Tubi ERW in acciaio al carbonio saldati con finitura a caldo BS 6323-2 per applicazioni automobilistiche

I tubi in acciaio saldati finiti a caldo BS 6323-2 sono tubi meccanici in acciaio al carbonio fabbricati da nastri laminati piatti con una saldatura longitudinale prodotta in continuo senza metallo d'apporto, seguita da finitura a caldo. Lo standard è stato sviluppato specificatamente per applicazioni automobilistiche, meccaniche e di ingegneria generale e copre i gradi di materiale HFW 2, HFW 3, HFW 4 e HFW 5.

Per gli acquirenti del settore automobilistico, i principali vantaggi tecnici sono la geometria di saldatura controllata, tolleranze dimensionali definite e prestazioni di trazione/formatura verificate. La norma BS 6323-2 specifica una tolleranza del diametro esterno di ±1% con una banda di tolleranza minima di ±0,5 mm, una tolleranza dello spessore della parete di ±10% per i tubi ERW, la rimozione completa della saldatura esterna e la riduzione opzionale del cordone di saldatura interno a un'altezza residua non superiore a 0,25 mm.

La norma BS 6323-2:1982 è stata sostituita dalla norma BS EN 10296-1:2003. Rimane rilevante quando un disegno esistente, una specifica di componente automobilistico, una parte di ricambio o un documento di approvvigionamento preesistente richiede esplicitamente la BS 6323-2.

Specifica

Caratteristiche Tecniche Principali

Diametro esterno e spessore della parete controllati

La tolleranza del diametro esterno specificata è ±1%, compresa l'ovalizzazione, con un valore di tolleranza minimo di ±0,5 mm. Per i tubi saldati a resistenza elettrica e saldati a induzione, lo spessore della parete inclusa l'eccentricità ma esclusa la saldatura è controllato a ±10%.

Queste tolleranze sono particolarmente rilevanti per i componenti automobilistici che vengono successivamente piegati, tagliati, saldati, espansi o assemblati in staffe e sottoassiemi strutturali.

Geometria definita del cordone di saldatura

La norma BS 6323-2 richiede che la saldatura esterna venga rimossa completamente in modo che sia a filo con la superficie esterna del tubo.

Lo standard consente il mantenimento del cordone di saldatura interno, ma la sua altezza massima è limitata al 60% dello spessore della parete specificato. Su specifica richiesta il risalto di saldatura interna può essere ridotto ad un'altezza residua non superiore a 0,25 mm. Lo spessore minimo nell'area di saldatura deve rimanere entro lo stesso requisito di spessore consentito del corpo del tubo.

Ciò è importante per le applicazioni che prevedono l'inserimento di tubi, la piegatura del mandrino, manicotti interni, boccole o componenti che richiedono un gioco interno prevedibile.

Formabilità verificata

La norma BS 6323-2 richiede prove di trazione e un test di formatura aggiuntivo a seconda del diametro esterno.

Per tubi con diametro esterno superiore a 60,3 mm, è specificato un test di appiattimento. Per tubi fino a 60,3 mm di diametro esterno inclusi, il tubo completo viene sottoposto a una prova di piegatura utilizzando un formatore con un raggio pari a sei volte il diametro esterno originale del tubo.

Questo test fornisce una valutazione diretta sia del corpo del tubo che dell'area saldata sottoposta a deformazione.

Resistenza meccanica specifica del grado

La norma prevede quattro livelli di resistenza:

HFW 2: carico di snervamento minimo 195 MPa
HFW 3: carico di snervamento minimo 215 MPa
HFW 4: carico di snervamento minimo 235 MPa
HFW 5: carico di snervamento minimo 340 MPa

Le corrispondenti resistenze minime a trazione vanno da 320 MPa per HFW 2 a 490 MPa per HFW 5.

Questa progressione di qualità consente ai progettisti di selezionare il materiale in base all'equilibrio richiesto tra capacità di formatura e resistenza del componente.

I nostri vantaggi

Profilo di saldatura controllato per la lavorazione automobilistica a valle

Una preoccupazione frequente con i tubi ERW automobilistici è l'interferenza del cordone di saldatura interno durante la piegatura, l'inserimento, la pressatura o l'assemblaggio.

Per la produzione BS 6323-2, il cordone di saldatura esterno viene rimosso a filo con la superficie esterna. Laddove il componente del cliente richieda uno spazio interno limitato, il cordone interno può essere specificato con un'altezza residua non superiore a 0,25 mm anziché fare affidamento solo sul massimo standard del 60% dello spessore della parete.

Per le specifiche di acquisto, la condizione richiesta del cordone interno può quindi essere definita prima della produzione invece di essere trattata come una caratteristica post-produzione incontrollata.

I requisiti dimensionali possono essere definiti rispetto all'assemblaggio effettivo

Gli acquirenti del settore automobilistico in genere devono controllare il diametro esterno, l'ovalizzazione, lo spessore delle pareti, la rettilineità e la lunghezza di taglio poiché ciascun parametro influisce sugli apparecchi di piegatura, sugli apparecchi di saldatura, sull'installazione delle boccole e sull'assemblaggio finale.

La norma BS 6323-2 stabilisce la tolleranza del diametro esterno a ±1% con un minimo di ±0,5 mm e una tolleranza della parete a ±10%. Le tolleranze standard sulla lunghezza di taglio sono +10/0 mm per lunghezze fino a 6000 mm e +15/0 mm oltre 6000 mm. La norma BS 6323-1 limita la deviazione della rettilineità a 1,5 mm per metro, a meno che non venga concordato un altro requisito.

Laddove il disegno del componente richieda un controllo più rigoroso, i requisiti dimensionali possono essere esaminati separatamente e concordati prima della conferma dell'ordine anziché presumere che le tolleranze standard soddisfino automaticamente il componente finito.

Il test viene selezionato in base al diametro del tubo e al rischio di deformazione

Un tubo saldato può soddisfare i requisiti di resistenza alla trazione pur presentando prestazioni scadenti durante l'appiattimento o la piegatura se la zona di saldatura non è coerente.

La BS 6323-2 quindi non si basa solo sui risultati di trazione. I tubi con diametro esterno superiore a 60,3 mm sono soggetti a test di appiattimento, mentre i tubi fino a 60,3 mm di diametro esterno inclusi sono soggetti a test di piegatura dell'intero tubo. Durante l'appiattimento, la saldatura viene posizionata a 90 gradi rispetto alla direzione dell'appiattimento in modo che l'integrità della saldatura venga valutata direttamente.

Questo approccio di prova è particolarmente utile per i tubi automobilistici che verranno successivamente sottoposti a piegatura, pressatura, saldatura o altre operazioni di formatura.

Standard di esecuzione

BS 6323-2:1982
Tubi in acciaio saldati finiti a caldo per scopi automobilistici, meccanici e di ingegneria generale. Lo standard è stato sostituito dalla norma BS EN 10296-1.

ASTM A513/A513M
Tubi meccanici in acciaio al carbonio e legato saldati a resistenza elettrica, realizzati in acciaio laminato a caldo o a freddo. Comunemente specificato per tubi automobilistici e meccanici nei progetti nordamericani.

EN10296-1
Tubi circolari in acciaio saldati per scopi meccanici e di ingegneria generale. Questo è lo standard successivo identificato per BS 6323-2.

JISG3445
Tubi in acciaio al carbonio per scopi strutturali di macchine. Applicabile a componenti meccanici dove i requisiti dimensionali e meccanici sono specificati secondo gli standard giapponesi.

GOST10705
Tubi in acciaio elettrosaldati con requisiti tecnici di consegna, utilizzati per applicazioni di tubi in acciaio al carbonio e bassolegato saldati longitudinalmente.

GB/T13793
Tubi longitudinali in acciaio saldati a resistenza elettrica utilizzati per applicazioni meccaniche e di ingegneria generale.

Questi standard non dovrebbero essere considerati automaticamente intercambiabili. La chimica del grado, le proprietà meccaniche, le dimensioni, le tolleranze, i test e le condizioni di consegna devono essere esaminati rispetto al disegno del cliente prima della sostituzione.

Campo di applicazione

Tubo trasversale del telaio del sedile automobilistico

Un'applicazione specifica per i tubi saldati finiti a caldo BS 6323-2 è un tubo trasversale del telaio del sedile automobilistico.

Il tubo può fungere da elemento strutturale trasversale che collega i componenti sinistro e destro del telaio del sedile. Durante la produzione il tubo può essere sottoposto a taglio, piegatura, saldatura di staffe, formatura delle estremità, foratura o inserimento di manicotti e boccole.

Per questo componente sono particolarmente rilevanti le seguenti proprietà:

Il diametro esterno controllato supporta la posizione ripetibile negli impianti di saldatura e assemblaggio.

Il controllo della rettilineità riduce la variazione di posizione nel gruppo sedile-telaio.

Un cordone di saldatura esterno a filo migliora il contatto con gli apparecchi e le staffe saldate.

Il cordone di saldatura interno ridotto opzionale fornisce spazio aggiuntivo per manicotti interni o componenti inseriti.

I requisiti definiti di trazione e formatura forniscono una base misurabile per valutare il tubo prima della produzione in serie.

Il grado finale deve essere selezionato in base ai requisiti di carico del telaio del sedile, alla severità della formatura, alla procedura di saldatura e ai requisiti di convalida specifici del veicolo.

Composizione chimica

La stessa BS 6323-2 definisce quattro gradi di acciaio HFW anziché cinque. Per evitare di introdurre un grado BS 6323-2 inesistente, le prime quattro righe sottostanti rappresentano l'insieme completo di gradi BS 6323-2. E355 è incluso solo come riferimento standard successivo chiaramente identificato nella norma EN 10296-1 e non deve essere ordinato come grado BS 6323-2.

Proprietà meccaniche

Formazione dei requisiti del test

Serie dimensionale standard

Informazioni sull'ordinazione

Per gli appalti tecnicamente completi, l’indagine dovrebbe definire almeno:

Grado BS 6323-2: HFW 2, HFW 3, HFW 4 o HFW 5

Diametro esterno e spessore della parete

Tolleranza sulla lunghezza del tubo e sulla lunghezza di taglio

Quantità

Condizioni richieste del cordone di saldatura interno

Requisito di protezione della superficie

Qualsiasi rettilineità o tolleranza dimensionale più stretta

Documentazione di ispezione richiesta

Ulteriori requisiti di formatura o test specifici del componente

L'approvazione finale dei componenti automobilistici dovrebbe sempre basarsi sul disegno del cliente e sulla convalida funzionale piuttosto che sulla sola designazione della qualità.