3003 أنابيب الألمنيوم: الخواص، المزاجات والمعايير

ما هي أنابيب الألومنيوم 3003؟

يتم إنتاج أنابيب الألومنيوم 3003 من سبيكة Al-Mn غير قابلة للمعالجة بالحرارة-والتي تحمل 1.0-1.5% منجنيز كإضافة رئيسية للسبائك. نظرًا لأنه لا يمكن تقوية 3003 عن طريق المعالجة بالمحلول أو التعتيق الاصطناعي، يتم تطوير القوة فقط عن طريق تصلب الضغط من خلال الدرفلة على البارد أو السحب على البارد أو البثق متبوعًا بتخفيض درجة الحرارة بشكل متحكم فيه. مقابل الدرجات النقية تجاريًا مثل 1050 أو 1100، توفر 3003 ضغطًا أعلى بنسبة 20% تقريبًا مع الحفاظ على مقاومة ممتازة للتآكل، والتوصيل الحراري وقابلية التشكيل، ولهذا السبب أصبحت مادة افتراضية لملفات HVAC، وأنابيب المبادلات الحرارية، وخطوط سوائل السيارات والطائرات، وتجميعات الأنابيب المعمارية.

يتم توفير كل من الأشكال الملحومة وغير الملحومة. تغطي الأنابيب غير الملحومة 3003 نطاقًا من القطر الخارجي (OD) يتراوح من 1/8 بوصة إلى 5/8 بوصة لخطوط السوائل عالية الموثوقية - وما يصل إلى 4 بوصات للأنابيب الصناعية العامة. تبلغ سماكة الجدار 0.035 بوصة و0.049 بوصة و0.065 بوصة وتغطي معظم خطوط الوقود ودوائر التبريد والهواء المضغوط؛ يتم تحديد الجدار البالغ 0.035 بوصة على نطاق واسع لخطوط وقود السيارات لأنه يوازن بين تقليل الوزن وضغط الانفجار. تشمل أحجام OD الشائعة 0.250 بوصة و0.375 بوصة و0.500 بوصة و0.625 بوصة و0.750 بوصة و1.000 بوصة و1.500 بوصة.

التركيب الكيميائي لأنابيب الألومنيوم 3003

تتبع النافذة أعلاه حدود التركيب المسجلة 3003 / EN AW-3003 المستخدمة من قبل ASTM B210 وEN 573-3. المنغنيز هو المادة الصلبة الوحيدة المتعمدة ويجب أن يبقى داخل النطاق: أقل من 1.0% يفقد الأنبوب قوته، في حين أن قابلية التشكيل وجودة اللحام أعلى من 1.5% تبدأ في المعاناة.

الخصائص الفيزيائية والميكانيكية

البيانات المادية أدناه هي قيم نموذجية لمنتج المطحنة في الحالة الملدنة؛ فهي تتغير قليلاً مع المزاج، بينما تتغير القيم الميكانيكية بقوة مع مقدار العمل البارد.

القيم الدنيا هي تلك التي نقلتها ASTM B210 ونظيرتها ASME؛ تعكس النطاقات الفارق بين منتج الجدار-الرقيق ومنتج الجدار-الثقيل. يقع H18 عند سقف القوة العملية للسبيكة ولا يترك أي ليونة متبقية تقريبًا.

المزاجات والأشكال والتشطيبات السطحية

توفر الأنابيب المسحوبة التحكم الأكثر إحكامًا في الأبعاد وأفضل تشطيب للتجويف، وتوفر الأنابيب المبثوقة غير الملحومة نطاق القطر الأوسع، ويظل الأنبوب الدائري هو القسم الأكثر شيوعًا لأنه ينحني ويتصل بشكل متوقع. تشمل خيارات الأسطح التخليل والتلميع اللامع والأكسدة والطلاءات العضوية مثل تشطيبات الفلوروكربون للخدمة الخارجية.

المعايير وطرق التصنيع والتطبيقات

تشمل تطبيقات الخدمة النموذجية ما يلي:

التدفئة والتهوية وتكييف الهواء والتبريد: ملفات المكثف والمبخر، وخطوط التبريد، والأنابيب الشعرية.

المبادلات الحرارية: مجموعات الزعانف والأنابيب حيث تكون الموصلية 190-193 واط/م ك ميزة.

النقل: خطوط وقود السيارات، خطوط الفرامل على الطائرات الخفيفة، الخطوط الهيدروليكية والهوائية على السفن والمركبات.

مصنع المواد الكيميائية والمعالجة: أنابيب نقل السوائل والغاز، ومعدات التخزين والمعالجة حيث تكون مستويات الكلوريد معتدلة.

البناء والهندسة المعمارية: تقليم الأسقف، والدرابزين، والتهوية، وأنبوب دعم الكسوة.

هناك حدان يستحقان الاهتمام. أولاً، يكتسب 3003 مقاومته للتآكل من طبقة الأكسيد السلبي ويعمل بشكل جيد في الغلاف الجوي والمياه العذبة والعديد من البيئات الحمضية الخفيفة، ولكنه ليس الخيار الأول للغمر المستمر في الماء المالح-، حيث يكون أداء أنبوب 5052 أو 5083 أفضل. ثانيًا، تميل التشطيبات المؤكسدة في 3003 إلى إظهار عدم تناسق الألوان بسبب محتوى المنغنيز، لذلك يجب طلاء الأجزاء المهمة-المظهرية أو طلائها بدلاً من ذلك.

الأسئلة المتداولة

س: هل يمكن معالجة أنابيب الألمنيوم بالحرارة 3003؟
لا. 3003 هي سبيكة غير -قابلة للمعالجة بالحرارة-Al-Mn، لذلك يتم تقويتها فقط عن طريق التصلب بالإجهاد وتليينها فقط عن طريق التلدين. يتم فقدان أي صلابة مكتسبة عن طريق السحب البارد إذا تم تلدين الأنبوب النهائي لاحقًا.

س: ما هي المواد المتوفرة لأنابيب الألومنيوم 3003؟
يعطي المزاج O أقصى قدر من الليونة، ويعطي H14 توازنًا بين القوة وقابلية التشكيل، ويعطي H16 أو H18 أعلى قوة مع ليونة أقل بكثير. لا ينبغي ثني أنبوب H18 بعد التوريد.

س: هل يمكن استخدام أنابيب 3003 في درجة حرارة عالية؟
يبدأ الذوبان عند درجة حرارة قريبة من 655 درجة مئوية، ولكن القوة تنخفض تدريجيًا إلى ما يزيد عن 100 درجة مئوية تقريبًا، لذا يجب تخفيض الخدمة المضغوطة الساخنة. عندما يحدث ارتفاع في درجة الحرارة والضغط معًا، يكون الجواب المعتاد هو وجود جدار أثقل أو عائلة سبائك مختلفة.

س: ما هو الفرق بين الأنابيب الملحومة وغير الملحومة 3003؟
لا يحتوي الأنبوب غير الملحوم على لحام طولي ويفضل استخدامه في أعمال الضغط الحساسة للتسرب-مثل الدوائر الهيدروليكية ودوائر التبريد. يعتبر الأنبوب الملحوم أكثر اقتصادا بالنسبة للضغط المنخفض- والأعمال التزيينية، كما أن وصلة اللحام هي المنطقة الأولى التي يتم فحصها بحثًا عن التآكل أثناء الخدمة.

س: ما هي المعايير التي تحكم أنابيب الألومنيوم 3003؟
يغطي ASTM B210 الأنابيب غير الملحومة المسحوبة، ويغطي ASTM B241 وASME SB241 الأنابيب غير الملحومة والأنابيب المبثوقة، ويحدد ASTM B483 المتطلبات العامة للأنابيب والأنابيب المسحوبة، وينطبق معيار AMS 4067 على الأنابيب المطاوع من درجة الفضاء الجوي -. في أوروبا، يحدد المعيار EN 573-3 التركيب بينما يحدد المعيار EN 754-2 وEN 755-2 الخواص الميكانيكية للأنابيب المسحوبة والمبثوقة.

س: هل الأنابيب 3003 مناسبة للأنودة؟
الأنودة ممكنة من الناحية الفنية، ولكن محتوى المنغنيز يسبب عدم تناسق اللون بعد الأنودة الواضحة أو اللونية، لذلك لا يوصى باستخدام التشطيبات المؤكسدة الزخرفية. التخليل أو طلاء التحويل أو نظام الطلاء العضوي يعطي مظهرًا أكثر اتساقًا.