Este artículo presenta el proceso de fabricación de tubos de acero inoxidable de costura recta, las características del proceso y la tecnología de fabricación utilizada en diversos procesos. Se presenta brevemente el tipo de equipo utilizado y el principio de funcionamiento. Así como los principales puntos de control de calidad de cada proceso.
1. Proceso de fabricación de tubos de acero inoxidable soldados longitudinalmente
Materias primas – Desenrollado – Conformación de palanquilla – Soldadura continua – Nivelación de costuras – Tratamiento térmico en línea – Calibración y acabado – Detección de defectos en línea – Corte a medida – Enderezamiento – Pruebas de presión – Limpieza y secado – Inspección del producto terminado – embalaje
2. Diseño detallado de la tecnología de fabricación de procesos.
2.1 Materias primas
La materia prima utilizada para los tubos de acero inoxidable de costura recta de alta calidad es la tira de acero inoxidable laminada en frío, cuya calidad superficial debe alcanzar el grado BA. Los bordes de la tira deben estar limpios y libres de rebabas, medias lunas, ondas y otros defectos que afecten la calidad de la máquina de soldar. No debe haber cicatrices, delaminaciones, impurezas u otros defectos dentro de la tira de acero, y la tira de acero debe recocerse en una atmósfera protegida con hidrógeno. La superficie no debe oxidarse. Las propiedades físicas y la composición química de la banda de acero deben cumplir los requisitos.
Antes de utilizar la tira de acero en la fábrica, se debe probar minuciosamente. Los puntos de inspección incluyen el grosor, el ancho, la calidad del borde y la apariencia de la cinta. Las pruebas de propiedades físicas incluyen resistencia a la tracción, límite elástico, alargamiento de la tira (si es necesario) y pruebas de tamaño de grano. Sólo después de pasar la prueba se puede utilizar la tira para producir tubos soldados.
2.2 Relájate
Antes de que la fleje de acero entre en la unidad de tubos soldados, se debe desplegar utilizando un desenrollador de fleje de acero. En comparación con la tira de acero, el mecanismo de nivelación del tratamiento de nivelación de la tira de acero debe reforzarse para garantizar que la tira de acero entre en las partes del molde de la unidad de tubería soldada en un estado recto y que el doblado del molde de la tira de acero se pueda completar con éxito. .
2.3 Formación de palanquillas
Utilizando equipos de conformado continuo y deformación por flexión continua de la banda de acero, se producen palanquillas de tubo abierto. La fleje de acero pasa a través de la unidad de tubo de soldadura del módulo de importación, el módulo de rectificado y el módulo cerrado con módulos multifuncionales. Cada módulo utiliza diferentes tipos de rodillos para doblar y dar forma a diferentes partes de la tira de acero. Finalmente, la tira de acero se dobla gradualmente fuera del plano, formando tochos abiertos listos para soldarse formando un tubo. El equipo de perfilado continuo generalmente consta de 9 grupos de rodillos planos, una gama de 8 grupos de rodillos planos en el medio, 4 rodillos planos en el frente y 4 rodillos de paso de desbaste. La tarea principal es doblar la tira de acero, la tarea restante es la pasada de cierre, completando el cierre de la tira de acero para formar un tubo.
Para un diseño preciso de los rodillos, se utiliza un software de diseño de rodillos especial, que se utiliza más comúnmente que el software de diseño completo. La empresa de software alemana DATAM desarrolló el software de diseño de rodillos para fábricas de tubos. El software está basado en AutoCAD y permite un control preciso de la forma a través del diseño preciso de cada rodillo de plegado. El software tiene una función de análisis de deformación que simula el proceso de deformación de la tira de acero para eliminar las posibles causas de defectos de soldadura en problemas de deformación en el proceso de diseño y optimizar el diseño por adelantado.
2.4 Soldadura continua
La banda de acero se procesa en una palanquilla abierta después de una unidad de formación continua. Utilizo una máquina de soldar TIG, soldadura continua, hecha de tubo redondo. La mayor ventaja de la soldadura TIG es que el canal de soldadura es plano y no tiene bordes salientes ni rebabas.
El argón se utiliza como gas protector en la soldadura para evitar la oxidación de la soldadura antes de que se solidifique y se enfríe en contacto con el oxígeno. Se alimentó gas argón al tubo para proteger la soldadura interna y se alimentó gas argón al soplete para proteger el electrodo de tungsteno. Se forma una capa protectora de argón alrededor del baño de soldadura para protegerlo y evitar la oxidación de la soldadura.
El proceso de soldadura requiere soldar la soldadura; No debe haber defectos de soldadura como soldaduras incorrectas, soldaduras parciales, bordes afilados, cicatrices, etc. Estos defectos de soldadura se producen en tuberías sometidas a alta presión cuando existe riesgo de fugas.
El proceso de soldadura es soldadura autofundible sin material de aporte. Durante la soldadura se produce un fenómeno de adelgazamiento. El espesor de la pared de soldadura no se puede reducir en más del 10% del espesor de la pared de la tubería. De lo contrario, se reducirá la resistencia de la soldadura.
2.5 Compensación del cordón de soldadura
Debido a los efectos de la corriente de soldadura y la gravedad que hacen que la tubería sobresalga dentro de la soldadura, la soldadura exterior también parece cóncava. Estos problemas no ocurren cuando se usa en un ambiente normal de fluido a baja presión. Estos problemas no ocurren cuando el tubo se usa en un ambiente normal de fluido a baja presión. Sin embargo, cuando se utiliza en un entorno de fluidos de alta temperatura, alta presión y alta velocidad, surgen problemas de uso. Para eliminar este defecto, se deben utilizar dispositivos especiales de nivelación de costuras.
El principio de funcionamiento del equipo de nivelación de soldadura es: se inserta un mandril con un diámetro de 0,20 mm menor que el diámetro interior de la tubería en la tubería soldada y el mandril se pasa a través del cable metálico y la conexión del cilindro. La acción del cilindro permite sujetar el mandril dentro de un cierto rango de movimiento. A lo largo del mandril, se utiliza un conjunto de rodillos superior e inferior para hacer rodar la soldadura en un movimiento alternativo perpendicular a la posición de la soldadura. Bajo la presión de rodadura del mandril y los rodillos, se eliminan protuberancias y depresiones, lo que da como resultado una transición suave entre la soldadura y los contornos de la tubería.
Al nivelar la soldadura, se comprime simultáneamente la estructura de grano grueso dentro de la soldadura, mientras que al mismo tiempo aumenta la densidad del tejido de soldadura y, por tanto, se mejora la resistencia.
2.6 Tratamiento térmico en línea
El doblado por rodillo del proceso de formación de bandas de acero conduce al endurecimiento por trabajo, lo que no favorece el procesamiento posterior de la tubería, especialmente el doblado de la tubería. Durante la soldadura se crea una estructura de grano grueso; Las tensiones de soldadura en la soldadura, especialmente en la conexión entre la soldadura y el material base, provocarán grietas en el uso posterior del proceso debido a la diferente estructura del molde. Se debe utilizar equipo de tratamiento térmico para eliminar el endurecimiento por trabajo y la estructura del grano.
El proceso de tratamiento térmico comúnmente utilizado hoy en día para el tratamiento de soluciones brillantes en una atmósfera protegida con hidrógeno implica calentar tubos de acero inoxidable a más de 1050°. Después de un período de conservación del calor, la organización interna de la morfología se transforma, se forma una organización austenítica homogénea y no se produce oxidación bajo la protección de la atmósfera de hidrógeno.
El equipo utilizado es un sistema de recocido en solución en blanco en línea. El equipo y la unidad de perfilado están conectados al tubo soldado al mismo tiempo y realizan el tratamiento en línea de la solución cruda. El sistema de calefacción utiliza un suministro de energía de frecuencia media o alta para un calentamiento rápido. Para protegerlo, se pasa a una atmósfera de hidrógeno puro o de hidrógeno-nitrógeno. El control de la dureza de los tubos recocidos a 180 ± 20 HV puede cumplir con requisitos de uso y procesamiento adicionales.
2.7 Dimensionamiento y Acabado
Tamaño del diámetro exterior de las tuberías soldadas: las tuberías soldadas se deforman durante la soldadura y el tratamiento térmico, por lo que el tamaño del diámetro exterior ya no cumple con los requisitos de uso y requiere calibración y acabado. La unidad de dimensionamiento y acabado comúnmente utilizada consta de 4 grupos de rodillos planos y 4 grupos de rodillos laterales. Los rodillos planos están diseñados para aplanar formas ovaladas (o redondas) y los rodillos laterales están diseñados para formar una elipse (o curva). El valor de calibración se basa en los diferentes diámetros exteriores y espesores de pared de la tubería y generalmente está en el rango de 0,20 a 0,50 mm. Después de la calibración y el procesamiento final, la tolerancia del diámetro exterior del tubo se puede ajustar a ±0,05 mm, cumpliendo plenamente con los requisitos de precisión.
2.8 Detección de errores en línea
En la soldadura, como se requiere una cierta presión y un cierto nivel de confiabilidad, es difícil detectar defectos internos en la soldadura basándose únicamente en la detección de presión. El control de calidad de la soldadura requiere mayor sensibilidad y confiabilidad del equipo de inspección de soldadura para cumplir con el control de calidad de la soldadura. En la actualidad, la detección de corrientes parásitas en línea o la detección de fallas por ultrasonidos, que se caracteriza por una alta sensibilidad, detección en tiempo real y 100% en línea, es más madura y común. Los operadores pueden corregir el estado de la soldadura en cualquier momento basándose en la información de la alarma para reducir la producción de productos de calidad inferior. El sistema de marcado en línea se puede utilizar para marcar piezas defectuosas. Mediante el uso de sistemas de clasificación, los productos defectuosos se pueden aislar automáticamente para obtener el control del proceso.
2.9 Recortar
Utilizando dispositivos de corte en línea, la longitud se puede cortar al tamaño adecuado según las necesidades del cliente. Se puede utilizar tecnología de corte rotativo (sin virutas). En comparación con el corte de virutas, durante el corte sin virutas no se producen rebabas. La última parte de la abertura no se puede desbarbar, lo que ahorra costes de fabricación. Al mismo tiempo, no se producen virutas, lo que no contamina el interior del tubo y hace que el interior del tubo soldado sea más fácil de limpiar.
Durante el proceso de corte romo, la máquina se sincroniza con la velocidad de la tubería a lo largo de la línea de producción. El dispositivo de sujeción fija la tubería, la cuchilla de corte gira sobre el eje de la tubería soldada y, al mismo tiempo, se mueve lentamente en dirección radial bajo la acción del cilindro o cilindro hidráulico, aplicando presión gradualmente a la pared de la tubería hasta que la tubería La pared está cortada.
2.10 Sentencia
Los requisitos de rectitud para la producción de tubos soldados no se pueden cumplir con unidades perfiladoras. Normalmente, la rectitud debe limitarse a 0,10/100 mm. Para cumplir con los requisitos deseados del producto, debemos enderezar los tubos soldados con una enderezadora.
2.11 Prueba de presión
Utilice una máquina de prueba hidráulica estática automática para probar la resistencia a la compresión de la tubería soldada. La carga, el enjuague, las pruebas de presión y la descarga se realizan automáticamente y, después de un cierto tiempo, las tuberías soldadas no calificadas se separan mediante el método de presión diferencial.
2.12 Limpieza y secado
Una vez finalizado el procesamiento mecánico, los tubos soldados deben someterse a una limpieza y secado finales. Se deben eliminar refrigerante, aceite y otros residuos contaminantes de la pared de la tubería o de la pared exterior. Luego se debe realizar un secado con aire caliente para evitar la oxidación durante el transporte y almacenamiento.
2.13 Pruebas del producto final
Una vez finalizados todos los procesos, se debe tomar una muestra de calidad del producto final durante el embalaje antes del envío. Se deben tomar muestras de los elementos más importantes, como el diámetro exterior, la rectitud, la longitud, la apariencia y las propiedades mecánicas (especialmente el límite elástico, la resistencia a la tracción y la dureza). Durante el muestreo, se debe verificar el valor mínimo de presión cuando se rompe la palanquilla para cumplir con los requisitos del cliente.
2.14 Embalaje
Después de probar productos de embalaje calificados, es necesaria una buena protección de las tuberías soldadas para evitar rayones y magulladuras durante el almacenamiento y transporte, que pueden causar peligros ocultos durante el uso. Selle ambos extremos del tubo para evitar que entre polvo, grava o animales pequeños.
