فرآیند تولید لوله گرد آلومینیومی 7075

بررسی اجمالی تولید لوله گرد 7075

لوله گرد آلومینیومی 7075 معمولاً توسط یکی از دو مسیر اصلی تولید می شود: اکستروژن گرم یا کشش سرد. در اکستروژن، یک شمش 7075 گرم شده از طریق یک قالب برای ایجاد یک بخش توخالی با ضخامت دیواره یکنواخت فشار داده می‌شود، در حالی که کشش سرد لوله اکسترود شده را از طریق قالب‌های به تدریج کوچک‌تر می‌کشد تا ابعاد را اصلاح کرده و کیفیت سطح را بهبود بخشد. هر دو روش لوله بدون درز تولید می کنند، که به ویژه در کاربردهای{4}} با تنش بالا بسیار ارزشمند است زیرا درزها و اتصالات جوش را که می توانند به عنوان نقاط ضعف عمل کنند از بین می برد. انتخاب مسیر به قطر مورد نیاز، ضخامت دیوار، تلرانس ها و خواص مکانیکی بستگی دارد.

عملیات حرارتی: T6 و T651 Tempers

برای دستیابی به حداکثر استحکام، لوله های 7075 پس از شکل گیری تحت عملیات حرارتی قرار می گیرند. مزاج T6 شامل عملیات حرارتی محلول، خاموش کردن سریع و پیری مصنوعی است که باعث رسوب فازهای تقویتی می شود که به 7075 استحکام کششی استثنایی آن می بخشد. نام T651 پس از خاموش کردن کشش{6}}کاهش تنش اضافه می‌کند، که تنش باقیمانده را کاهش می‌دهد و ثبات ابعادی را در حین ماشین‌کاری بعدی بهبود می‌بخشد. از آنجایی که 7075 یکی از قوی‌ترین آلیاژهای آلومینیوم است، پارامترهای عملیات حرارتی باید به دقت کنترل شوند تا استحکام با شکل‌پذیری متعادل شود و از اعوجاج در لوله‌های نازک- جدار جلوگیری شود.

ملاحظات ماشینکاری

7075 دستگاه لوله گرد آلومینیومی به خوبی در هنگام استفاده از ابزارهای برش تیز و تغذیه و سرعت مناسب استفاده می شود. این آلیاژ سطوح صاف را تولید می‌کند و تحمل‌های محکمی دارد، به همین دلیل است که برای قطعات ماشین‌کاری دقیق مانند کوپلینگ‌ها، شفت‌ها و اتصالات ساختاری مورد استفاده قرار می‌گیرد. خنک کننده باید در حین ماشینکاری اعمال شود تا دمای برش کاهش یابد و سختی کار به حداقل برسد، که می تواند سایش ابزار را تسریع کند. به دلیل سختی آلیاژ، ابزار کاربید به طور کلی برای دوره های تولید توصیه می شود.

تکمیل سطح

درمان های معمول سطح برای لوله گرد 7075 شامل آنودایز، رنگ آمیزی و پوشش پودری است. آنودایز کردن یک لایه اکسید محافظ ایجاد می کند که مقاومت در برابر خوردگی را بهبود می بخشد و رنگ های تزئینی یا کاربردی را امکان پذیر می کند، در حالی که رنگ و پوشش پودری مانعی بادوام در خدمات در فضای باز ایجاد می کند. برای استفاده طولانی مدت در محیط های بسیار خورنده مانند مکان های دریایی یا ساحلی، حفاظت از سطح اضافی به شدت توصیه می شود، زیرا 7075 مقاومت خوردگی ذاتی کمتری نسبت به آلیاژهای دریایی 5xxx دارد.

جوشکاری و اتصال

جوش 7075 چالش برانگیز است زیرا آلیاژ در هنگام انجماد مستعد ترک خوردگی داغ است. هنگامی که جوشکاری اجتناب ناپذیر است، تکنیک های تخصصی مانند جوشکاری TIG با مواد پرکننده مناسب مورد نیاز است و استحکام اتصال کمتر از فلز اصلی خواهد بود. در بیشتر موارد، بستن مکانیکی با پرچ یا پیچ و مهره، روش توصیه شده برای اتصال 7075 جزء است. طراحان باید اتصالات را بر این اساس برنامه ریزی کنند و هنگامی که اتصال جوشی در نظر گرفته می شود، با سازنده مشورت کنند.

کنترل کیفیت و تامین

لوله گرد قابل اعتماد 7075 باید دارای گواهی تست آسیاب باشد که ترکیب شیمیایی، مزاج و خواص مکانیکی را تأیید می کند و بررسی ابعاد باید قطر، ضخامت دیواره، بیضی بودن و صافی را پوشش دهد. خریداران باید بدون درز یا جوش بودن لوله، دمای دقیق و استانداردهای قابل اجرا مانند مشخصات ASTM B241 یا AMS برای کاربردهای هوافضا را تأیید کنند. از آنجایی که 7075 یک آلیاژ درجه یک است، منبع یابی ثابت و قابلیت ردیابی مستند برای صنایع تحت نظارت مهم است.

سوالات متداول

س: لوله گرد 7075 چگونه تولید می شود؟
لوله 7075 با اکستروژن یک شمش همگن شده در یک بخش توخالی یا با کشیدن سرد حفره اکسترود شده روی سنبه برای سفت کردن ابعاد تولید می شود. سپس لوله تحت عملیات حرارتی محلول قرار می گیرد، خاموش می شود، صاف می شود و به طور مصنوعی تا شرایط T6 پیر می شود.

س: عملیات حرارتی محلول چیست و چرا برای 7075 حیاتی است؟
عملیات حرارتی محلول، لوله را تا حدود 460-490 درجه گرم می کند تا روی، منیزیم و مس را در محلول جامد حل کند، و به دنبال آن خاموش کردن سریع برای قفل کردن آنها. این مرحله ای است که باعث می شود آلیاژ پس از پیری به 510 مگاپاسکال پلاس برسد.

س: پیری مصنوعی برای 7075-T6 چیست؟
پیری مصنوعی لوله خاموش شده را مجدداً تا حدود 120-130 درجه برای ساعت‌های زیادی گرم می‌کند تا عناصر آلیاژی به صورت ذرات سخت‌کننده ریز رسوب کنند. چرخه زمانی{2}}دما، استحکام، سختی و رفتار تنش-خوردگی دمای T6 را تعیین می‌کند.

س: کاربردهای معمول لوله 7075-T6 چیست؟
7075-لوله T6 در چارچوب هواپیما و فرود-دنده دنده، قاب دوچرخه و موتور سیکلت مسابقه ای، بازوهای هواپیمای بدون سرنشین،{4}تجهیزات ورزشی با عملکرد بالا، ساختارهای قالب و هوافضا{5}}شفت کردن درجه ای که حداکثر استحکام{6}}به وزن مورد نیاز است استفاده می شود.

س: چگونه باید لوله 7075 را برای یک برنامه خاص سفارش داد؟
قطر خارجی، ضخامت دیوار یا شناسه، طول، دما (T6، T6511 یا T7351)، صافی و سطح الزامات، و استاندارد حاکم مانند AMS 4088 یا ASTM B241 را مشخص کنید. برای خستگی-قطعات حیاتی هوافضا، گواهی‌های آزمایش مخرب قابل اجرا را نیز درخواست کنید.

س: لوله بدون درز 7075 چه تفاوتی با لوله جوش داده شده دارد؟
لوله بدون درز با اکستروژن یا سوراخ کردن و کشش تولید می‌شود، بنابراین هیچ درز جوش یا منطقه تحت تأثیر حرارت{0}} ندارد و استحکام محیطی یکنواختی می‌دهد، که برای فشار و فشار{1} بالا ضروری است. لوله جوشی مقرون به صرفه تر است، اما درز خستگی و عملکرد فشار را محدود می کند، بنابراین فقط برای کاربردهای کمتر مورد استفاده قرار می گیرد.