一站式金屬加工解決方案

圍巾工具全攻略

在電阻焊(ERW)管材的製造過程中,存在著一個關鍵卻常被忽視的工序: 管狀刮削.

當金屬帶材經軋製與焊接製成管材時,高溫與壓力會在接縫處產生過量的熔融金屬。此凸起物稱為焊縫凸緣或焊縫飛邊。若未能精確去除此凸緣,所製成的管材將無法滿足精密工業應用所需的標準。.

本文探討 圍巾工具, 如何運作,以及如何選擇合適的工具來確保卓越的管材品質。.


1. 何謂刮削工具?

A 刮削工具 是一種專門用於管軋機的切割工具。其核心功能如同刨床,在焊縫仍處於熾熱狀態時(通常在焊接完成後、冷卻前),將突出的焊縫凸起部分削去。.

目標是使管材表面光滑平整,與母材表面齊平。此工序分為兩種具體應用:

  • OD刮削: 從...移除焊道 外徑.
  • ID刮削: 從...移除焊道 內徑.

2. 外徑與內徑刮削:工藝比較

雖然目標相同,但處理管外與管內所需的複雜程度及設備要求卻存在顯著差異。.

外徑銑削工具 vs 內徑銑削工具

外徑刮削

這是更直接的加工流程。刀具安裝於外部,使操作員能輕鬆監控切削過程。.

  • 結構: 通常由一個剛性刀柄和一個可更換的硬質合金刀片組成。.
  • 關鍵因素: 刀片通常在切削刃上具有特定的半徑(R)。此曲率必須與管材的外徑完美匹配。.
    • 若半徑過大: 該切削刀具僅會切削珠粒頂部,留下平整的切削面。.
    • 若半徑過小: 該嵌件將刮削母材,導致壁厚減薄。.

內徑刮削

這是管材生產的技術瓶頸,因為切割作業必須在管體內部狹窄的空間內進行。.

  • 結構: 採用牽引桿(或心軸)系統。此長桿固定於上游(焊接點之前),以懸臂式延伸進入管內,貫穿整個焊接區域。.
  • 剪裁: 一種專用的環狀工具,稱為 切割環, 安裝於拖曳桿末端。.
  • 切屑清除: 被移除的內部珠粒形成一條長而捲曲的金屬條(「捲邊」)。若未立即清除,這塊高溫金屬可能堵塞管路或損壞工具。.


3. 核心元件:為何選擇碳化鎢?

鏟削是一種極其嚴苛的切削作業。工具必須在高溫環境下持續運作,並承受焊縫中硬點造成的間歇性衝擊。因此,材料選擇是成功的關鍵。.

  • 材質: 絕大多數的刮削刀片均採用碳化鎢製成。此材料具備卓越的「熱硬度」(即在高溫下維持硬度的能力)。.
  • 塗層技術: 為進一步延長刀具壽命,優質刀片常採用化學氣相沉積(CVD)或物理氣相沉積(PVD)塗層(如鈦氮化物TiN或氧化鋁Al₂O₃)。這些塗層能提升表面硬度,並作為熱屏障,保護刀片免受熱衝擊損傷。.
  • 幾何學: 外徑刮削常採用標準ISO刀片(如 SNMX, SOUB, SPUB以及 SNG採用自訂半徑進行外徑倒角,而內徑倒角通常需要專用環形工具。.

4. 常見問題排除

即使配備最完善的工具,生產問題仍可能發生。以下是常見痛點及其解決方案:

問題可能原因解決方案
震動拖曳桿過長/過細(缺乏剛性);插入件鈍化。.檢查拖曳桿剛性;更換嵌件;增加阻尼。.
剝落選用錯誤的硬質合金等級(過於脆性);焊縫中存在雜質。.改用更堅硬的硬質合金等級;檢查焊接品質。.
階梯/平坦區域刀片半徑與管外徑不符。.重新測量管外徑,並切換至正確半徑的插入件。.
不完全切除(ID)切割環高度過低;液壓/氣壓不足。.調整拖曳桿高度,確保環狀物緊貼內徑壁。.

5. 為何高品質刮削工藝至關重要?

雖然某些結構用鋼管可能省略內徑修整工序,但對於高端應用而言,此步驟絕不可省略。.

  1. 流體力學: 對於輸送石油、天然氣或水的管道而言,內部焊縫會產生湍流,導致流量受限並增加泵送能耗。.
  2. 後處理: 若管材需進行彎曲或擴口工序,管內凸起的內緣會與心軸產生干涉,導致管材卡死或裂開。.
  3. 腐蝕與衛生: 在食品加工或化學管道中,粗糙的焊縫是細菌滋生的溫床,也是應力腐蝕的起點。光滑的表面能顯著延長管道的使用壽命。.
刮削前與刮削後

圖說:左圖:未處理焊縫,可見凸起部分。右圖:斜接焊縫,與管材輪廓完美齊平。.


6. 選購指南:如何挑選合適的刮削工具

採購插入件或夾具時,請確保備妥以下參數:

  1. 管外徑範圍: 確定外徑刀片所需的半徑(R)。.
  2. 管徑尺寸: 規定拖車桿系統的最大直徑與強度。.
  3. 材料類型: 不鏽鋼焊縫比碳鋼更堅硬且更「黏稠」,需要特定的斷屑器和塗層。.
  4. 線路速度: 高速銑床需要配備卓越耐磨塗層的刀片,以減少停機時間。.

總結

刮削工具 看似微不足道的消耗品,卻是管材品質的「守門人」。從選用高階硬質合金刀片到精準校準牽引桿系統,每個細節都影響著最終產品的市場競爭力。對於追求卓越的管材製造商而言,投資高效能刮削系統至關重要。.

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