Los principales métodos de procesamiento detubos de acero de gran diámetroForja de acero: método de procesamiento a presión que utiliza la fuerza de impacto recíproca de un martillo de forja o la presión de una prensa para transformar la pieza en bruto en la forma y el tamaño deseados. Extrusión: método de procesamiento del acero que consiste en colocar el metal en una caja de extrusión cerrada y aplicar presión en un extremo para extruirlo por el orificio de la matriz especificado, obteniendo un producto terminado con la misma forma y tamaño. Se utiliza principalmente para la producción de acero de metales no ferrosos. Laminación: método de procesamiento a presión en el que la pieza de acero pasa a través del espacio entre dos rodillos giratorios (de diversas formas), reduciendo la sección transversal del material y aumentando su longitud debido a la compresión de los rodillos. Tracción de acero: método de procesamiento en el que la pieza en bruto de metal laminado (tipo, tubo, producto, etc.) se tracciona a través del orificio de la matriz para reducir la sección transversal y aumentar su longitud. La mayoría de estos métodos se utilizan para el trabajo en frío. Los tubos de acero de gran diámetro se completan principalmente mediante la reducción de tensión y laminación continua de metal base hueco sin mandril. Los documentos que establecen las normas para la producción de tubos de acero de gran diámetro muestran que existen desviaciones permisibles en la fabricación y producción de tubos de acero de gran diámetro: desviación permisible de longitud: la desviación permisible de longitud de las barras de acero cuando se entregan de acuerdo con la longitud especificada no debe exceder los +50 mm. Grado de flexión y extremo: la deformación por flexión de la barra de acero recta no debe afectar el uso normal, y el grado de flexión total no debe exceder el 40% de la longitud total de la barra de acero; el extremo de la barra de acero debe cortarse recto y la deformación local no debe afectar el uso. Longitud: las barras de acero generalmente se entregan de acuerdo con la longitud fija, y la longitud de entrega específica debe especificarse en el contrato; cuando las barras de acero se entregan en bobinas, cada bobina debe ser una barra de acero, y el 5% de las bobinas en cada lote pueden constar de dos barras de acero. El peso y el diámetro de la placa se negocian y estipulan entre la oferta y la demanda.
Descripción de la longitud de tubos de acero de gran diámetro:
1. Longitud normal (también conocida como longitud variable): Cualquier longitud dentro del rango especificado por la norma, sin requisitos de longitud fija, se denomina longitud normal. Por ejemplo, la norma de tuberías estructurales estipula tubos de acero laminados en caliente (extrusión, expansión) de 3000 mm a 12000 mm; y tubos de acero estirados en frío (laminados), de 2000 mm a 10500 mm.
2. Relación entre longitudes: La relación entre longitudes debe estar dentro del rango normal, que es una dimensión fija requerida en el contrato. Sin embargo, es imposible cortar la longitud deseada en la práctica, por lo que la norma estipula el valor de desviación positiva admisible para la longitud de corte.
3. Longitud de la regla doble: La longitud de la regla doble debe estar dentro del rango habitual. La longitud de la regla simple y su múltiplo de la longitud total deben especificarse en el contrato (por ejemplo, 3000 mm × 3, que es múltiplo de 3000 mm, y la longitud total es 9000 mm). En la práctica, se debe añadir una desviación positiva admisible de 20 mm a la longitud total, además de un margen de corte para cada longitud de regla simple. Si la norma no especifica la desviación de longitud ni el margen de corte, el proveedor y el comprador deben negociarlo e indicarlo en el contrato. La escala de longitud doble es la misma que la de longitud fija, lo que reducirá considerablemente la rentabilidad de la empresa de producción. Por lo tanto, es razonable que la empresa de producción aumente el precio, y el rango de aumento de precio es el mismo que el de la longitud fija.
4. Duración del rango: La duración del rango se encuentra dentro del rango habitual. Si el usuario requiere una duración fija, deberá especificarla en el contrato.
Propiedades mecánicas de tubos de acero de gran diámetro:
1. Resistencia a la tracción: la tensión (σ) obtenida por el área transversal original (So) de la muestra a partir de la fuerza (Fb) que soporta al romperse durante el proceso de estiramiento se denomina resistencia a la tracción (σb), y su unidad es N/mm² (MPa). Representa la capacidad máxima de los materiales metálicos para resistir daños bajo tensión.
2. Límite de fluencia: En materiales metálicos con fenómeno de fluencia, la tensión que se mantiene constante durante el estiramiento de la muestra se denomina límite de fluencia. Si la fuerza disminuye, se deben distinguir los límites de fluencia superior e inferior. La unidad del límite de fluencia es N/mm² (MPa).
3. Elongación tras la rotura: En el ensayo de tracción, el porcentaje del aumento de la longitud calibrada tras la rotura de la muestra, en comparación con la longitud calibrada original, se denomina elongación. Se expresa en σ y la unidad es %. Los principales parámetros del proceso de soldadura de tubos con costura recta por alta frecuencia incluyen el aporte de calor, la presión y la velocidad de soldadura, el ángulo de apertura, la posición y el tamaño de la bobina de inducción, la posición de la impedancia, etc. Estos parámetros tienen un gran impacto en la mejora de la calidad de los productos de tubería soldada por alta frecuencia, la eficiencia de producción y la capacidad unitaria. La armonización de diversos parámetros permite a los fabricantes obtener considerables beneficios económicos.
1. Entrada de calor de soldadura: En la soldadura de tuberías con costura recta de alta frecuencia, la potencia de soldadura determina la cantidad de calor de soldadura. Cuando las condiciones externas son constantes y la entrada de calor es insuficiente, el borde de la tira calentada no puede alcanzar la temperatura de soldadura y permanece constante. Este tipo de estructura sólida forma una soldadura fría y ni siquiera puede fusionarse. La falta de fusión causada por la entrada de calor de soldadura es demasiado pequeña. Esta falta de fusión generalmente se manifiesta como un fallo en la prueba de aplanamiento, la rotura de la tubería de acero durante la prueba hidráulica o el agrietamiento de la costura de soldadura al enderezarla. Este es un defecto grave. Además, la entrada de calor de soldadura también se verá afectada por la calidad del borde de la tira. Por ejemplo, si hay rebabas en el borde de la tira, estas provocarán la ignición antes de entrar en el punto de soldadura del rodillo de extrusión, lo que resulta en una pérdida de potencia de soldadura y una disminución de la entrada de calor. Si son pequeñas, resultan en soldaduras sin fusionar o frías. Cuando el calor de entrada es demasiado alto, el borde de la tira calentada supera la temperatura de soldadura, lo que provoca sobrecalentamiento o incluso sobrecalentamiento. La soldadura se agrieta tras la tensión, y en ocasiones, el metal fundido salpica y forma agujeros debido a la rotura de la soldadura. Los agujeros de arena y los agujeros formados por un calor excesivo se manifiestan principalmente en pruebas de aplanamiento de 90° no cualificadas, pruebas de impacto no cualificadas y rotura o fuga de tuberías de acero durante las pruebas hidráulicas.
2. Presión de soldadura (reducción de diámetro): La presión de soldadura es el parámetro principal del proceso. Tras calentar el borde de la tira a la temperatura de soldadura, los átomos metálicos se combinan para formar una soldadura bajo la fuerza de extrusión del rodillo de extrusión. La magnitud de la presión de soldadura afecta la resistencia y la tenacidad de la soldadura. Si la presión de soldadura aplicada es demasiado baja, el borde no se fusiona completamente y los óxidos metálicos residuales no se descargan para formar inclusiones, lo que reduce considerablemente la resistencia a la tracción y la soldadura se agrieta fácilmente después de la tensión. Si la presión de soldadura aplicada es demasiado alta, la mayor parte del metal que alcanza la temperatura de soldadura se extruye, lo que no solo reduce la resistencia y la tenacidad de la soldadura, sino que también produce defectos como rebabas internas y externas excesivas o soldadura por solape. La presión de soldadura generalmente se mide y evalúa según el cambio de diámetro del tubo de acero antes y después del rodillo de extrusión, y el tamaño y la forma de las rebabas. Efecto de la fuerza de extrusión de la soldadura en la forma de las rebabas. La extrusión de soldadura es demasiado grande, la salpicadura es grande y el metal fundido que se extruye es más, las rebabas son grandes y volcadas en ambos lados de la soldadura; la cantidad de extrusión es demasiado pequeña, casi no hay salpicadura y las rebabas son pequeñas y se apilan; la cantidad de extrusión Cuando es moderada, las rebabas extruidas son verticales y la altura generalmente se controla en 2,5~3 mm. Si la cantidad de extrusión de soldadura se controla correctamente, el ángulo aerodinámico del metal de la costura de soldadura es simétrico de arriba a abajo, izquierda y derecha, y el ángulo es de 55°~65°. El metal aerodinámico de la forma de la costura de soldadura cuando la cantidad de extrusión se controla correctamente.
3 Velocidad de soldadura: La velocidad de soldadura es el parámetro principal del proceso y está relacionada con el sistema de calentamiento, la velocidad de deformación de la soldadura y la velocidad de cristalización de los átomos metálicos. En la soldadura de alta frecuencia, la calidad de la soldadura mejora con el aumento de la velocidad, ya que al reducir el tiempo de calentamiento, se reduce el ancho de la zona de calentamiento del borde y el tiempo de formación de óxidos metálicos. Si se reduce la velocidad de soldadura, no solo se ensancha la zona de calentamiento, sino que también se ensancha la zona afectada por el calor, y el ancho de la zona de fusión varía con el calor aplicado, aumentando también las rebabas internas. Ancho de la línea de fusión a diferentes velocidades de soldadura. Soldar a baja velocidad, debido a la correspondiente reducción del calor aplicado, puede causar dificultades. Además, se ve afectado por la calidad del borde de la placa y otros factores externos, como el magnetismo de la impedancia, el ángulo de apertura, etc., lo que facilita la aparición de defectos. Por lo tanto, durante la soldadura de alta frecuencia, se debe seleccionar la velocidad de soldadura más rápida para la producción de acuerdo con las especificaciones del producto en las condiciones permitidas por la capacidad de la unidad y el equipo de soldadura.
4 Ángulo de apertura: El ángulo de apertura, también llamado ángulo V de soldadura, se refiere al ángulo entre el borde de la tira antes del rodillo de extrusión, como se muestra en la Figura 6. Generalmente, el ángulo de apertura varía entre 3° y 6°, y su tamaño está determinado principalmente por la posición del rodillo guía y el espesor de la lámina guía. El tamaño del ángulo V tiene una gran influencia en la estabilidad y la calidad de la soldadura. Al reducir el ángulo V, se reduce la distancia al borde de la tira, lo que refuerza el efecto de proximidad de la corriente de alta frecuencia, lo que puede reducir la potencia de soldadura o aumentar la velocidad de soldadura y mejorar la productividad. Si el ángulo de apertura es demasiado pequeño, provocará una soldadura prematura, es decir, el punto de soldadura se comprimirá y se fusionará antes de alcanzar la temperatura, y es fácil formar inclusiones y defectos de soldadura en frío en la soldadura, lo que reduce la calidad de la soldadura. Aunque el consumo de energía aumenta al aumentar el ángulo en V, este puede garantizar la estabilidad del calentamiento del borde de la tira en ciertas condiciones, reducir la pérdida de calor en el borde y la zona afectada por el calor. En la producción real, para garantizar la calidad de la soldadura, el ángulo en V generalmente se controla entre 4° y 5°.
5 Tamaño y posición de la bobina de inducción: Una bobina de inducción es una herramienta importante en la soldadura por inducción de alta frecuencia, y su tamaño y posición afectan directamente la eficiencia de producción. La potencia transmitida por la bobina de inducción al tubo de acero es proporcional al cuadrado de la separación superficial del tubo de acero. Si la separación es demasiado grande, la eficiencia de producción se reducirá drásticamente. La separación se selecciona alrededor de 10 mm. El ancho de la bobina de inducción se selecciona de acuerdo con el diámetro exterior del tubo de acero. Si la bobina de inducción es demasiado ancha, su inductancia disminuirá, el voltaje del inductor también disminuirá y la potencia de salida disminuirá; si la bobina de inducción es demasiado estrecha, la potencia de salida aumentará, pero la pérdida activa de la parte posterior del tubo y la bobina de inducción también disminuirán. Aumento. Generalmente, el ancho de la bobina de inducción es 1-1.5D (D es el diámetro exterior del tubo de acero), que es más adecuado. La distancia entre el extremo frontal de la bobina de inducción y el centro del rodillo de extrusión es igual o ligeramente mayor que el diámetro de la tubería; es decir, 1-1,2D es más adecuado. Si la distancia es demasiado grande, el efecto de proximidad del ángulo de apertura se reducirá, lo que resultará en una distancia de calentamiento del borde demasiado larga, impidiendo que la unión soldada alcance una temperatura de soldadura más alta. Esto reduce la vida útil.
6 Función y posición de la resistencia: La varilla magnética de la resistencia reduce la corriente de alta frecuencia que fluye hacia la parte posterior del tubo de acero y, al mismo tiempo, concentra la corriente para calentar el ángulo en V de la banda de acero, asegurando así que el calor no se pierda debido al calentamiento del cuerpo del tubo. Si no se refrigera, la varilla magnética superará su temperatura de Curie (aproximadamente 300 °C) y perderá su magnetismo. Sin la resistencia, la corriente y el calor inducido se dispersarían por todo el cuerpo del tubo, aumentando la potencia de soldadura y provocando su sobrecalentamiento. La resistencia no tiene efecto térmico en la pieza bruta del tubo. La ubicación de la resistencia influye considerablemente en la velocidad de soldadura, así como en su calidad. La práctica ha demostrado que cuando el extremo frontal de la resistencia se encuentra exactamente en la línea central del rodillo de extrusión, el aplanamiento es óptimo. Cuando sobrepasa la línea central del rodillo de compresión y se extiende hacia el lateral de la máquina de dimensionado, el aplanamiento se reduce significativamente. Cuando es menor que la línea central y se encuentra en el lateral del rodillo guía, la resistencia de la soldadura se reduce. La impedancia se coloca en el tubo en bruto, debajo del inductor, y su cabezal coincide con la línea central del rodillo de extrusión o se ajusta entre 20 y 40 mm en la dirección de conformado. Esto aumenta la contraimpedancia del tubo, reduce la pérdida de corriente circulante y la potencia de soldadura.
Hora de publicación: 27 de marzo de 2023