El proceso de fabricación de conformado térmico para tubos de acero sin soldadura de gran diámetro implica dos métodos principales: laminado en caliente y extrusión en caliente. El laminado en caliente se utiliza principalmente para producir juntas de tubos compuestos, mientras que la extrusión en caliente es adecuada para la producción de tubos compuestos sin soldadura. Este artículo presenta brevemente estos procesos de fabricación de conformado térmico para tubos de acero sin soldadura de gran diámetro.
Laminación en caliente
El laminado en caliente es un método tradicional para fabricar tubos de acero sin soldadura de gran diámetro. El proceso consiste esencialmente en la soldadura por presión, en la que la película de óxido superficial del metal se rompe por la presión ejercida por el proceso de laminado. Esto permite que las superficies atómicas entren en contacto y se suelden.
- Ventajas del laminado en caliente:
Alta productividad: El laminado en caliente puede producir grandes cantidades de tubos de forma eficiente.
Buena calidad: El método garantiza tubos de alta calidad con propiedades constantes.
Bajo coste: Es un método rentable que minimiza la pérdida de material.
Amplia aplicación: Adecuado para producir materiales compuestos, especialmente para tubos con un espesor de pared inferior a 32 mm.
- Desventajas del laminado en caliente:
Inversión inicial elevada: El coste de instalación del laminado en caliente es significativo.
Limitaciones de material: No todas las combinaciones de materiales pueden conseguirse mediante laminación, especialmente las complejas.
En la actualidad, el laminado en caliente se utiliza ampliamente para fabricar uniones de tuberías compuestas de acero al carbono y acero inoxidable.
Extrusión en caliente
La extrusión en caliente se suele utilizar para fabricar tubos metálicos dobles, un proceso conocido como extrusión compuesta (coextrusión). Este método es especialmente eficaz para fabricar tubos compuestos sin soldadura de acero inoxidable y aleaciones con alto contenido en níquel.
- Ventajas de la extrusión en caliente:
Unión metalúrgica: La interfaz entre los metales se une metalúrgicamente, lo que garantiza una fuerte adherencia.
Adecuado para el procesamiento de altas aleaciones: Este método es muy adecuado para metales con alto contenido de aleación y baja plasticidad, que son difíciles de procesar utilizando otros métodos.
- Desventajas de la extrusión en caliente:
Difusión de la interfase: La unión depende de la rápida difusión de la interfase durante el proceso de extrusión, que puede verse afectada por la presencia de películas de óxido.
Limitaciones del material: Actualmente, la extrusión de materiales compuestos se utiliza principalmente para combinar acero al carbono, acero inoxidable y aleaciones con alto contenido en níquel.
Existen tres formas principales de preparar los tubos de material compuesto antes de la extrusión:
Forja, perforación y amplificación de tochos: El tocho se forja y se perfora para crear una forma hueca y, a continuación, se extruye.
Fundición centrifugada directa: Este método consiste en fundir el metal directamente en un molde de hilatura para formar el tubo.
Utilización de partículas de polvo resistentes a la corrosión: Las capas interior y exterior del tubo se fabrican con polvos resistentes a la corrosión, lo que se conoce como tecnología "NUVAL", aunque este método es costoso debido a la preparación del polvo.
Para conseguir una mayor calidad superficial, los tubos extruidos en caliente suelen someterse a procesos adicionales de laminado o estirado tras la extrusión.
Conclusión
Tanto el laminado en caliente como la extrusión en caliente son métodos eficaces de conformado térmico para fabricar tubos de acero sin soldadura de gran diámetro. El laminado en caliente ofrece alta productividad, buena calidad y rentabilidad, por lo que es adecuado para diversos materiales compuestos. Por otro lado, la extrusión en caliente proporciona una fuerte unión metalúrgica y es ideal para procesar metales de alta aleación. Comprender las ventajas y limitaciones de cada método ayuda a seleccionar el proceso adecuado para aplicaciones específicas en la producción de tubos de acero sin soldadura.