرارت بالا در مدت زمان طولانی است. در صورتی که دمای داده شده به قطعه به طور یکنواخت نباشد نتیجه کار و تغییر شکل نیز یکنواخت نخواهد بود. به طور مثال اگر قطعه‌ای به طور همگن و یکنواخت گرم نشود، سطوحی که بیرون هستند و گرم شده‌اند زودتر از سطوح داخلی که محکم‌تر هستند، نورد می‌شوند و اگر زمانی که فلز در فاصله بین دو نورد سرد شود، نمی‌تواند به خوبی تغییر شکل دهد و انعطاف پذیری مورد نیاز را نخواهد داشت و در مقابل در بخش‌های گرم‌تر، ترک و گسیختگی ایجاد می‌شود.

نورد سرد

برای انجام فرآیند نورد سرد دمایی پایین تر از دمای تبلور ماده مورد نیاز است.

برای کاهش ضخمات ورقه ها بعد از نورد گرم از فرآیند نورد سرد استفاده می شود.

دمای اولیه نورد لوله و ساخت کویل

برای گرم کردن قطعات مورد نظر می‌توان آن‌ها را درکوره‌های نفتی یا گاز سوز گرم کرد. دمای مورد نیاز برای فولادهای کم آلیاژ یا کربنی ساده حدود 1200 درجه سانتی‌گراد است ولی برای میله‌هایی که قطر کمتری دارند از کوره‌های القایی برای گرم کردن استفاده می‌شود.