Penempaan Cincin Gulung: Proses Cincin yang Mulus, Toleransi, dan Pemeriksaan Pemasok

Sebuah cincin biasanya rusak ketika logam bertemu dengan dirinya sendiri. Itu bisa berupa lapisan las, atau tepian yang terpotong yang menghentikan aliran butiran di jalurnya. Penempaan cincin gulung ada untuk menghilangkan titik lemah itu. Alih-alih memotong cincin dari pelat atau mengelasnya dari batangan, proses dimulai dengan preform berbentuk donat yang ditusuk dan menggulungnya hingga bahan telah diperas menjadi aliran butiran melingkar terus menerus sekitar 360 derajat penuh.

Kesimpulannya dulu, karena menghemat pengerjaan ulang nanti. Jika sebuah cincin membawa torsi, tekanan internal, beban balik, atau siklus kerja kelelahan, cincin yang digulung mulus biasanya merupakan rute yang tepat, meskipun harganya lebih mahal daripada cincin pelat potong plasma. Jika bagian tersebut merupakan penjarak bertekanan rendah atau penutup data, penggulungan jarang kali sepadan dengan langkah ekstra. Bagian selanjutnya dari halaman ini menjelaskan bagaimana proses berjalan, toleransi apa yang diharapkan jika terjadi pemalsuan, dan apa yang harus dijalankan sebelum mengeluarkan pesanan pembelian.

Mengapa Cincin Gulung Mulus Mengalahkan Cincin yang Dipotong atau Dilas

Logam memiliki arah setelah dikerjakan. Penempaan penyelarasan inklusi dan batas butir dengan arah aliran material, dan penggulungan cincin penyelarasannya di sekeliling keliling, yang merupakan arah bertahan di mana cincin yang berputar membawa tegangan lingkarannya. Tiga konsekuensi penting dalam pelayanan.

• Tidak ada lapisan las berarti tidak ada zona yang mempengaruhi panas dan tidak ada persyaratan pemeriksaan las pada bagian paling bertekanan tinggi.
• Aliran butiran hoop yang kontinyu memberikan ketahanan lelah yang lebih baik dan perilaku penahan retak yang lebih baik dibandingkan dengan potongan cincin dari pelat, dimana aliran mengalir dalam garis lurus dan berhenti di tepi potongan.
• Deformasi ketebalan selama penggulungan menutup porositas internal yang tersisa dari ingot atau mekar asli, itulah sebabnya cincin yang digulung lebih disukai untuk menahan tekanan dan komponen dengan beban tinggi.

Cincin yang terpotong tidak secara otomatis merupakan bagian yang buruk. Untuk spacer non struktural, cincin pelindung, atau potongan perbaikan satu kali saja, pemotongan dari pelat dapat dilakukan dengan cepat dan murah. Kesalahan yang merugikan adalah menentukan cincin potong untuk tugas yang memerlukan sifat aliran tempa, kemudian menemukan perbedaannya melalui kegagalan lapangan atau penolakan yang tidak terduga pada inspeksi ultrasonik.

Urutan Penempaan Cincin Gulung, Langkah demi Langkah

Ring rolling adalah paruh kedua dari rangkaian penempaan yang lebih panjang, dan paruh pertama menentukan seberapa bagus paruh kedua. Rute tipikal berjalan sebagai berikut.

1. Potong billet sesuai berat yang dihitung dan panaskan hingga suhu tempa dalam tungku terkontrol.
2. Giling billet untuk meningkatkan penampang dan mengkonsolidasikan struktur cor.
3. Tusuk bagian yang kosong dengan pukulan untuk membuat bentuk awal berongga, yang sering diterjemahkan menjadi donat.
4. Tempatkan preform di antara gulungan utama dan mandrel. Gulungan utama bergerak, mandrel menekan ke dalam, dan dinding menipis seiring bertambahnya diameter.
5. Bawalah gulungan aksial atau kerucut untuk mengontrol ketinggian dan membuat wajah menjadi persegi saat cincin mengembang.
6. Gulung hingga ukuran akhir, lalu kendalikan suhu, perlakuan panas, mesin, dan periksa.

Variabel kritisnya adalah rasio reduksi, yang berarti berapa banyak ketebalan dinding yang berkurang selama penggulungan dibandingkan dengan dinding yang sudah terbentuk sebelumnya. Bentuk awal yang ditusuk terlalu tipis, atau digulung dengan reduksi yang terlalu sedikit, dapat mengakibatkan overhead yang tidak mencukupi pada lubang dan struktur yang kurang seragam. Bentuk awal yang terlalu berat akan membuang material dan waktu penggulungan. Inilah sebabnya mengapa penggulungan cincin direncanakan mundur dari bagian yang sudah jadi, bukan maju dari billet apa pun yang ada di rak.

Pabrik penggilingan aksial radial menangani sebagian besar pekerjaan industri, dan pabrik penggilingan cincin vertikal umum digunakan untuk diameter yang lebih besar di mana cincin memerlukan dukungan saat tumbuh. Kisaran ukurannya luas. Cincin dengan diameter luar sekitar 200 mm hingga beberapa meter dibuat dengan prinsip yang sama, dengan ketebalan dinding, tinggi, dan kapasitas mesin yang menentukan rute mana yang sesuai dengan pekerjaan.

Membandingkan Rute Produksi Lingkar

Sebelum memilih suatu proses, ada baiknya untuk melihat mana sebenarnya setiap rute unggul. Perbandingan di bawah ini menggunakan aliran butiran, kondisi lapisan dan penggunaan material sebagai kriteria penentu.

Jika bagian tersebut berupa flensa kosong, cincin roda gigi, perlombaan bantalan, atau cincin kotak roda gigi turbin angin, penggulungan umumnya merupakan rute yang lebih baik karena beban servis bekerja dalam arah lingkaran dan garis aliran berakhir di tempat tegangan berada.

Penempaan Flange Tersedia dalam berbagai bahan, mudah dipasang dan dirawat, memungkinkan pembangunan berbagai sistem perpipaan dengan cepat. memberikan persetujuan kinerja yang luar biasa... Lihat Produk →

Toleransi dan Kondisi yang Ditempa untuk Direncanakan

Cincin yang digulung disediakan baik dalam bentuk gulungan dengan tunjangan pemesinan, atau sebagai cincin mesin kasar dan cincin mesin bukti. Karena dimensi yang ditempa adalah titik awal, bukan toleransi akhir, dan angkanya bervariasi menurut diameter, ketebalan dinding, bahan, dan jumlah lintasan penggulungan. Tabel umum di bawah ini menunjukkan kisaran yang diharapkan dan dikonfirmasi pada gambar.

Dua poin praktis berikutnya. Selalu ditemukan kelonggaran pemesinan minimum pada lubang daripada diameter luarnya, karena pembersihan lubang biasanya menentukan apakah sebuah cincin dapat diselamatkan. Dan diperkirakan dindingnya tipis, cincin berdiameter besar menjadi yang paling sulit untuk dipertahankan. Ovalitas adalah tempat sebagian besar gangguan antara pembeli dan pemasok dimulai.

Penempaan Cincin Pengaku Dalam mesin umpan—khususnya untuk bagian-bagian penting seperti cangkang silinder, poros rotor, dan pipa pengangkut pabrik pelet, mixer, dan penghancur—cincin pengaku adalah ... Lihat Produk →

Pilihan Bahan dan Perlakuan Panas untuk Tempa Cincin

Ring rolling bekerja pada baja karbon, baja paduan, baja tahan karat, paduan nikel dan paduan tembaga, asalkan bahan tersebut dapat ditusuk dan digulung di dalam jendela suhu penempaannya. Pilihan umum meliputi:

• Baja karbon dan paduan mikro untuk cincin dan spacer struktural umum.
• Baja paduan yang dipadamkan dan ditempa seperti grade tipe 4140 untuk ring roda gigi, flensa berat, dan hub beban tinggi.
• Nilai pengerasan kotak untuk cincin roda gigi yang akan dikarburasi setelah penempaan.
• Baja tahan karat austenitik seperti 316L untuk tugas korosif dan higienis, dan kelas martensit seperti 420 untuk cincin aus.

Perlakuan panas harus didorong oleh kebutuhan akhir properti, bukan karena kebiasaan. Normalisasi memenuhi struktur sebelum pemesinan, quench, dan temper mencapai kombinasi kekuatan dan ketangguhan yang ditentukan, dan solution annealing digunakan untuk grade austenitik. Pada cincin tahan karat, kisaran suhu penempaan dan jalur pendinginan keduanya penting, karena kombinasi yang salah dapat menyebabkan sensitisasi atau struktur kasar yang tidak dapat diperbaiki dengan pemesinan berikutnya. Latar belakang lebih lanjut dibahas dalam artikel ini cara menempa suhu baja tahan karat .

Dimana Rolled Ring Digunakan pada Alat Berat

Kotak roda gigi turbin angin adalah contoh paling jelas dari cincin gulung yang melakukan pekerjaan serius. Roda gigi cincin, roda gigi matahari, dan pembawa planet dalam kelas 3 MW hingga 10 MW berukuran dalam jarak meter, dijalankan dengan torsi pembalikan, dan diharapkan dapat bertahan dalam masa pakai selama dua dekade, sehingga roda gigi cincin hampir selalu merupakan cincin yang digulung mulus dalam baja paduan yang dikeraskan atau dipadamkan dan ditempa.

Turbin Angin 5MW-10MW Tempa Ring Gear Tahap 1/2 Terbuat dari baja paduan dengan kemurnian tinggi seperti 18CrNiMo7-6, baja tersebut mengalami proses pembentukan cincin berputar dan memutar karburasi. Dengan kekerasan permukaan mencapai 58-62HRC dan... Lihat Produk →

Tugas lainnya mengikuti logika yang sama, itulah sebabnya bentuk cincin terus muncul di industri berat:

• Balapan bantalan dan cincin bantalan slewing untuk derek, ekskavator, dan peralatan penanganan pelabuhan.
• Komponen poros laut dan kemudi, di mana aliran suhu dan kebersihan ultrasonik ditentukan terlebih dahulu.
• Bejana tekan dan cincin peralatan pengeboran seperti kepala casing, gantungan mandrel, dan badan katup.
• Rumah bantalan rolling mill dan gulungan peluru, dimana cincin harus menahan beban dan keausan pada saat yang bersamaan.

Cincin flensa layak mendapat perhatian khusus karena sangat umum. Flange kosong yang digulung menjaga aliran butiran lingkarannya, yang penting pada flensa yang terkena tekanan siklik atau gerakan termal, dan menghindari kelemahan arah yang muncul pada potongan flensa dari pelat.

Apa yang Harus Diverifikasi di Pemasok Penempaan Cincin

Mulailah dengan daftar peralatan. Pemasok yang melakukan roll ring sendiri harus dapat menyatakan ukuran dan kapasitas pabrik serta hammer atau press yang dimilikinya, karena angka-angka tersebut menentukan kisaran diameter dan berat yang dapat diproduksi sebagai satu kesatuan. Sebuah pabrik yang menjalankan pabrik penggilingan cincin vertikal dalam kelas 1 m hingga 1,5 m bersama dengan palu tempa 3 ton, 5 ton, dan 15 ton, misalnya, dapat mengerjakan pekerjaan cincin sedang dan cetakan terbuka yang lebih berat tanpa melakukan pertanian apa pun.

Kemampuan inspeksi adalah yang berikutnya. Tanyakan tentang pengujian ultrasonik, pengujian partikel magnetik atau penetran pewarna, pengujian kekerasan dan mekanisme sesuai standar yang diakui, ditambah pelaporan dimensi. Kemudian tanyakan dokumentasi apa yang menyertai bagian tersebut, biasanya sertifikat inspeksi tipe 3.1 dengan kemampuan penelusuran nomor panas yang menghubungkan cincin yang sudah jadi kembali ke baja asal.

Terakhir, tanyakan tentang sisi bisnis yang tidak standar, karena sebagian besar proyek cincin tidak lagi menjadi standar saat langkah bor, alur pasak, flensa, atau serangkaian lubang baut muncul pada gambar. Supplier yang sudah menangani penempaan khusus yang tidak standar dan menyelesaikan pemesinan di bawah satu atap menghilangkan seluruh rangkaian langkah transportasi dan pemeriksaan ulang dari jadwal.

Poin Penting

• Penempaan cincin gulung menghasilkan cincin mulus dengan aliran butiran melingkar terus menerus, yang merupakan pilihan tepat untuk cincin di bawah torsi, tekanan, atau pembebanan lelah.
• Desain awal dan pengurangan rasio menentukan kualitas internal, sehingga penggulungan harus direncanakan mundur dari bagian akhir.
• Karena dimensi yang ditempa adalah titik awal. Setujui kelonggaran lubang minimum dan ovalitas yang dapat diterima secara tertulis sebelum heat pertama.
• Bahan dan perlakuan panas harus ditentukan dari persyaratan servis, tidak tergantung pada suhu gambar lama.
• Verifikasi kapasitas pabrik, perlindungan inspeksi, dan ketertelusuran sertifikasi sebelum melakukan pemesanan pembelian.