Tubos soldados ERW de aço carbono com acabamento a quente BS 6323-2 para aplicações automotivas

Os tubos de aço soldados com acabamento a quente BS 6323-2 são tubos mecânicos de aço carbono fabricados a partir de tiras laminadas planas com solda longitudinal produzida continuamente sem metal de adição, seguida de acabamento a quente. O padrão foi desenvolvido especificamente para aplicações automotivas, mecânicas e de engenharia geral e abrange os graus de materiais HFW 2, HFW 3, HFW 4 e HFW 5.

Para os compradores automotivos, as principais vantagens técnicas são a geometria controlada da solda, tolerâncias dimensionais definidas e desempenho verificado de tração/conformação. A BS 6323-2 especifica uma tolerância de diâmetro externo de ±1% com uma faixa de tolerância mínima de ±0,5 mm, tolerância de espessura de parede de ±10% para tubos ERW, remoção completa do problema de solda externo e redução opcional do cordão de solda interno para uma altura residual não superior a 0,25 mm.

A BS 6323-2:1982 foi substituída pela BS EN 10296-1:2003. Ela permanece relevante quando um desenho existente, especificação de componente automotivo, peça de reposição ou documento de aquisição legado exige explicitamente a BS 6323-2.

Especificação

Principais Características Técnicas

Diâmetro externo controlado e espessura da parede

A tolerância especificada para o diâmetro externo é de ±1%, incluindo ovalização, com um valor de tolerância mínimo de ±0,5 mm. Para tubos soldados por resistência elétrica e soldados por indução, a espessura da parede, incluindo a excentricidade, mas excluindo a solda, é controlada para ±10%.

Estas tolerâncias são particularmente relevantes para componentes automotivos que são posteriormente dobrados, cortados, soldados, expandidos ou montados em suportes e subconjuntos estruturais.

Geometria do cordão de solda definida

A BS 6323-2 exige que o problema externo da solda seja removido completamente para que fique nivelado com a superfície externa do tubo.

A norma permite a permanência do cordão de solda interno, mas sua altura máxima é limitada a 60% da espessura da parede especificada. Quando solicitado especificamente, o desnível interno da solda pode ser reduzido até uma altura residual que não exceda 0,25 mm. A espessura mínima na área de solda deve permanecer dentro do mesmo requisito de espessura permitida do corpo do tubo.

Isto é importante para aplicações que envolvem inserção de tubos, flexão de mandril, mangas internas, buchas ou componentes que exigem folga interna previsível.

Formabilidade verificada

A BS 6323-2 exige testes de tração e um teste de conformação adicional dependendo do diâmetro externo.

Para tubos com diâmetro externo superior a 60,3 mm, é especificado um teste de achatamento. Para tubos com diâmetro externo de até 60,3 mm inclusive, o tubo completo é submetido a um teste de flexão usando um molde com um raio igual a seis vezes o diâmetro externo do tubo original.

Este teste fornece uma avaliação direta do corpo do tubo e da área soldada sob deformação.

Resistência Mecânica Específica da Classe

O padrão fornece quatro níveis de força:

HFW 2: limite de escoamento mínimo 195 MPa
HFW 3: limite de escoamento mínimo 215 MPa
HFW 4: limite de escoamento mínimo 235 MPa
HFW 5: limite de escoamento mínimo 340 MPa

As resistências à tração mínimas correspondentes variam de 320 MPa para HFW 2 a 490 MPa para HFW 5.

Essa progressão de classe permite que os projetistas selecionem o material de acordo com o equilíbrio necessário entre a capacidade de conformação e a resistência do componente.

Nossas vantagens

Perfil de solda controlado para processamento automotivo downstream

Uma preocupação frequente com tubos ERW automotivos é a interferência do cordão de solda interno durante a dobra, inserção, estampagem ou montagem.

Para a produção BS 6323-2, o cordão de solda externo é removido rente à superfície externa. Quando o componente do cliente exigir folga interna restrita, o cordão interno poderá ser especificado com uma altura residual não superior a 0,25 mm, em vez de depender apenas do máximo padrão de 60% da espessura da parede.

Para especificações de compra, a condição interna necessária do cordão pode, portanto, ser definida antes da produção, em vez de ser tratada como uma característica pós-produção não controlada.

Requisitos dimensionais podem ser definidos em relação à montagem real

Os compradores automotivos geralmente precisam controlar o diâmetro externo, a ovalidade, a espessura da parede, a retilineidade e o comprimento do corte porque cada parâmetro afeta os acessórios de dobra, os acessórios de soldagem, a instalação da bucha e a montagem final.

A BS 6323-2 estabelece tolerância DE em ±1% com um mínimo de ±0,5 mm e tolerância de parede em ±10%. As tolerâncias padrão de comprimento de corte são +10/0 mm para comprimentos de até 6.000 mm e +15/0 mm acima de 6.000 mm. A BS 6323-1 limita o desvio de retilineidade a 1,5 mm por metro, a menos que outro requisito seja acordado.

Quando o desenho do componente exigir um controle mais rígido, os requisitos dimensionais poderão ser revisados ​​separadamente e acordados antes da confirmação do pedido, em vez de assumir que as tolerâncias padrão satisfazem automaticamente o componente acabado.

O teste é selecionado de acordo com o diâmetro do tubo e o risco de deformação

Um tubo soldado pode satisfazer os requisitos de resistência à tração e ainda ter um desempenho ruim durante o achatamento ou flexão se a zona de solda for inconsistente.

A BS 6323-2, portanto, não depende apenas de resultados de tração. Tubos com diâmetro externo acima de 60,3 mm estão sujeitos a testes de achatamento, enquanto tubos com diâmetro externo de até 60,3 mm inclusive estão sujeitos a testes de curvatura de tubo inteiro. Durante o achatamento, a solda é posicionada a 90 graus em relação à direção do achatamento para que a integridade da solda seja avaliada diretamente.

Esta abordagem de teste é especialmente útil para tubos automotivos que serão posteriormente submetidos a operações de dobramento, prensagem, soldagem ou outras operações de conformação.

Padrões de Execução

BS 6323-2:1982
Tubos de aço soldados com acabamento a quente para fins automotivos, mecânicos e de engenharia geral. A norma foi substituída pela BS EN 10296-1.

ASTM A513/A513M
Tubulação mecânica de aço carbono e liga de aço soldada por resistência elétrica, fabricada em aço laminado a quente ou a frio. Geralmente especificado para tubos automotivos e mecânicos em projetos norte-americanos.

EN 10296-1
Tubos de aço circulares soldados para fins de engenharia mecânica e geral. Este é o padrão sucessor identificado para BS 6323-2.

JIS G3445
Tubos de aço carbono para fins estruturais de máquinas. Aplicável a componentes mecânicos onde os requisitos dimensionais e mecânicos são especificados de acordo com os padrões japoneses.

GOST 10705
Tubos de aço soldados eletricamente com requisitos técnicos de entrega, usados ​​para aplicações de tubos de carbono soldados longitudinalmente e de aço de baixa liga.

GB/T 13793
Tubos longitudinais de aço soldados por resistência elétrica usados ​​para aplicações de engenharia mecânica e geral.

Estas normas não devem ser tratadas como automaticamente intercambiáveis. A composição química, as propriedades mecânicas, as dimensões, as tolerâncias, os testes e as condições de entrega devem ser revisados ​​em relação ao desenho do cliente antes da substituição.

Campo de Aplicação

Tubo transversal da estrutura do assento automotivo

Uma aplicação específica para tubos soldados com acabamento a quente BS 6323-2 é um tubo cruzado para estrutura de assento automotivo.

O tubo pode servir como um membro estrutural transversal conectando os componentes esquerdo e direito da estrutura do assento. Durante a fabricação, o tubo pode sofrer corte, dobra, soldagem de suporte, conformação de extremidade, perfuração ou inserção de mangas e buchas.

Para este componente, as seguintes propriedades são particularmente relevantes:

O diâmetro externo controlado suporta localização repetível em acessórios de soldagem e montagem.

O controle de retilineidade reduz a variação de posição em todo o conjunto da estrutura do assento.

Um cordão de solda externo nivelado melhora o contato com acessórios e suportes soldados.

O cordão de solda interno reduzido opcional proporciona folga adicional para luvas internas ou componentes inseridos.

Os requisitos definidos de tração e conformação fornecem uma base mensurável para avaliar o tubo antes da produção em massa.

A classificação final deve ser selecionada de acordo com os requisitos de carga da estrutura do assento, a severidade da formação, o procedimento de soldagem e os requisitos de validação específicos do veículo.

Composição Química

A própria BS 6323-2 define quatro classes de aço HFW em vez de cinco. Para evitar a introdução de uma classe BS 6323-2 inexistente, as primeiras quatro linhas abaixo são o conjunto completo de classes BS 6323-2. O E355 é incluído apenas como uma referência de padrão sucessor claramente identificada sob EN 10296-1 e não deve ser pedido como grau BS 6323-2.

Propriedades Mecânicas

Formando Requisitos de Teste

Série Dimensional Padrão

Informações sobre pedidos

Para aquisições tecnicamente completas, a consulta deve definir pelo menos:

Grau BS 6323-2: HFW 2, HFW 3, HFW 4 ou HFW 5

Diâmetro externo e espessura da parede

Comprimento do tubo e tolerância de comprimento de corte

Quantidade

Condição interna necessária do cordão de solda

Requisito de proteção de superfície

Qualquer retidão ou tolerância dimensional mais rígida

Documentação de inspeção necessária

Requisitos adicionais de formação ou testes específicos de componentes

A aprovação final de componentes automotivos deve sempre ser baseada no desenho e na validação funcional do cliente, e não apenas na designação de classe.