Tubo hidráulico sin costura estirado en frío

Los tubos hidráulicos sin costura estirados en frío son componentes clave en sistemas hidráulicos de alta presión en el sector industrial. Su uso se debe a su alta resistencia, resistencia a la presión y precisión dimensional. El tubo hidráulico sin costura estirado en frío es un tubo de acero sin costura fabricado mediante el proceso de estirado en frío. Presenta dimensiones de alta precisión, pared interior lisa y alta resistencia. Es adecuado para sistemas hidráulicos de alta presión (como maquinaria de ingeniería, máquinas de moldeo por inyección) y transmisión de fluidos.

Proceso de fabricación
El proceso de fabricación del tubo hidráulico sin costura estirado en frío combina la tecnología de deformación en frío y el mecanizado de precisión. Los pasos principales son los siguientes:
1. Preparación de la materia prima
Se selecciona un tubo de acero sin costura laminado en caliente como tocho inicial (por ejemplo, acero de calibre 20 o 45). Es necesario asegurar que la superficie esté libre de grietas y que la capa de óxido sea uniforme. Corte el tocho del tubo largo a una longitud adecuada para el estirado en frío (generalmente de 3 a 6 metros).

2. Proceso de pretratamiento
Utilice una solución de ácido clorhídrico o ácido sulfúrico para eliminar las incrustaciones de óxido de hierro de la superficie del tocho del tubo y mejorar así la lubricación posterior. Forme una capa de fosfato (como una película de fosfatación) sobre la superficie del tocho para reducir la fricción durante el trefilado en frío y evitar la deformación.

3. Trefilado en frío
El tocho del tubo se pasa por una matriz de carburo (o matriz de diamante) en la máquina de trefilado en frío, donde se aplica tensión axial a temperatura ambiente para reducir el diámetro exterior y el espesor de la pared del tubo, y aumentar su longitud. Los tubos de alta precisión requieren múltiples trefilados, y la deformación se controla entre un 10 % y un 30 % cada vez para evitar grietas. Durante el proceso de trefilado, los granos metálicos se refinan, mejorando significativamente la resistencia, pero disminuyendo la plasticidad.

4. Tratamiento térmico
Elimine la tensión interna causada por el trefilado en frío y restaure la tenacidad del material (por ejemplo, el acero 45# requiere un recocido de 500-650 °C). Los tubos de acero aleado (como el 30CrMo) se someten a temple y revenido a alta temperatura para equilibrar la resistencia y la tenacidad.

5. Acabado y pruebas
Las curvaturas causadas por el estirado en frío se eliminan mediante una enderezadora de rodillos. Se cortan en longitudes estándar (como 6 metros o tamaños personalizados) según sea necesario. Se realiza la detección ultrasónica de defectos (UT) o la prueba de corrientes de Foucault (ET) para verificar grietas e inclusiones internas. Finalmente, se pule y se aplica un aceite antioxidante o un recubrimiento (como galvanizado).

Materiales y características comunes
La selección del material para los tubos hidráulicos sin costura estirados en frío afecta directamente su rendimiento. Los materiales comunes son los siguientes:
1. Acero al carbono
Los modelos comunes son 20# y 45#. El acero al carbono se caracteriza por su bajo costo, resistencia moderada y fácil procesamiento; presenta baja resistencia a la corrosión, requiere tratamiento superficial y es más adecuado para sistemas hidráulicos comunes y maquinaria agrícola.

2. Acero de baja aleación
Los modelos comunes son 27SiMn y 30CrMo. Las características del acero de baja aleación son su alta resistencia (resistencia a la tracción ≥800 MPa), resistencia a altas temperaturas (≤400 ℃), buena resistencia a la fatiga y su idoneidad para maquinaria de ingeniería y cilindros hidráulicos de alta resistencia.

3. Acero inoxidable
Los modelos más comunes son el 304 y el 316L. El acero inoxidable se caracteriza por su alta resistencia a la corrosión y su atractivo aspecto; su alto coste, su difícil procesamiento en frío (fácil de endurecer) y su idoneidad para sistemas hidráulicos químicos, marinos y alimentarios.

4. Acero especial de alta resistencia
Los modelos más comunes son el ST52 y el E355. El acero especial de alta resistencia generalmente cumple con las normas europeas, presenta una alta capacidad de soporte de presión y un excelente rendimiento de soldadura. La mayoría se utiliza en tuberías hidráulicas para la construcción naval y la industria aeroespacial.

Ventajas
1. Alta resistencia y resistencia a la presión
El temple por trabajo en frío aumenta la resistencia a la tracción entre un 20 % y un 50 % (por ejemplo, la resistencia del acero 45# tras el estirado en frío puede superar los 600 MPa). La estructura sin costuras no presenta puntos débiles en las soldaduras y su capacidad de soportar presión es superior a la de los tubos soldados.

2. Alta precisión dimensional y calidad superficial
La tolerancia del diámetro exterior puede alcanzar ±0,1 mm y la rugosidad de la pared interior Ra≤0,8 μm, lo que reduce la pérdida de energía del sistema hidráulico. Ideal para cilindros hidráulicos de precisión y sistemas de servocontrol.

3. Diseño ligero
Los tubos de pared delgada (por ejemplo, con un espesor de pared de 1,5 mm) pueden ser más ligeros bajo la misma presión, lo que resulta adecuado para equipos móviles (como carretillas elevadoras y excavadoras).

4. Alta tasa de utilización del material
El proceso de estirado en frío prácticamente no genera desperdicios de corte, lo que resulta ecológico y económico.

Desventajas
1. Alta complejidad del proceso
Se requieren múltiples procesos de embutición y tratamiento térmico, y el ciclo de producción es largo (por ejemplo, de 5 a 7 días para producir un lote de tubos de precisión). Gran pérdida de molde (la vida útil del molde de carburo es de aproximadamente 5000 a 10000 veces mayor).

2. Menor plasticidad del material
Tras el procesamiento en frío, la ductilidad del material disminuye y el doblado o abocardado posterior es propenso a agrietarse, requiriendo un recocido para restaurar la plasticidad.

3. Reto de uniformidad del espesor de pared
Los tubos de pared ultrafina (espesor de pared <2 mm) son propensos a problemas de excentricidad u ovalidad, lo que requiere un control preciso del molde.

Resumen
Los tubos hidráulicos sin costura embutidos en frío logran alta resistencia, alta precisión y ligereza mediante un proceso de deformación en frío de precisión, y son ideales para sistemas hidráulicos de alta presión. Sin embargo, es necesario considerar la complejidad del proceso y el reto de la uniformidad del espesor de pared. A la hora de seleccionar, se deben tener en cuenta la presión de trabajo, las propiedades del medio y el presupuesto y, si es necesario, se debe consultar a proveedores profesionales para un diseño personalizado.