정밀 합금 튜브의 재료와 특성의 상세한 분석

정밀 합금 튜브를 요청하는 문의는 요구 사항이 아닌 평판을 설명했습니다. 정밀은 모든 공장에서 사용하는 단어이며 표준으로 정의되지 않습니다. 표준이 정의하는 것은 공차이며, 공차는 기호와 단위가 치수에 붙은 숫자입니다.

이 차이는 학술적인 것이 아닙니다. 튜브에서 중요한 두 숫자는 다른 통화로 작성되기 때문입니다. 일반 서비스용 심리스 및 용접 오스테나이트계 스테인리스 튜브 표준인 ASTM A269에서 12.7mm에서 38.1mm 사이의 튜브 외경은 ±0.005인치(±0.13mm)로 유지되며, 동일한 튜브의 벽은 ±10%로 유지됩니다. 하나는 절대 수치이고 다른 하나는 백분율이며, 두 번째 숫자는 주문하는 벽에 따라 변경됩니다.

벽 두께가 2.0mm인 튜브에서 10%는 ±0.20mm로, 외경 공차의 1.5배입니다. 벽 두께가 0.8mm인 튜브에서 동일한 10%는 ±0.08mm로, 직경 공차보다 더 엄격합니다. 동일한 표준의 동일한 줄에서 두 가지 다른 약속이 생성되며, 도면은 실제로 지정된 벽에 대해 읽어야 합니다.

이 페이지는 튜브 표준이 실제로 고정하는 것, 세 가지 튜브 치수 중 한 번에 고정할 수 있는 것, 평균 벽과 최소 벽의 차이가 얼마인지, 표면 마감이 치수 정확도와 별도로 구매되는 이유를 설명합니다.

ASTM A269는 계측 및 일반 서비스 튜브에 가장 자주 인용되는 표준이며 치수 테이블이 전체를 복제하기에 충분히 짧기 때문에 유용한 참조입니다. 아래 값은 외경 및 벽의 공차이며, 표준은 공칭 벽 두께 0.5mm 이상에 적용됩니다.

이 테이블의 두 가지 특징이 이후의 대부분을 결정합니다. 직경 공차는 튜브가 커짐에 따라 절대값으로 증가하는데, 이는 드로잉 공정과 더 큰 코일의 취급 모두 변동을 추가하기 때문입니다. 벽 공차는 다섯 가지 크기 대역 중 네 가지에서 10%로 유지되므로 직경이 아닌 벽에 따라 확장됩니다.

표준에는 카탈로그 페이지에서 거의 언급되지 않는 경계가 있습니다. 이는 공칭 벽 두께 0.5mm 이상에 적용됩니다. 그 수치 이하의 제품은 일반적으로 모세관 또는 주사기 튜브에 속하며, 다른 문서와 다른 검사 규칙에 따라 주문됩니다. A269에 대해 0.3mm 벽을 요청하는 구매자는 표준에서 다루지 않는 것을 요청한 것입니다.

둥근 튜브는 세 가지 치수로 설명되며, 그 중 두 가지만 독립적입니다. 벽은 외경과 내경의 차이의 절반이므로 세 가지 중 두 가지가 세 번째를 고정합니다.

따라서 세 가지 모두에 공차를 지정하는 도면은 이미 결정된 수량에 공차를 지정한 것이며, 세 가지 공차는 일반적으로 서로 모순됩니다. 외경 공차의 상한과 벽 공차의 상한에 있는 튜브는 자체 한계 이상의 내경을 가지며, 검사관은 세 가지 숫자 중 어떤 숫자에 대해 부품이 실제로 구매되었는지 결정해야 합니다. 공장은 매번 같은 방식으로 이를 해결합니다. 도면은 어떤 두 치수가 지배적인지 묻는 메모와 함께 인용되며, 메모에 응답할 때까지 주문이 이동하지 않습니다.

어떤 두 가지를 선택하느냐에 따라 공정도 결정됩니다. 맨드릴 위로 드로잉하면 맨드릴이 보어를 설정하고 다이가 외경을 설정하므로 벽과 내경을 제어합니다. 내부 지지대 없이 튜브를 드로잉하는 싱킹은 외경을 줄이고 벽이 늘어나도록 하므로 외경 치수를 유지하고 벽이 따라가도록 합니다. 센터리스 연삭은 외경과 표면을 보정하며, 이미 잘못된 벽을 보정할 수 없습니다. 내경과 벽을 고정하는 도면은 외경과 벽을 고정하는 도면보다 비용이 더 많이 드는 경로를 선택했으며, 가격 차이는 공정 차이입니다.

테이블의 벽 공차는 두 가지 정의 중 하나에 적용되며, 표준은 구매 주문에 어느 것인지 명시하도록 요구합니다. 평균 벽 주문은 일부 지점에서 공칭 값보다 낮은 벽을 허용하지만, 길이와 둘레의 평균이 공차 내에 유지되는 경우입니다. 최소 벽 주문은 모든 지점에서 공칭 값 아래로 떨어지는 판독값이 없어야 합니다.

산술은 간단하지만 상업적 결과는 그렇지 않습니다. 공차 ±10%인 공칭 벽 2.0mm를 가정해 보겠습니다.

따라서 2.0mm 벽의 최소 벽 주문은 평균 2.22mm인 튜브를 구매하며, 편심에 대한 허용치를 고려하기 전에 공칭 값보다 최대 11% 더 무거울 수 있습니다. 얇은 벽 튜브에서 질량은 벽에 거의 비례하므로 가격은 벽에 따라 이동합니다. 2mm 벽을 주문하고 멈추는 구매 주문은 공장에 선택권을 남겨두며, 공장은 금속 사용량이 적은 해석을 인용할 것입니다.

이 구별은 압력 등급도 변경합니다. 파열 계산은 최소 벽을 사용하므로 2.0mm를 가정하고 최소 1.8mm의 평균 벽 튜브를 받은 설계는 튜브가 표준 내에 있더라도 계산에서 가정한 것보다 얇은 압력 경계를 가집니다.

편심은 단면 주위의 벽 변동이며, 치수 테이블의 어떤 열도 이를 직접적으로 명시하지 않습니다. 테이블에서 벽 공차라고 부르는 것은 측정된 벽에 적용되며, 튜브는 평균적으로 벽 공차를 만족하면서도 눈에 띄게 중심에서 벗어난 보어를 가질 수 있습니다. 결과는 한쪽은 두껍고 다른 쪽은 얇은 벽이며, 평균은 대역 내에 있습니다.

그 변동의 원인은 최종 다이의 상류에 있습니다. 편심은 온도 차이가 단면 전체에 걸쳐 금속이 불균일하게 흐르게 하는 쉘 또는 빌렛에서 발생하며, 후속 드로잉은 이를 제거하지 않고 줄입니다. 동심도 수치를 인용하는 공장은 합금의 속성이 아닌 자체 공정 제어의 결과를 인용하는 것이므로, 두 공급업체가 모두 A269를 출하하고 열교환기에서 다르게 작동하는 튜브를 생산할 수 있습니다.

얇은 벽은 문제를 악화시키며, 표준은 이를 인정합니다. A269는 벽이 외경의 3% 이하인 더 얇은 튜브가 최대 및 최소 판독값의 평균이 여전히 준수하는 경우 정상적인 타원도 범위를 두 배로 초과하도록 허용합니다. 25.4mm 튜브에서 3% 선은 0.76mm 벽에 해당하므로, 0.7mm 벽 튜브는 완화된 등급에 속하고 1.0mm 벽 튜브는 그렇지 않습니다. 얇은 벽과 원형도 수치를 지정하면서 해당 경계를 인지하지 못한 도면은 표준에서 조정되지 않는 두 가지 요구 사항을 지정한 것입니다.

열교환기의 경우 이는 미용 문제가 아닙니다. 열 성능은 벽에 따라 달라지고, 압력 등급은 최소 벽에 따라 달라지며, 튜브-튜브 시트 조인트는 롤 위치의 벽에 따라 달라집니다. 평균 벽 공차를 만족하고 용접 이음매에 얇은 부분을 가지고 있는 튜브는 표준을 통과했지만 여전히 조인트에 실패할 수 있습니다.

치수 공차의 어떤 것도 표면을 제약하지 않습니다. A269는 깨끗하고 스케일이 없는 튜브를 요구하며, 거칠기 값을 고정하지 않으므로 두 튜브는 외경에 대해 ±0.13mm를 동일하게 유지하면서 거칠기에서 10배의 차이를 보일 수 있습니다.

표면이 중요한 경우 요구 사항은 다른 문서 또는 도면의 줄을 통해 전달됩니다. 위생 서비스는 ASTM A270에 따라 주문되며, 이는 A269에 없는 청결도 및 표면 요구 사항을 추가합니다. 제약 및 반도체 서비스는 전기 연마 마감을 추가하며, 마감은 마이크로미터 단위의 평균 거칠기로 작성되며 측정 길이와 기기가 명시됩니다. 매끄러운 보어라고 말하는 도면은 검사할 수 있는 것을 말하지 않았습니다.

구별이 상업적인 이유는 거칠기가 별도의 작업으로 생성되기 때문입니다. 드로잉은 치수를 설정하고, 연마 또는 전기 연마는 마감을 설정하며, 두 번째 작업에는 자체 가격, 자체 리드 타임 및 자체 불량률이 있습니다. 거칠기 값을 명시하지 않고 이를 묶는 견적은 구매자가 시행할 수 없는 마감을 견적한 것입니다.

정밀 튜브는 재료 계열이 아닙니다. 여러 재료 계열 위에 있는 제품 등급이며, 각 계열은 자체 튜브 표준에 의해 관리됩니다. 그런 다음 표준이 인증서에 보고할 테스트를 결정하므로 합금 선택은 서류 작업까지 이어집니다.

이 테이블의 두 항목에는 참고 사항이 필요합니다. 티타늄 등급 2는 응축기 및 열교환기 튜브에 사용되는 상업적으로 순수한 등급이며, 등급 5는 항공 우주 튜브 사양에 따라 주문되는 고강도 합금입니다. 따라서 두 등급은 응축기 주문에서 상호 교환할 수 없습니다. 탄소 및 저합금강 정밀 튜브는 테이블 외부에 있으며, EN 10305-1에 의해 관리되고 공차를 단일 치수 테이블이 아닌 등급으로 표현합니다. 이 등급을 니켈 합금 문의에 혼합하면 검사 경로, 인증서 및 가격 기준이 변경됩니다.

각 문서의 범위에는 견적 요청 전에 읽어볼 만한 크기 제한이 있습니다. 예를 들어 ASTM B163은 외경 3인치(76.2mm) 이하, 최소 벽 두께 0.148인치(3.76mm) 이하의 심리스 니켈 및 니켈 합금 응축기 및 열교환기 튜브를 다룹니다. 해당 범위를 벗어나는 요구 사항은 튜브 사양이 아닌 파이프 사양에 속하며, 테스트 요구 사항도 이에 따라 변경됩니다.

테스트 일정은 두 개의 유사한 주문이 달라지는 곳입니다.

A269에 따라 주문된 316 튜브와 A213에 따라 주문된 동일한 튜브는 동일한 합금이 아니며 동일한 구매가 아닙니다. 두 번째 튜브는 인장 결과와 다른 수락 경로를 가지며, 애플리케이션이 열교환기인 경우 두 번째 튜브는 설계자가 필요로 하는 문서입니다. A213을 요청한 검토자에게 A269 인증서를 보내는 것은 누락된 테스트를 화학 성분에서 추론할 수 없으므로 질문을 해결하지 못합니다.

네 가지 실패가 정밀 튜브 주문에 대한 대부분의 서신을 차지하며, 네 가지 모두 주문이 배치되기 전에 볼 수 있습니다.

첫 번째는 외경, 내경 및 벽을 각각 공차와 함께 지정하는 도면입니다. 기하학적으로 세 가지 중 하나가 중복되며, 세 가지 한계는 대역의 모서리에서 서로 모순됩니다. 해결책은 두 치수에 공차를 지정하고 세 번째 치수를 참조로 표시하는 것입니다.

두 번째는 기준이 없는 벽 수치입니다. 평균 벽과 최소 벽은 2mm 벽에서 약 11%의 금속 차이가 있으며, 주문에 명시되지 않으면 공장이 더 가벼운 해석을 인용할 것입니다.

세 번째는 얇은 벽에 대한 원형도 또는 동심도 요구 사항으로, 표준은 열처리 중에 유지할 수 없기 때문에 이미 타원도 허용치를 완화했습니다. 요구 사항은 불가능한 것이 아니며, 다른 공정 경로와 다른 가격이 발생합니다.

네 번째는 단어로 표현된 표면 요구 사항입니다. 매끄럽고, 깨끗하고, 광택이 나는 것은 측정할 수 없으며, 입고 검사에서 살아남는 것은 없습니다. 측정 길이가 있는 거칠기 값은 측정할 수 있습니다.

DLX는 장쑤성 창저우에서 니켈 합금 및 스테인리스 튜브를 심리스 및 용접 형태로 공급하며, 동일한 합금 계열은 봉, 와이어 및 스트립 형태로도 공급하여 부품이 다른 모양으로 이동합니다. 튜브는 구매 주문에 명시된 표준에 따라 생산되며, 벽 기준이 명시되고, 열 번호가 테스트 결과에 추적 가능한 EN 10204 3.1 인증서를 요청 시 사용할 수 있습니다.

대부분의 튜브 견적은 두 가지 질문으로 마무리됩니다. 첫 번째는 어떤 두 치수가 지배적인가 하는 것입니다. 그 답이 도면과 공정을 설정하기 때문입니다. 두 번째는 벽 수치가 평균인지 최소인지 여부입니다. 그 답이 질량과 가격을 설정하기 때문입니다.

도면에 명시된 공차를 의미하며 그 이상은 아닙니다. ASTM A269는 12.7 ~ 38.1mm 튜브의 외경을 ±0.005인치(±0.13mm)로, 벽을 ±10%로 유지합니다. 이 두 가지는 서로 다른 종류의 약속이며, 단어를 숫자 없이 사용하는 도면은 둘 다 지정하지 않았습니다.

벽은 두 직경의 차이의 절반이므로 세 번째 수치는 다른 두 개에 의해 결정됩니다. 세 개의 종속 치수에 대한 세 개의 공차는 대역의 극단에서 서로 모순되며, 공장은 견적 전에 어떤 두 개가 지배적인지 물을 것입니다. 두 치수에 공차를 지정하고 세 번째 치수를 참조로 표시하십시오.

평균 벽 주문은 평균이 공차 내에 유지되면 공칭 값 이하의 판독값을 허용합니다. 최소 벽 주문은 어떤 판독값도 공칭 값 아래로 떨어지지 않도록 요구합니다. 2.0mm 벽에 10% 공차가 적용될 때, 최소 벽 주문은 평균 2.22mm가 필요하며, 이는 공칭 값보다 약 11% 더 많은 금속입니다.

얇은 단면은 열처리 중에 왜곡되기 때문입니다. ASTM A269는 벽이 외경의 3% 이하인 튜브가 최대 및 최소 판독값의 평균이 여전히 준수하는 경우 정상적인 타원도 범위를 두 배로 초과하도록 허용합니다. 25.4mm 튜브에서 해당 경계는 0.76mm 벽에 있습니다.

A269에 따라 공급될 수 있으며, 열교환기는 일반적으로 스테인리스의 경우 A213 또는 니켈 합금의 경우 B163에 따라 주문됩니다. 왜냐하면 해당 표준은 설계가 의존하는 인장 및 비파괴 요구 사항을 포함하기 때문입니다. 합금은 동일할 수 있지만 인증서는 그렇지 않을 것입니다.

아니요. 치수 공차는 크기를 제약하며 거칠기에 대해서는 아무것도 말하지 않습니다. A269는 깨끗한 튜브를 요구하며 스케일이 없어야 하고 거칠기 값을 고정하지 않습니다. 위생 서비스는 A270에 따라 주문되며, 제약 마감은 측정 길이와 함께 마이크로미터 단위의 평균 거칠기로 작성됩니다.

정밀 튜브는 서로 다른 시스템에 속하는 숫자로 정의됩니다. 외경은 크기에 따라 증가하는 절대 수치로 유지되고, 벽은 벽에 따라 증가하는 백분율로 유지되며, 타원도 허용치는 얇은 단면에 대해 완화되고, 표면은 별도의 문서 또는 도면의 거칠기 값으로 유지됩니다. 네 가지 모두를 포착하는 구매 주문은 튜브를 지정한 것입니다. 정밀이라고 말하는 것은 공급업체 관계를 지정한 것입니다.

기하학은 어떤 공차 테이블도 제거할 수 없는 제약 조건을 추가합니다. 벽은 두 직경의 차이의 절반이므로 두 치수는 자유롭고 세 번째 치수는 따릅니다. 어떤 두 치수가 자유로운지, 그리고 벽이 평균인지 최소인지 결정하면 도면, 공정, 질량 및 가격이 순서대로 결정됩니다.

ASTM A269/A269M, 일반 서비스용 심리스 및 용접 오스테나이트계 스테인리스강 튜브 사양, 외경 및 벽 공차 테이블, 얇은 벽에 대한 타원도 규칙, 0.5mm의 공칭 벽 경계.

ASTM A213/A213M, 심리스 페라이트계 및 오스테나이트계 합금강 보일러, 과열기 및 열교환기 튜브 사양, A269와 구별되는 인장 요구 사항.

ASTM A270, 위생 튜브 사양, 치수 테이블 외에 있는 청결도 및 표면 요구 사항.

ASTM B163, 심리스 니켈 및 니켈 합금 응축기 및 열교환기 튜브 사양, 외경 3인치 및 최소 벽 0.148인치 범위 제한.

ASTM B165, 심리스 니켈-구리 합금 파이프 및 튜브 사양, 모넬 400 냉간 가공 심리스 튜브 포함.

ASTM B167, 니켈-크롬-철 합금 심리스 파이프 및 튜브 사양, 600, 601 및 690 계열 포함.

ASTM B622 및 B626, 심리스 및 용접 니켈 및 니켈-코발트 합금 파이프 및 튜브 사양, 몰리브덴 함유 부식 등급 포함.

EN 10305-1, 심리스 냉간 인발 정밀 강철 튜브, 탄소 및 저합금강 튜브 등급을 관리하는 별도의 공차 시스템.

여기에 인용된 공차 값은 명명된 표준의 게시된 값이며, 납품된 로트에 대한 인증서가 아닙니다. 튜브는 구매 주문에 명시된 표준 버전에 따라 수락되며, 이후 버전은 테이블을 개정합니다. 평균 벽 및 최소 벽 비교와 같이 수치가 계산되는 경우, 이는 표준에서 가져온 값이 아니라 정의의 산술적 설명입니다. 편심은 특정 공정 경로의 결과이며 여기에 인용된 치수 테이블로 고정되지 않습니다. 표면 거칠기는 명명된 방법과 명명된 길이로 측정되며, 이 두 가지 세부 정보가 없는 거칠기 수치는 검사할 수 없습니다. 제품 사양은 개정되며, 주문에 명시된 버전이 적용됩니다. 여기에 있는 어떤 것도 엔지니어링 릴리스 또는 구매자와 공급업체 간에 합의된 자격 테스트를 대체할 수 없습니다.