Tubería DOM ASTM A513 tipo 5: especificaciones, tolerancias y comparación con las sin costura

¿Qué es la tubería DOM ASTM A513 tipo 5?

ASTM A513 Tipo 5 define la tubería soldada por resistencia eléctrica (ERW) estirada en frío producida mediante el proceso de estirado sobre mandril (DOM). Primero se lamina una tira plana de acero, se suelda y luego se estira en frío a través de una matriz y sobre un mandril fijo. La operación de trefilado trabaja en frío el metal, reduciendo el diámetro y el espesor de la pared mientras refina la zona de soldadura y la estructura del grano. El resultado es un tubo mecánico con concentricidad uniforme, tolerancias estrictas y un acabado superficial muy superior al producto HREW soldado.

El proceso DOM elimina el destello de soldadura interna y las concentraciones de tensión residual comunes en los tubos ERW estándar. Los límites elásticos aumentan hasta un mínimo de 60 000 psi, y las resistencias a la tracción alcanzan los 70 000 psi para los grados de acero típicos 1020/1026. Esta combinación de precisión dimensional, superficie interior lisa y propiedades mecánicas mejoradas hace que ASTM A513 Tipo 5 sea la opción predeterminada para aplicaciones de carga de alto ciclo.

Especificaciones y tolerancias clave

ASTM A513 Tipo 5 cubre los grados de acero al carbono 1008 a 1026, siendo 1020 y 1026 los más comunes. La norma exige que todos los tubos DOM estén completamente terminados y estirados en frío. La química típica para DOM de grado 1020 se mantiene dentro de C 0,18–0,23 %, Mn 0,30–0,60 %, P ≤0,040 % y S ≤0,050 %. Esta composición ofrece una respuesta equilibrada de soldabilidad, maquinabilidad y trabajo en frío. Para requisitos de mayor resistencia, 1026 DOM eleva el carbono a 0,22–0,28 % y el manganeso a 0,60–0,90 %.

Los mínimos de propiedades mecánicas según ASTM A513 son idénticos en todos los tipos, pero DOM los supera habitualmente. La norma exige un rendimiento de 45 ksi y una resistencia a la tracción de 55 ksi; Los valores reales de DOM son de 60 a 70 ksi de rendimiento y de 70 a 80 ksi de tracción, con un alargamiento en 2 pulgadas típicamente de 15 a 25%. Las tolerancias dimensionales son donde DOM realmente se separa del tubo comercial. El diámetro exterior, la pared y el diámetro interior se controlan en bandas mucho más ajustadas.

Estas tolerancias se pueden lograr en series de producción en series de espesores de pared estándar (0,049”, 0,065”, 0,083”, 0,120”, 0,188”). Se pueden negociar tolerancias personalizadas más estrictas. Cuando la precisión del DI es crítica, por ejemplo, en aplicaciones de cilindros hidráulicos, los tubos se pueden mantener según ISO H8 (por ejemplo, 0,0010” para un DI nominal de 1,000”). El tubo con un diámetro interior H8 y un vástago de pistón estándar mecanizado con un espacio libre f7 produce una separación controlada que prolonga directamente la vida útil del sello.

DOM, HREW y Seamless: una comparación técnica

La selección de los tubos mecánicos adecuados a menudo se reduce a umbrales de costo, tiempo de entrega y rendimiento. DOM, HREW (ASTM A513 Tipo 1) y sin costuras estiradas en frío (CDS, generalmente según ASTM A519) forman el trío principal. La siguiente matriz de decisiones captura las compensaciones que sopesan los ingenieros experimentados.

DOM proporciona el mejor equilibrio entre costo, precisión y disponibilidad de stock para la mayoría de las aplicaciones mecánicas. CDS se convierte en la mejor opción cuando el componente experimenta presiones internas extremas superiores a 5000 psi, requiere una ausencia garantizada de microestructuras de líneas de soldadura o cuando se necesitan altos grados de aleación (4130, 4140) en forma sin costuras. HREW es perfectamente adecuado para piezas estructurales de baja tensión donde el acabado de la superficie y las dimensiones internas ajustadas no impulsan el rendimiento.

Desde el punto de vista del procesamiento, DOM también suelda de manera más limpia que HREW porque el ID estirado en frío no atrapa contaminantes cerca de un cordón de soldadura residual. Los fabricantes informan constantemente menos defectos de porosidad cuando sueldan DOM con TIG que con tubos soldados. Para la fatiga de ciclo alto, el estirado puede elevar el límite de resistencia entre un 15% y un 25% en comparación con el mismo tubo base ERW, gracias a las tensiones superficiales de compresión y la eliminación de muescas geométricas afiladas en la costura de soldadura. Si necesita capacidad de presión máxima en un cilindro hidráulico, un tubo hidráulico sin costura estirado en frío ofrece la estructura homogénea definitiva, pero espera un plazo de entrega más largo y un costo por pie más alto.

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Aplicaciones comunes y por qué se prefiere DOM

Los tubos DOM ASTM A513 tipo 5 aparecen dondequiera que un diámetro interior suave y preciso y una alta resistencia mecánica converjan con la sensibilidad a los costos.

• Cilindros hidráulicos. Los cilindros de los tubos DOM mantienen la tolerancia de DI que exigen los sellos de pistón. Una rugosidad de la superficie de Ra 32–63 μin reduce la fricción y el desgaste del sello, lo que reduce directamente las reclamaciones de garantía. Muchos fabricantes de cilindros han migrado de cilindros HREW a DOM después de registrar entre un 30% y un 40% menos de fallas tempranas en los sellos.
• Ejes y cardanes. La combinación de alto rendimiento torsional y rectitud convierte a DOM en el estándar para ejes de transmisión automotrices, agrícolas e industriales. A513 Tipo 5 DOM garantiza un espesor de pared constante, lo que mantiene los contrapesos bajos y elimina la vibración.
• Tubos de amortiguadores y puntales. Las superficies internas ininterrumpidas y la excelente redondez permiten una dosificación constante del aceite y evitan que el pistón se atasque.
• Rodillos transportadores y polines. El diámetro exterior uniforme y la rectitud casi perfecta de DOM reducen el descentramiento de los rodillos y el desgaste del asiento del rodamiento. El interior liso acepta ajustes de rodamientos de precisión sin necesidad de bruñido secundario.
• Bujes, manguitos y espaciadores. DOM ahorra tiempo de mecanizado: los componentes a menudo van directamente desde la longitud de corte hasta el ensamblaje final con un biselado mínimo.

Para los fabricantes de cilindros hidráulicos, la capacidad de pasar directamente del tubo DOM al cilindro terminado, omitiendo un paso de bruñido, es un importante factor de costos. Cuando la aplicación exige un ID ultrasuave y un ajuste ISO H8 ajustado, DOM prepulido o tubo SRB pulido Las opciones ofrecen una rugosidad por debajo de Ra 0,4 μm y mantienen una tolerancia de DI dentro de unas pocas diezmilésimas. En los ejes de transmisión, combinar un tubo exterior DOM con un eje interior de alta resistencia crea un conjunto robusto y liviano que supera a la barra sólida en aproximadamente un 25 % en rigidez torsional-peso.

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Acabados de superficie y opciones de posprocesamiento

El tubo DOM trefilado llega con una fina película de lubricante de trefilado residual y un acabado brillante y suave. Muchas aplicaciones requieren mayor protección contra la corrosión o modificación de la superficie. La siguiente tabla destaca las rutas comunes de posprocesamiento.

La fosfatación más aceite es el tratamiento más común para los tubos de los cilindros hidráulicos. porque crea una capa microporosa que retiene el aceite, resiste la oxidación repentina durante el almacenamiento y proporciona una base excelente para la adhesión de la pintura. Si el conjunto se encuentra en un ambiente exterior corrosivo, el sistema E-coat o un sistema líquido de dos capas proporciona entre 500 y 1000 horas de protección contra niebla salina neutra sin cambios significativos en las dimensiones. Para los tubos DOM que se soldarán después del acabado, una simple capa de aceite suele ser lo más seguro, ya que las capas pesadas de fosfato pueden introducir porosidad en la soldadura. Disponemos de balas DOM en condiciones estándar de lubricación de molino y podemos organizar el fosfatado, la capa electrónica o el galvanizado aplicados en fábrica según sus especificaciones.

Cómo realizar pedidos: tamaños, longitudes personalizadas y cantidades mínimas

Los tubos DOM estándar almacenados por nuestros socios de fábrica tienen un diámetro exterior de 0,250” a 12,000”, con espesores de pared de 0,028” a 0,750”. Están disponibles tamaños fraccionarios y decimales en pulgadas. Muchos distribuidores enumeran más de 500 combinaciones de tamaño y pared listas para corte inmediato a medida.

• Tamaños de diámetro exterior comunes: 0,500”, 0,750”, 1,000”, 1,250”, 1,500”, 2,000”, 2,500”, 3,000”, 4,000”, 6,000”
• Serie de pared típica: 0,049”, 0,065”, 0,083”, 0,120”, 0,188”, 0,250”, 0,375”
• Longitudes estándar: 20 pies y 24 pies al azar, con piezas cortadas más cortas de hasta 1” suministradas a pedido.

Admitimos la creación de prototipos en lotes pequeños, así como cantidades de cargas completas. Para proyectos que necesitan una tolerancia de DI exacta o un acabado de superficie especial, ofrecemos opciones personalizadas de estirado en frío y pulido. un tubo de acero DOM Por lo general, el pedido se envía desde uno de los múltiples almacenes regionales, lo que mantiene los plazos de entrega entre 1 y 5 días hábiles para piezas cortadas en tamaños comunes. Cuando necesite tubos de eje de transmisión de precisión con estándares específicos de limpieza y excentricidad, también ofrecemos Tubería de eje de transmisión de precisión ASTM A513/A519 en formato completo o precortado.

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