I motivi della piegatura dei tubi saldati longitudinali e come raddrizzarli

Le ragioni per la piegatura dei tubi d'acciaio con aggraffatura diritta e i metodi per raddrizzarli coinvolgono la scienza dei materiali, le tecniche di lavorazione e i principi meccanici.

1. Materiali e tensioni residue

• Sollecitazione residua rotolante:Durante il processo di laminazione della lamiera d'acciaio, a causa di un raffreddamento o di una deformazione non uniforme, all'interno della lamiera si formano tensioni residue. Dopo che il tubo è stato arrotolato, la tensione viene rilasciata, provocando la piegatura del tubo.
• Segregazione dei componenti chimici:La distribuzione di elementi come carbonio e manganese nella billetta d'acciaio non è uniforme, con conseguenti differenze locali di resistenza. Ciò porta alla deformazione durante la lavorazione successiva.

2. Processo di formatura e saldatura

• Deviazione di formazione:La pressatura irregolare dei rulli durante il processo di laminazione o l'usura dello stampo provocano una curvatura incoerente della billetta del tubo.
• Influenza termica della saldatura:Per la saldatura continua longitudinale, viene utilizzata la saldatura ad alta-frequenza (ERW) o la saldatura ad arco sommerso (SAW). L'area di saldatura non viene riscaldata in modo uniforme e, dopo il raffreddamento, la distribuzione dello stress è sbilanciata. Soprattutto nella saldatura su un lato-, è più incline a piegarsi verso il lato da saldare.
• Asimmetria nell'altezza del raccordo di saldatura:La differenza di altezza tra la superficie interna ed esterna della saldatura crea un "effetto nervatura", che provoca la deformazione del corpo del tubo una volta raffreddato.

3. Raffreddamento e trattamento termico

• Raffreddamento disomogeneo:Differenze nelle velocità di raffreddamento durante i processi di tempra o normalizzazione, con conseguenti stress microstrutturali (come i diversi volumi di martensite e ferrite durante la trasformazione).
• Itemperatura non corretta durante la stiratura:Durante l'esecuzione della raddrizzatura a caldo, la temperatura era inferiore alla temperatura di ricristallizzazione (per l'acciaio al carbonio, circa 600 gradi). Ciò ha comportato una plasticità insufficiente del materiale e il recupero elastico dopo il raddrizzamento ha portato alla flessione secondaria.

4. Stoccaggio e trasporto

• Supporto improprio:Durante l'impilamento in più strati, la spaziatura tra i supporti era troppo grande, causando il cedimento della parte centrale del tubo sotto il suo stesso peso e la deformazione plastica.
• Gradiente di temperatura:A causa della differenza di temperatura tra il lato soleggiato e quello ombreggiato durante lo stoccaggio all'aperto, lo stress termico provoca flessione.

1. Raddrizzatura meccanica (raddrizzatura a freddo)

• Raddrizzatrice a rulli:

1. Principio: Utilizzando più set di rulli raddrizzatori interfogliati per eseguire ripetutamente la piegatura plastica-sul tubo d'acciaio, la curvatura viene gradualmente eliminata.
2. Parametri chiave:Spaziatura dei rulli (solitamente 0.8 - 1.2 volte il diametro del tubo), quantità di riduzione (dovrebbe superare il carico di snervamento ma essere inferiore alla resistenza alla trazione), velocità di raddrizzamento (per l'acciaio al carbonio, tipicamente è 20 - 40 m/min).
3. Chiave punti di regolazione:Utilizzare il "metodo di piegatura inversa". Regolare la quantità di riduzione del gruppo di rulli corrispondente in base alla posizione del punto di piegatura. Per curve ampie è necessario transitare più volte.

• Raddrizzatrice a pressione:

È applicabile alle curve strette locali. Adotta il principio di piegatura a tre-punti, applicando pressione sul lato convesso della curva e utilizzando contemporaneamente un micrometro per monitorare la rettilineità in tempo reale (l'obiettivo è inferiore o uguale a 1,5 mm/m).

2. Stiratura a caldo
• Raddrizzamento alla fiamma:

1. Metodo:Utilizza una fiamma di ossigeno-acetilene per applicare il calore a forma di banda-sul lato curvo convesso (temperatura di 700 - 850 gradi, che mostra un colore rosso scuro), quindi raffredda e ritrai per raddrizzare.
2. Punti tecnici:La larghezza del riscaldamento non deve essere superiore al doppio dello spessore della parete del tubo e la profondità non deve superare un-terzo dello spessore della parete. Evitare un riscaldamento eccessivo che potrebbe causare l'ingrossamento del grano.

• Trattamento termico complessivo di raddrizzatura:
Per i tubi con stress residuo elevato, la ricottura-di distensione (riscaldamento a 580-650 gradi, mantenimento per un periodo e quindi raffreddamento lento) combinata con il raddrizzamento meccanico produce risultati migliori.

1. Monitoraggio online:

Utilizzare uno scanner laser per misurare continuamente la rettilineità (come il sistema di misurazione laser LAP) e i dati vengono restituiti al PLC della raddrizzatrice per la regolazione automatica.

2. Ottimizzazione del processo:

• Durante la saldatura, eseguire una saldatura sincrona su entrambi i lati-per ridurre l'asimmetria dell'apporto di calore.
• Controllare la temperatura finale di laminazione al di sopra del punto di trasformazione della fase Ar3 (circa 850 gradi per l'acciaio a bassa lega) ed evitare la laminazione a due-zone di fase.

3. Specifiche di archiviazione:

 Utilizza i supporti della sella a forma di V-. La distanza tra i supporti non deve essere superiore a 1/3 della lunghezza del tubo. Evitare l'esposizione-a lungo termine su un-lato singolo alla luce solare diretta.

Per l'acciaio ad alta-resistenza (come X70 o superiore), il processo di raddrizzamento dovrebbe controllare che il tasso di deformazione sia inferiore al 3% per prevenire l'espansione di micro-fessurazioni.

Per i tubi a pareti sottili- (con un rapporto diametro/spessore superiore a 40), è necessario uno stampo di supporto interno durante la raddrizzatura per evitare errori di arrotondamento.

Dopo la raddrizzatura, si consiglia di eseguire un test ad ultrasuoni (UT), in particolare per ispezionare la zona della saldatura interessata dal calore.