Tecnología de estirado en frío de tubos de acero SSAW

El estirado en frío es un proceso de trabajo de metales en el que los tubos de acero soldados por arco sumergido en espiral (SSAW) se estiran a través de una matriz para reducir su diámetro y espesor de pared, mejorando al mismo tiempo sus propiedades mecánicas. Este proceso se utiliza para mejorar la precisión dimensional, el acabado superficial y la resistencia de los tubos de acero soldados por arco sumergido en espiral, lo que los hace adecuados para aplicaciones de alto rendimiento.

A continuación se muestra una descripción general del proceso de estirado en frío para tubos de acero SSAW:

1. Preparación antes del estirado en frío

Antes del estirado en frío, la tubería de acero SSAW generalmente pasa por varios pasos preparatorios para garantizar que sea adecuada para el proceso:

Soldadura y conformado inicial: los tubos SSAW se fabrican soldando en espiral placas de acero planas en formas cilíndricas. Esto forma la estructura básica del tubo, que luego está lista para su posterior procesamiento.

Recocido (si es necesario): si el tubo SSAW está hecho de material de alta resistencia, se puede recocer antes del estirado en frío para mejorar su ductilidad y garantizar que pueda soportar el proceso de estirado sin agrietarse ni fallar.

2. Proceso de estirado en frío

El estirado en frío implica los siguientes pasos clave:

a. Alimentación del tubo en el banco de estirado

El tubo SSAW se introduce inicialmente en un banco de estirado o una máquina de estirado. El banco de estirado consta de una serie de rodillos y una matriz, que ayuda a reducir las dimensiones del tubo.

b. Dibujo a través del troquel

El tubo pasa a través de una matriz con un diámetro menor que el tubo original. A medida que el tubo pasa a través de la matriz, su diámetro y espesor de pared se reducen. Este proceso se puede realizar varias veces para lograr las dimensiones y tolerancias deseadas para el tubo. Los factores clave que influyen en este proceso incluyen:

Velocidad de estirado: la velocidad a la que se estira el tubo afecta las propiedades mecánicas generales del acero. Por lo general, las velocidades de estirado más rápidas pueden generar una mayor resistencia a la tracción, pero también pueden causar más tensión en el material.

Lubricación: A menudo se aplican lubricantes durante el estirado en frío para reducir la fricción entre la tubería y la matriz, lo que garantiza un movimiento suave durante el proceso de estirado y evita daños en la superficie de la tubería.

c. Endurecimiento por trabajo

A medida que el tubo SSAW pasa por la matriz, el material sufre una deformación plástica, lo que da como resultado un endurecimiento por deformación. Esto significa que el acero se vuelve más fuerte pero menos dúctil a medida que se alarga. El aumento de la resistencia es uno de los beneficios clave del estirado en frío.

3. Posprocesamiento después del estirado en frío

Después del proceso de estirado en frío, generalmente se llevan a cabo varios pasos de posprocesamiento para mejorar las propiedades del tubo de acero SSAW:

a. Recocido (tratamiento térmico posterior al estirado)

Una vez que el tubo se estira hasta alcanzar las dimensiones deseadas, puede someterse a un recocido (un tratamiento térmico controlado) para aliviar las tensiones internas causadas por el proceso de estirado en frío. El recocido permite que el acero recupere parte de su ductilidad y tenacidad que se pueden haber perdido durante el proceso de estirado.

b. Alisado

Para eliminar las curvas o distorsiones causadas por el proceso de estirado en frío, la tubería se endereza con una máquina enderezadora. Este paso garantiza que la tubería esté perfectamente recta, lo que es importante para instalaciones precisas en sistemas de tuberías.

c. Decapado y pasivación

Para eliminar los óxidos o las incrustaciones que se hayan podido formar durante el proceso de estirado en frío, el tubo de acero suele someterse a un decapado, que consiste en sumergirlo en una solución ácida. En algunos casos, también se realiza una pasivación para mejorar la resistencia a la corrosión.

4. Ventajas del estirado en frío para tubos de acero SSAW

Precisión dimensional mejorada: el estirado en frío proporciona un mejor control sobre las dimensiones finales de la tubería, lo que da como resultado tuberías con tolerancias más estrictas en cuanto a diámetro y espesor de pared.

Acabado de superficie mejorado: el proceso de estirado en frío da como resultado un acabado de superficie más suave, lo que es importante para fines estéticos y funcionales, especialmente en aplicaciones de alta gama.

Propiedades mecánicas mejoradas: el estirado en frío mejora la resistencia a la tracción, el límite elástico y la dureza de los tubos de acero SSAW, lo que los hace adecuados para aplicaciones de alta presión y alta temperatura.

Estructura de grano refinada: El proceso de estirado en frío refina la estructura de grano del acero, lo que mejora sus propiedades mecánicas generales, como la tenacidad y la resistencia a la fatiga.

Relación resistencia-peso mejorada: el proceso aumenta la resistencia de la tubería sin aumentar significativamente su peso, lo que la hace adecuada para aplicaciones donde tanto las propiedades de resistencia como las de peso ligero son importantes.

5. Aplicaciones de los tubos de acero SSAW estirados en frío

Los tubos de acero estirados en frío por soldadura por arco sumergido se utilizan en diversas industrias debido a sus propiedades mejoradas. Algunas aplicaciones comunes incluyen:

Industria Petroquímica: Para transportar fluidos y gases a altas presiones.

Oleoductos y gasoductos: Los tubos estirados en frío son ideales para tuberías de larga distancia y alta resistencia.

Aplicaciones estructurales y de construcción: Se utiliza en la fabricación de equipos pesados, vigas de soporte estructural y otras estructuras portantes.

Generación de energía: Para sistemas de calderas y vapor de alta presión en centrales eléctricas.

Industria automotriz: Los tubos estirados en frío se utilizan en componentes de motores, sistemas de transmisión y piezas estructurales.