Defectos de calentamiento de los tubos en bruto

La producción de tubos de acero sin costura laminados en caliente generalmente requiere dos calentamientos, desde la palanquilla hasta el tubo de acero terminado: el calentamiento antes de la perforación de la palanquilla y el recalentamiento del tubo en bruto después del laminado, antes del dimensionado. En la producción de tubos de acero laminados en frío, se requiere un recocido intermedio para eliminar la tensión residual de los tubos de acero. Si bien el propósito de cada calentamiento es diferente, el horno de calentamiento también puede serlo. Sin embargo, si los parámetros del proceso y el control de calentamiento de cada uno son inadecuados, el tubo en bruto (tubo de acero) presentará defectos de calentamiento y afectará su calidad.

El propósito de calentar el tubo en bruto antes de la perforación es mejorar la plasticidad del acero, reducir su resistencia a la deformación y proporcionar una buena estructura metalográfica al tubo laminado. Los hornos de calentamiento utilizados son hornos anulares, hornos de calentamiento móvil, hornos de calentamiento de fondo inclinado y hornos de calentamiento de fondo de carro.

El propósito del recalentamiento de la tubería de desagüe antes del dimensionado es aumentar y uniformizar su temperatura, mejorar su plasticidad, controlar la estructura metalográfica y garantizar las propiedades mecánicas de la tubería de acero. Los hornos de calentamiento incluyen principalmente hornos de recalentamiento de paso, hornos de recalentamiento de solera continua de rodillos, hornos de recalentamiento de solera inclinada y hornos de recalentamiento de inducción eléctrica. El propósito del tratamiento térmico de recocido de la tubería de acero durante el proceso de laminación en frío es eliminar el fenómeno de endurecimiento por acritud causado por el trabajo en frío, reducir la resistencia a la deformación del acero y crear las condiciones para su procesamiento continuo. Los hornos de calentamiento utilizados en el tratamiento térmico de recocido incluyen principalmente hornos de paso, hornos de solera continua de rodillos y hornos de solera de automóvil.

Los defectos comunes en el calentamiento de tubos en bruto son: calentamiento desigual (tubería de acero al carbono sin costura) (comúnmente conocido como superficies yin y yang), oxidación, descarburación, grietas por calentamiento, sobrecalentamiento y sobrecalentamiento, etc.

Los principales factores que afectan la calidad del calentamiento de los tubos en bruto son: temperatura, velocidad, tiempo de calentamiento y mantenimiento, y atmósfera del horno.

Temperatura de calentamiento del tubo en bruto

La principal causa de este problema es que la temperatura sea demasiado baja o demasiado alta, o que la temperatura de calentamiento sea irregular. Si la temperatura es demasiado baja, aumentará la resistencia a la deformación del acero y reducirá su plasticidad. 

Especialmente cuando la temperatura de calentamiento no garantiza que la estructura metalográfica del acero se transforme completamente en granos de austenita, aumentará la tendencia a la aparición de grietas en el tubo en bruto durante el proceso de laminación en caliente. Si la temperatura es demasiado alta, se producirá oxidación grave, descarburación e incluso sobrecalentamiento o sobrecalentamiento en la superficie del tubo en bruto.

Velocidad de calentamiento del tubo en bruto

La velocidad de calentamiento del tubo en bruto está estrechamente relacionada con la aparición de grietas por calentamiento. Si la velocidad de calentamiento es demasiado rápida, el tubo en bruto es propenso a sufrir grietas por calentamiento. La razón principal es que, al aumentar la temperatura de la superficie del tubo en bruto, el metal del interior del tubo en bruto y el metal de la superficie producen una diferencia de temperatura, lo que resulta en una expansión térmica irregular del metal y tensión térmica. 

Una vez que la tensión térmica supera la tensión de fractura del material, se producen grietas. Las grietas por calentamiento del tubo en bruto pueden presentarse en su superficie o en su interior. Al perforarse, es fácil que se formen grietas o pliegues en las superficies interna y externa del capilar. 

Consejos de prevención: Cuando el tubo en bruto aún se encuentra a baja temperatura tras entrar en el horno de calentamiento, se utiliza una velocidad de calentamiento menor. A medida que aumenta la temperatura del tubo en bruto, se puede aumentar la velocidad de calentamiento en consecuencia.

Tiempo de calentamiento y tiempo de mantenimiento del tubo en bruto

La duración del tiempo de calentamiento y el tiempo de mantenimiento del tubo en bruto está relacionada con defectos de calentamiento (oxidación superficial, descarburación, tamaño de grano grueso, sobrecalentamiento e incluso sobrecalentamiento, etc.). En general, si el tiempo de calentamiento del tubo en bruto a alta temperatura es prolongado, es más probable que se produzcan problemas graves de oxidación, descarburación, sobrecalentamiento e incluso sobrecalentamiento de la superficie; en casos graves, el tubo de acero se desechará. 

Medidas preventivas: A. Asegurarse de que la pieza bruta del tubo se caliente uniformemente y se transforme completamente en una estructura de austenita; B. Los carburos deben disolverse en los granos de austenita; C. Los granos de austenita no deben ser gruesos ni formar cristales mixtos; D.Calentamiento: La pieza bruta del tubo trasero no debe sobrecalentarse ni quemarse excesivamente.

En resumen, para mejorar la calidad del calentamiento de la pieza bruta del tubo y evitar defectos de calentamiento, se suelen cumplir los siguientes requisitos al formular los parámetros del proceso de calentamiento:

A. La temperatura de calentamiento debe ser precisa para garantizar que el proceso de perforación se realice dentro del rango de temperatura con la mejor resistencia al desgaste de la pieza bruta del tubo.
B. La temperatura de calentamiento debe ser uniforme y procurar que la diferencia de temperatura entre las direcciones longitudinal y transversal de la pieza bruta del tubo no supere los ±10 °C. C. La pérdida de metal por combustión debe ser mínima y se debe evitar la sobreoxidación, las grietas superficiales y la formación de adherencias durante el proceso de calentamiento. D. El sistema de calentamiento es razonable y se debe realizar una coordinación razonable de la temperatura de calentamiento, la velocidad de calentamiento y el tiempo de calentamiento (tiempo de mantenimiento) para evitar que el tubo en blanco se sobrecaliente o incluso se queme demasiado.

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