Τετράγωνος σωλήνας χαλκού: Βαθμοί, ιδιοσυγκρασίες, κατασκευή και βιομηχανικές εφαρμογές

Τι είναι το Copper Square Tube

Ο τετράγωνος σωλήνας χαλκού είναι σωληνοειδές προϊόν χαλκού με τετράγωνο εξωτερικό τμήμα, που παράγεται με το τράβηγμα ενός στρογγυλού σωλήνα πάνω από ένα διαμορφωμένο πώμα, με τη διαμόρφωση και συγκόλληση λωρίδας σε ένα τετράγωνο τμήμα ή με εξώθηση ενός κοίλου τετραγωνικού προφίλ. Η τετράγωνη μορφή συνδυάζει τη θερμική και ηλεκτρική απόδοση του χαλκού με μια επίπεδη επιφάνεια τοποθέτησης, η οποία το καθιστά χρήσιμο όπου τα εξαρτήματα πρέπει να βιδωθούν, να σφίξουν ή να συγκολληθούν στον ίδιο τον σωλήνα αντί σε ξεχωριστό στήριγμα.

Το υλικό είναι συνήθως ηλεκτρολυτικός χαλκός σκληρής πίσσας UNS C11000 για ηλεκτρικές εφαρμογές ή χαλκός αποοξειδωμένος με φώσφορο UNS C12200 όπου ο σωλήνας θα συγκολληθεί ή θα συγκολληθεί, καθώς ο υπολειπόμενος φώσφορος βελτιώνει την ποιότητα της άρθρωσης. Οι βαθμοί χωρίς οξυγόνο χρησιμοποιούνται όπου απαιτείται η υψηλότερη αγωγιμότητα ή ελευθερία από ευθραυστότητα υδρογόνου. Οι συνήθεις ιδιοσυγκρασίες είναι ανόπτες, μισές σκληρές και σκληρές, και αυτές καθορίζουν πόσο εύκολα μπορεί να λυγίσει ή να ισοπεδωθεί ο σωλήνας επί τόπου.

Βαθμοί, ιδιοσυγκρασία και πρότυπα

Οι διαστάσεις αναφέρονται ως μήκος εξωτερικής πλευράς και πάχος τοιχώματος, είτε με αιχμηρές είτε με ακτινωτές γωνίες και οι ανοχές πάχους τοιχώματος ακολουθούν το ισχύον πρότυπο. Ο σωλήνας χωρίς ραφή σύμφωνα με το ASTM B75 και ο συγκολλημένος ή κατασκευασμένος σωλήνας σύμφωνα με τα αντίστοιχα πρότυπα χαλκοσωλήνων καλύπτουν στρογγυλά και διαμορφωμένα τμήματα, ενώ τα GB/T 1527 και EN 12449 καλύπτουν τα μετρικά ισοδύναμα και ο τετράγωνος σωλήνας ποιότητας ψύξης καθορίζεται έναντι του ASTM B280 όπου θα είναι μέρος ενός ψυκτικού κυκλώματος. Οι μηχανικές απαιτήσεις σχετικά με την αντοχή σε εφελκυσμό, την αντοχή διαρροής, την επιμήκυνση και τη σκληρότητα εφαρμόζονται για την τάξη και τη θερμοκρασία, και η ιδιοσυγκρασία ελέγχεται επίσης από το μέγεθος των κόκκων και από την ποσότητα της ψυχρής μείωσης.

Ιδιότητες που έχουν σημασία κατά τη χρήση

Ο χαλκός μεταφέρει τη θερμότητα και τον ηλεκτρισμό καλύτερα από σχεδόν οποιοδήποτε άλλο κοινό μέταλλο μηχανικής, επομένως ένα τετράγωνο τμήμα μεταφέρει περισσότερο ρεύμα ανά μονάδα επιφάνειας διατομής και αφαιρεί τη θερμότητα πιο γρήγορα από ένα συγκρίσιμο τμήμα χάλυβα ή αλουμινίου. Το μέταλλο δεν είναι μαγνητικό, διατηρεί την ολκιμότητα σε χαμηλή θερμοκρασία και σχηματίζει μια προστατευτική πατίνα σε εκτεθειμένες επιφάνειες, γι' αυτό ο αρχιτεκτονικός χαλκός αποκτά σταθερή καφέ και τελικά πράσινη εμφάνιση.

Μηχανικά, το τετράγωνο προφίλ είναι πιο άκαμπτο έναντι κάμψης και στους δύο άξονες από έναν στρογγυλό σωλήνα παρόμοιου πάχους τοιχώματος και οι επίπεδες επιφάνειές του κατανέμουν καλά τα φορτία σύσφιξης. Αυτό είναι πολύτιμο για συγκροτήματα ζυγών, για περιελίξεις επαγωγέων και μετασχηματιστών και για υδρόψυκτους αγωγούς όπου μια πλάκα ή ένας τερματισμός βιδώνεται απευθείας στον σωλήνα. Οι κύριοι πρακτικοί περιορισμοί είναι ότι το τμήμα είναι πιο δαπανηρό στην παραγωγή από τον στρογγυλό σωλήνα και ότι τα αιχμηρά γωνιακά τμήματα συγκεντρώνουν την τάση, επομένως η κάμψη με σφιχτή ακτίνα είναι πιο δύσκολη από ό,τι με τον στρογγυλό σωλήνα.

Τυπικές Εφαρμογές

Υδρόψυκτος ζυγός και αγωγός υψηλού ρεύματος σε εξοπλισμό επαγωγικής θέρμανσης και συγκόλλησης.

Περιελίξεις μετασχηματιστή, αντιδραστήρα και επαγωγικού πηνίου.

Εξαρτήματα ψύξης και κλιματισμού ενσωματωμένα σε σφραγισμένα κυκλώματα.

Αρχιτεκτονικά και διακοσμητικά τελειώματα, χειρολισθήρες και προφίλ επένδυσης.

Συγκροτήματα εναλλάκτη θερμότητας και πλάκας ψύξης που απαιτούν επίπεδη επιφάνεια τοποθέτησης.

Ηλεκτρομαγνητικά πλαίσια θωράκισης και εξαρτήματα πλαισίου εξοπλισμού.

Κατασκευή και Σύνδεση

Ο τετράγωνος χάλκινος σωλήνας κόβεται με πριόνι ή λειαντικό δίσκο και καθαρίζεται εσωτερικά και εξωτερικά. Η κάμψη πραγματοποιείται με ανόπτηση με μαντρέλι που στηρίζει την οπή και η ακτίνα κάμψης πρέπει να είναι γενναιόδωρη, ιδιαίτερα με αιχμηρά τμήματα με γωνίες. Η ισοπέδωση και ο σχηματισμός γίνονται εν θερμώ ή σε κατάσταση ανόπτησης για να αποφευχθεί το ράγισμα.

Οι μέθοδοι σύνδεσης περιλαμβάνουν τη συγκόλληση, τη συγκόλληση αργύρου, τη συγκόλληση και, σε ηλεκτρικά συγκροτήματα, τις συνδέσεις με βίδες ή με σύσφιξη. Η ποιότητα αποοξειδωμένου φωσφόρου προτιμάται για συγκολλημένες και συγκολλημένες εργασίες επειδή δεν υποφέρει από τα προβλήματα πορώδους που σχετίζονται με τον χαλκό που φέρει οξυγόνο όταν θερμαίνεται σε αναγωγική ατμόσφαιρα. Για συγκολλημένους αρμούς, θα πρέπει να χρησιμοποιείται μια θωράκιση αδρανούς αερίου και ένα μέταλλο πλήρωσης που ταιριάζει με την ποιότητα και ο σύνδεσμος θα πρέπει να καθαρίζεται εκ των προτέρων από οξείδιο και λάδι. Όπου ο σωλήνας φέρει ρεύμα, η αντίσταση της άρθρωσης έχει σημασία όσο και η μηχανική αντοχή, επομένως οι επιφάνειες επαφής πρέπει να είναι καθαρές, επίπεδες και προστατευμένες από την οξείδωση και οι κοχλιωτοί σύνδεσμοι θα πρέπει να σφίγγονται στην καθορισμένη ροπή με κατάλληλο υλικό.

Σημεία επιθεώρησης και κοινές παγίδες

Επιβεβαιώστε την ποιότητα και την ψυχραιμία, καθώς τα C11000 και C12200 συμπεριφέρονται διαφορετικά κατά τη συγκόλληση και τη συγκόλληση.

Ελέγξτε την κατάσταση της γωνίας και την ανοχή στο πάχος του τοίχου, τα οποία επηρεάζουν τόσο τη φέρουσα ικανότητα όσο και την εμφάνιση.

Βεβαιωθείτε ότι η θερμοκρασία είναι σωστή για τη λειτουργία διαμόρφωσης. Ο σωλήνας σκληρής ιδιοσυγκρασίας ραγίζει εάν λυγίσει σφιχτά.

Καθαρίστε και ισιώστε τις όψεις επαφής πριν κάνετε ηλεκτρικές συνδέσεις.

Διατηρήστε το σωλήνα στεγνό στο χώρο αποθήκευσης και προστατέψτε τον από επαφή με χάλυβα, για να αποφύγετε λεκέδες και γαλβανικές επιδράσεις.

Ελέγξτε την αγωγιμότητα ή την ειδική αντίσταση όπου ο σωλήνας χρησιμοποιείται ως ηλεκτρικός αγωγός και όχι ως δομικό μέλος.

FAQ

Ε: Πώς κατασκευάζεται ο τετράγωνος σωλήνας χαλκού;
Παράγεται με το τράβηγμα στρογγυλού σωλήνα μέσω μιας διαμορφωμένης μήτρας πάνω από ένα βύσμα, με τη διαμόρφωση και συγκόλληση λωρίδας σε ένα τετράγωνο τμήμα ή με εξώθηση ενός κοίλου τετράγωνου προφίλ. Η επιλεγμένη διαδρομή καθορίζει εάν το τμήμα έχει ραφή.

Ε: Ποια ποιότητα χαλκού χρησιμοποιείται για τετράγωνο σωλήνα;
Ηλεκτρολυτικός χαλκός σκληρής πίσσας C11000 για ηλεκτρική λειτουργία, αποοξειδωμένος με φώσφορο χαλκός C12200 όπου η συγκόλληση ή η συγκόλληση είναι σημαντική και ποιότητες χωρίς οξυγόνο όπου απαιτείται η υψηλότερη αγωγιμότητα και η ελευθερία από την ευθραυστότητα του υδρογόνου.

Ε: Μπορεί να λυγίσει ο χάλκινος τετράγωνος σωλήνας;
Ναι, στην ανοπτημένη ιδιοσυγκρασία με έναν άξονα που στηρίζει την οπή και μια γενναιόδωρη ακτίνα κάμψης. Τα αιχμηρά γωνιακά τμήματα είναι πιο δύσκολο να λυγίσουν από τα τμήματα με ακτίνα ή στρογγυλά.

Ε: Γιατί χρησιμοποιείται χάλκινος σωλήνας επίπεδης όψης για ηλεκτρολογικές εργασίες;
Οι επίπεδες επιφάνειες παρέχουν μια σταθερή επιφάνεια στερέωσης για βιδωτούς τερματισμούς και το τμήμα είναι πιο άκαμπτο από το στρογγυλό σωλήνα παρόμοιου τοίχου, που ταιριάζει σε εφαρμογές ζυγού, περιέλιξης και υδρόψυκτου αγωγού.

Ε: Πώς συνδέεται ο σωλήνας;
Με συγκόλληση, συγκόλληση αργύρου, συγκόλληση ή σύσφιξη με βίδες. Η ποιότητα αποοξειδωμένου φωσφόρου προτιμάται για συγκολλημένες και συγκολλημένες αρθρώσεις, επειδή αποφεύγει το πορώδες που μπορεί να προκύψει με χαλκό που φέρει οξυγόνο που θερμαίνεται σε αναγωγική ατμόσφαιρα.

Ε: Ο χάλκινος τετράγωνος σωλήνας διαβρώνεται σε εξωτερικούς χώρους;
Σχηματίζει μια σταθερή πατίνα που προστατεύει το μέταλλο από κάτω, με αποτέλεσμα να ξεπερνά σε μια καφέ και τελικά πράσινη επιφάνεια. Σε επιθετικές ατμόσφαιρες και σε επαφή με ανόμοια μέταλλα, συνιστάται πρόσθετη προστασία ή απομόνωση.

Ε: Ποιες ανοχές ισχύουν για τον τετράγωνο σωλήνα;
Το μήκος της εξωτερικής πλευράς, η ακτίνα γωνίας, το πάχος του τοιχώματος και οι ανοχές ευθύτητας αναφέρονται στο ισχύον πρότυπο, για παράδειγμα ASTM B75 ή στο αντίστοιχο μετρικό πρότυπο, και θα πρέπει να αναφέρονται στην προδιαγραφή αγοράς.