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Tubería soldada de acero inoxidable ASTM A276 TP304/304L

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Tubos soldados de acero inoxidable ASTM A276 TP304/304L: Estándares, Propiedades, Fabricación, Aplicaciones y Control de Calidad

2.1 Ámbito de aplicación

La norma ASTM A276 se aplica a barras de acero inoxidable con acabado en caliente y en frío., formas, y tubos soldados, incluyendo una variedad de grados de materiales, como TP304, TP304L, TP316, TP316L, etc.. Entre ellos, TP304 y TP304L son los grados de acero inoxidable austenítico más utilizados en la norma.. El ámbito de aplicación de los tubos soldados de acero inoxidable ASTM A276 TP304/304L incluye principalmente:
  • Tuberías utilizadas en tuberías industriales para el transporte de medios corrosivos. (como los ácidos, álcalis, sales, y disolventes orgánicos), medios de alta temperatura (como vapor y aceite caliente), y medios de calidad alimentaria (como agua potable, leche, y aditivos alimentarios);
  • Tuberías utilizadas en petroquímica., químico, farmacéutico, procesamiento de alimentos, tratamiento de agua, ingeniería marina, y otras industrias;
  • Tuberías soldadas con diámetro exterior que oscila entre 10.3 milímetros (0.405 en.) a 1219.2 milímetros (48 en.) y espesores de pared que van desde 0.89 milímetros (0.035 en.) a 25.4 milímetros (1.0 en.), que se pueden dividir en tubos soldados sin costura y tubos soldados longitudinales según el método de soldadura.
Cabe señalar que las tuberías soldadas de acero inoxidable ASTM A276 TP304/304L no incluyen tuberías utilizadas en aplicaciones de calderas y recipientes a presión. (que están cubiertos por ASTM A312, ASTM A249, y otros estándares), pero se pueden utilizar en sistemas de tuberías de presión generales que cumplan con los requisitos estándar.

2.2 Requisitos técnicos básicos de la norma

La norma ASTM A276 tiene requisitos estrictos sobre los parámetros técnicos de las tuberías soldadas de acero inoxidable TP304/304L., incluyendo la composición química, propiedades mecánicas, precisión dimensional, calidad de la superficie, y calidad interna, que son la base clave para garantizar la calidad y el rendimiento de las tuberías. Los requisitos técnicos básicos son los siguientes.:

2.2.1 Requisitos de composición química

La norma ASTM A276 especifica estrictamente el rango de composición química del acero inoxidable TP304 y TP304L., y la diferencia entre los dos se refleja principalmente en el contenido de carbono. El contenido de carbono del TP304 es relativamente alto., mientras que el TP304L es una variante baja en carbono, que está diseñado para mejorar la resistencia a la corrosión intergranular. Los requisitos detallados de composición química se muestran en la Tabla 1.
Elemento
TP304 (Máx./Mín.)
TP304L (Máx./Mín.)
Valor típico (TP304/304L)
Función e influencia
Carbón (c)
máx.: 0.08%
máx.: 0.03%
0.06% / 0.02%
Afecta la fuerza y ​​la resistencia a la corrosión intergranular.; El alto C mejora la resistencia pero aumenta el riesgo de corrosión intergranular.; C baja (TP304L) mejora la resistencia a la corrosión intergranular.
Cromo (cr)
18.00-20.00%
18.00-20.00%
19.00% / 19.00%
El elemento central para la resistencia a la corrosión.; Forma una densa película pasiva de Cr₂O₃ en la superficie para evitar la oxidación y corrosión del metal..
Níquel (En)
8.00-12.00%
8.00-12.00%
10.00% / 10.00%
Estabiliza la estructura austenítica., mejora la dureza, ductilidad, y rendimiento a baja temperatura; Mejora la resistencia a la corrosión en ambientes reductores..
Manganeso (Minnesota)
máx.: 2.00%
máx.: 2.00%
1.50% / 1.50%
Mejora la resistencia y la trabajabilidad en caliente.; reemplaza parte del Ni para estabilizar la austenita, reduciendo los costos de producción.
Silicio (Y)
máx.: 1.00%
máx.: 1.00%
0.50% / 0.50%
Actúa como desoxidante durante la fabricación de acero.; mejora la resistencia a la oxidación a alta temperatura, pero el exceso de Si reduce la ductilidad.
Fósforo (PAG)
máx.: 0.045%
máx.: 0.045%
0.030% / 0.030%
impureza dañina; causa fragilidad por frío, Reduce la tenacidad y la resistencia a la corrosión.; estrictamente controlado a un nivel bajo.
Azufre (S)
máx.: 0.030%
máx.: 0.030%
0.015% / 0.015%
impureza dañina; causa fragilidad caliente, Reduce la trabajabilidad en caliente y la resistencia a la corrosión.; controlado para evitar efectos adversos.
Nitrógeno (norte)
máx.: 0.10%
máx.: 0.10%
0.08% / 0.08%
Estabiliza la austenita, mejora la fuerza y ​​la resistencia a la corrosión; reemplaza parte del Ni para reducir costos.
Hierro (fe)
bal.
bal.
bal. / bal.
Elemento matricial; forma la estructura austenítica básica con Cr y Ni.

2.2.2 Requisitos de precisión dimensional

La norma ASTM A276 especifica los requisitos de precisión dimensional de las tuberías soldadas de acero inoxidable TP304/304L., incluida la desviación del diámetro exterior, desviación del espesor de la pared, desviación de longitud, y rectitud, que se dividen en diferentes niveles según el proceso de producción (acabado en caliente y acabado en frío). Los requisitos específicos se muestran en la tabla 2.
Parámetro dimensional
Tubos soldados con acabado en caliente
Tubos soldados con acabado en frío
Método de prueba
Desviación del diámetro exterior
±0,5% del diámetro exterior nominal (mín. ±0,13 mm)
±0,05 mm a ±0,10 mm (dependiendo del diámetro exterior nominal)
Calibrar, Micrómetro
Desviación del espesor de la pared
±10% del espesor de pared nominal (mín. ±0,13 mm)
±5% del espesor nominal de la pared
Medidor de espesor ultrasónico
Desviación de longitud
Longitud aleatoria: 4-7 metro; Longitud fija: ±10 milímetros (máx ±20 mm para longitud >6 metro)
Longitud aleatoria: 3-6 metro; Longitud fija: ±5mm (máx ±10 mm para longitud >5 metro)
Cinta métrica
Rectitud
≤1,5 mm por metro
≤1,0 mm por metro
Regla, Nivel

2.2.3 Requisitos de calidad superficial e interna

La calidad de la superficie de los tubos soldados de acero inoxidable TP304/304L afecta directamente su resistencia a la corrosión y su apariencia.. La norma ASTM A276 requiere que las superficies interior y exterior de las tuberías sean lisas., libre de grietas, inclusiones, rayones, hoyos, pliegues, y otros defectos que afectan el rendimiento. La rugosidad de la superficie de los tubos soldados acabados en caliente no deberá exceder 6.3 μm (Real academia de bellas artes), y la rugosidad de la superficie de los tubos soldados acabados en frío no deberá exceder 1.6 μm (Real academia de bellas artes). Para tuberías utilizadas en aplicaciones farmacéuticas y de calidad alimentaria., La superficie se pulirá para garantizar que no queden rincones muertos y que sea fácil de limpiar..
En términos de calidad interna, La norma exige que los tubos soldados estén libres de grietas internas., agujeros de contracción, porosidad, segregación, y otros defectos. Para tuberías de paredes gruesas (espesor de pared >15 milímetros), pruebas no destructivas (such as ultrasonic testing and radiographic testing) shall be carried out to check internal defects, and the testing results shall comply with the requirements of ASTM A276. If internal defects are found, the pipes shall be repaired or scrapped according to the severity of the defects.

2.3 Relationship with Other Relevant Standards

ASTM A276 TP304/304L stainless steel welded pipes are closely related to other relevant standards, which are complementary and differentiated in scope of application and technical requirements. The main relevant standards are as follows:
  • ASTM A312 Standard: This standard applies to stainless steel seamless and welded pipes for high-temperature and high-pressure pipelines, which is more stringent than ASTM A276 in terms of pressure-bearing capacity and high-temperature performance. Las tuberías TP304/304L que cumplen con la norma ASTM A312 se pueden utilizar en calderas., recipiente a presión, y otras aplicaciones de alta temperatura y alta presión.
  • Norma ASTM A249: Esta norma se aplica a tuberías soldadas de acero inoxidable austenítico para calderas e intercambiadores de calor., que se centra en la resistencia a la oxidación a alta temperatura y el rendimiento de fluencia de las tuberías. Se utiliza principalmente en tubos intercambiadores de calor y tubos de calderas..
  • GB/T 12771 Estándar: Esta es una norma nacional china para tuberías soldadas de acero inoxidable para transporte de fluidos., que es equivalente a ASTM A276 en alcance de aplicación y requisitos técnicos. El 06Cr19Ni10 (TP304) y 022Cr19Ni10 (TP304L) tuberías en GB/T 12771 Se puede utilizar indistintamente con tuberías ASTM A276 TP304/304L en aplicaciones generales..
  • Norma ASME SA-276: Esta norma es la norma para calderas y recipientes a presión adoptada por la Sociedad Estadounidense de Ingenieros Mecánicos. (ASME), que es equivalente a ASTM A276 pero más estricto en control de calidad. Las tuberías TP304/304L utilizadas en aplicaciones de calderas y recipientes a presión deben cumplir con la norma ASME SA-276..

3. Composición química y propiedades mecánicas de las tuberías soldadas de acero inoxidable ASTM A276 TP304/304L

La composición química y las propiedades mecánicas son los indicadores principales que determinan el rendimiento y el alcance de aplicación de las tuberías soldadas de acero inoxidable ASTM A276 TP304/304L.. La diferencia en el contenido de carbono entre TP304 y TP304L conduce a diferencias en sus propiedades mecánicas y resistencia a la corrosión.. Comprender estas diferencias es crucial para la selección y aplicación de tuberías en la ingeniería práctica..

3.1 Análisis de diferencias en la composición química.

Como se puede ver en la tabla 1, La mayor diferencia entre TP304 y TP304L es el contenido de carbono.: El contenido máximo de carbono del TP304 es 0.08%, mientras que el del TP304L es solo 0.03%. Esta diferencia está diseñada para solucionar el problema de la corrosión intergranular del acero inoxidable TP304..
En el proceso de soldadura y tratamiento térmico., si el contenido de carbono del acero inoxidable es demasiado alto, El carbono se combinará con el cromo para formar carburo de cromo. (Cr₂₃C₆) y precipitar en los límites de los granos. Esto conducirá al agotamiento del cromo en el área del límite de grano., haciendo que el contenido de cromo en el límite de grano sea inferior a 12%, lo que destruye la continuidad de la película pasiva y conduce a la corrosión intergranular. La corrosión intergranular es un tipo de corrosión local que ocurre a lo largo de los límites de los granos., lo que reducirá seriamente la dureza y resistencia de la tubería, lo que lleva a la falla de la tubería.
TP304L reduce el contenido de carbono a menos de 0.03%, que puede inhibir eficazmente la precipitación de carburo de cromo en los límites de los granos durante la soldadura y el tratamiento térmico, evitando así el agotamiento de cromo en la zona del límite de grano y mejorando significativamente la resistencia a la corrosión intergranular. Además, el contenido de otros elementos (cr, En, Minnesota, etc.) de TP304 y TP304L es el mismo, por lo que su resistencia básica a la corrosión y sus propiedades mecánicas son similares, excepto las diferencias causadas por el contenido de carbono.
Cabe señalar que la composición química de los tubos soldados de acero inoxidable TP304/304L puede tener ligeras desviaciones en diferentes lotes de producción., pero deben estar dentro del rango especificado por la norma ASTM A276. El fabricante debe proporcionar un informe de prueba de materiales. (MTR) para cada lote de tuberías, detallar los resultados reales de las pruebas de composición química para garantizar la trazabilidad y el control de calidad.. En ingeniería práctica, La composición química de las tuberías se puede comprobar mediante espectroscopia de emisión óptica. (OES) o fluorescencia de rayos X (XRF) para verificar si cumplen con los requisitos estándar.

3.2 Propiedades mecánicas

Las propiedades mecánicas de las tuberías soldadas de acero inoxidable ASTM A276 TP304/304L están estrechamente relacionadas con su estado de tratamiento térmico y proceso de soldadura.. La norma ASTM A276 especifica los requisitos mínimos para propiedades mecánicas como la resistencia a la tracción., límite elástico (0.2% compensar), alargamiento, y dureza. Las propiedades mecánicas de TP304 y TP304L son ligeramente diferentes debido a la diferencia en el contenido de carbono.. Los requisitos detallados de las propiedades mecánicas se muestran en la Tabla 3.
Propiedad mecánica
Estándar de prueba
TP304 (Mín./Máx.)
TP304L (Mín./Máx.)
Unidad
Resistencia a la tracción (TS)
ASTM E8/E8M
mín.: 515
mín.: 485
MPa (ksi)
Fuerza de producción (YS, 0.2% compensar)
ASTM E8/E8M
mín.: 205 (30)
mín.: 170 (25)
MPa (ksi)
Elongación en 50 milímetros (2 en.) Longitud del calibre
ASTM E8/E8M
mín.: 40
mín.: 40
%
Reducción de Área
ASTM E8/E8M
mín.: 60
mín.: 60
%
Dureza Brinell (media pensión)
ASTM E10
máx.: 201
máx.: 201
media pensión
Dureza de impacto (Izod, 23℃)
ASTM E23
mín.: 100
mín.: 100
j
Resistencia a la tracción a altas temperaturas (500℃)
ASTM E21
mín.: 310
mín.: 290
MPa

3.2.1 Análisis de diferencias de propiedades mecánicas.

De la mesa 3, Se puede ver que la resistencia a la tracción y el límite elástico del TP304 son ligeramente superiores a los del TP304L., mientras que su elongación, reducción de área, dureza, y la resistencia al impacto son las mismas. Esto se debe a que el carbono es un elemento fortalecedor en el acero inoxidable., y el mayor contenido de carbono de TP304 puede mejorar la resistencia del material mediante el fortalecimiento de una solución sólida. La resistencia a la tracción del TP304 es al menos 515 MPa, y el límite elástico es al menos 205 MPa, mientras que la resistencia a la tracción del TP304L es al menos 485 MPa, y el límite elástico es al menos 170 MPa. Esta diferencia hace que TP304 sea más adecuado para aplicaciones que requieren mayor resistencia., como sistemas de tuberías bajo mayor presión.
El alargamiento tanto de TP304 como de TP304L no es menor que 40%, lo que indica que tienen excelente ductilidad y formabilidad., y se puede doblar fácilmente, bridado, expandido, y otros procesos de formación, Lo cual es muy importante para la instalación y construcción de sistemas de tuberías.. La resistencia al impacto de ambos es no menor que 100 j, lo que indica que tienen buena tenacidad y pueden soportar cargas de impacto sin fractura frágil, Garantizar la seguridad y confiabilidad de la tubería en aplicaciones prácticas..
The mechanical properties of TP304/304L stainless steel welded pipes are also affected by the welding process and heat treatment. Durante el proceso de soldadura, la zona afectada por el calor (ZAT) of the pipe will undergo structural changes, which may lead to a decrease in strength and toughness. Por lo tanto, después de soldar, it is usually necessary to carry out solution heat treatment to restore the mechanical properties of the pipe. Solution heat treatment is to heat the pipe to 1010-1150℃, hold it for a certain time, and then cool it rapidly (water cooling or air cooling), which can dissolve the precipitated chromium carbide, restore the uniform austenitic structure, and improve the mechanical properties and corrosion resistance of the pipe.

3.2.2 Mechanical Property Test Methods

La prueba de propiedades mecánicas de las tuberías soldadas de acero inoxidable ASTM A276 TP304/304L debe realizarse de acuerdo con las normas pertinentes especificadas en la Tabla 3, y las muestras de prueba deben tomarse en estricta conformidad con los requisitos de ASTM A276. Los métodos de prueba específicos son los siguientes:
  • Prueba de tracción y prueba de límite elástico: Estas pruebas se llevan a cabo utilizando una máquina de prueba universal.. La muestra de prueba es una muestra de barra redonda estándar cortada del tubo soldado., y la longitud calibrada de la muestra es 50 milímetros (2 en.). La velocidad de prueba se controla en 2-5 mm/min para garantizar la precisión de los resultados de la prueba. durante la prueba, Se miden la fuerza de tracción y el alargamiento de la muestra., Y la resistencia a la tracción y el límite elástico se calculan de acuerdo con los datos de prueba..
  • Prueba de dureza Brinell: Esta prueba se lleva a cabo utilizando un durómetro Brinell., con una carga de prueba de 3000 kgf y una bola de acero con un diámetro de 10 milímetros. El punto de prueba se selecciona en la sección transversal de la tubería., y se toman al menos tres puntos de prueba para cada muestra para calcular el valor promedio, que se toma como el valor de dureza de la tubería. Cabe señalar que el punto de prueba debe evitar la costura de soldadura para evitar que la costura de soldadura afecte los resultados de la prueba..
  • Prueba de dureza al impacto: Esta prueba se lleva a cabo utilizando un probador de impacto Izod.. La muestra de prueba es una muestra estándar con muesca en V cortada del tubo soldado., y la temperatura de prueba es 23 ℃ (temperatura ambiente). durante la prueba, Se mide la energía de impacto absorbida por la muestra cuando se rompe., ¿Cuál es el valor de tenacidad al impacto de la tubería?.
Vale la pena señalar que las propiedades mecánicas enumeradas en la tabla 3 son los requisitos mínimos especificados por la norma ASTM A276. En producción real, debido a las diferencias en los procesos de producción (como la calidad de la materia prima, parámetros de soldadura, y control del tratamiento térmico), Las propiedades mecánicas reales de los tubos soldados TP304/304L pueden ser ligeramente superiores a los requisitos estándar., Garantizar un cierto margen de seguridad para aplicaciones prácticas.. Sin embargo, El rendimiento real no debe ser inferior a los requisitos estándar.; de lo contrario, El producto se considerará no calificado y no podrá ponerse en uso..

4. Proceso de soldadura de tubos soldados de acero inoxidable ASTM A276 TP304/304L

La soldadura es el eslabón principal en el proceso de fabricación de tubos soldados de acero inoxidable ASTM A276 TP304/304L., y la calidad de la costura de soldadura afecta directamente el rendimiento y la vida útil de las tuberías. Debido a las características del acero inoxidable austenítico (como una alta conductividad térmica, gran coeficiente de expansión lineal, y fácil oxidación), El proceso de soldadura de tubos soldados TP304/304L tiene requisitos estrictos.. La clave para garantizar la calidad de la soldadura es seleccionar un método de soldadura razonable., controlar los parámetros de soldadura, y realizar un tratamiento térmico adecuado después de soldar.

4.1 Métodos de soldadura comunes

Los métodos de soldadura comunes para tuberías soldadas de acero inoxidable ASTM A276 TP304/304L incluyen la soldadura por arco de tungsteno con gas. (GTAW, También conocida como soldadura TIG.), Soldadura por arco metálico con gas (Gawn, También conocida como soldadura MIG.), Soldadura por arco metálico protegido (SMAW, También conocida como soldadura por arco manual.), y soldadura por arco sumergido (SIERRA). Los diferentes métodos de soldadura tienen sus propias características y escenarios aplicables., Y la selección debe basarse en el espesor de la pared., diámetro, eficiencia de producción, y requisitos de aplicación de las tuberías. La comparación detallada de los métodos de soldadura comunes se muestra en la Tabla 4.
Método de soldadura
Ventajas
Desventajas
Escenarios aplicables
Materiales de soldadura
GTAW (TIG)
Alta calidad de soldadura, hermosa costura de soldadura, pequeña zona afectada por el calor, sin salpicaduras.
Baja eficiencia de producción, Altos requisitos técnicos para soldadores., alto costo.
Tuberías de paredes delgadas (espesor de pared ≤6 mm), grado alimenticio, tubos farmacéuticos.
Alambre de soldadura ER308/ER308L
Gawn (A MÍ)
Alta eficiencia de producción, proceso de soldadura estable, fácil de automatizar.
Salpicaduras grandes, mala apariencia de la costura de soldadura, gran zona afectada por el calor.
Tuberías de pared de espesor medio (6-15 milímetros), producción en masa.
Alambre de soldadura ER308/ER308L + Gas protector Ar
SMAW (Arco Manual)
Equipo sencillo, operación flexible, adecuado para soldadura en sitio.
Baja calidad de soldadura, salpicaduras grandes, alta intensidad laboral.
Instalación en sitio, tuberías de paredes gruesas (espesor de pared >15 milímetros).
Electrodo E308-16/E308L-16
SIERRA (Arco sumergido)
Alta eficiencia de producción, penetración profunda de la soldadura, buena calidad de soldadura.
Complex equipment, not suitable for thin-walled pipes and on-site welding.
Thick-walled pipes (espesor de pared >10 milímetros), large-diameter pipes.
Alambre de soldadura H08Cr21Ni10Si + flujo

4.1.1 Método de soldadura clave: GTAW (TIG) Soldadura

GTAW (TIG) La soldadura es el método de soldadura más utilizado para tuberías soldadas de acero inoxidable ASTM A276 TP304/304L., especialmente para tuberías de paredes delgadas y tuberías utilizadas en el sector alimentario., farmacéutico, y otros requisitos de alta calidad. Las principales ventajas de la soldadura GTAW son la alta calidad de la soldadura., hermosa costura de soldadura, pequeña zona afectada por el calor, y sin salpicaduras, que puede evitar eficazmente el daño a la película pasiva de acero inoxidable y garantizar la resistencia a la corrosión de la tubería.
Los puntos técnicos clave de la soldadura GTAW para tuberías TP304/304L son los siguientes:
  • Selección del gas de protección: Argón (Arkansas) Generalmente se utiliza como gas protector., con una pureza no menor que 99.99%. El argón tiene un buen efecto protector., Lo que puede evitar que el aire oxide el baño de soldadura y la costura de soldadura., y evitar la formación de defectos como poros y óxidos. Para tuberías con mayor espesor de pared, una pequeña cantidad de helio (Él) Se puede agregar al gas protector para aumentar la temperatura de soldadura y mejorar la penetración de la soldadura..
  • Selección de alambre de soldadura: El alambre de soldadura debe ser consistente con la composición química del metal base.. Para tuberías TP304, Se utiliza alambre de soldadura ER308; para tuberías TP304L, Se utiliza alambre de soldadura ER308L. El diámetro del alambre de soldadura suele ser 1.0-2.0 milímetros, que se selecciona de acuerdo con el espesor de la pared de la tubería. El alambre de soldadura debe limpiarse antes de usarlo para eliminar el aceite., óxido, y otras impurezas en la superficie.
  • Control de parámetros de soldadura: Los parámetros clave de soldadura incluyen la corriente de soldadura., voltaje de soldadura, velocidad de soldadura, y flujo de gas de protección. Para tuberías TP304/304L con espesor de pared de 2-6 milímetros, La corriente de soldadura se controla en 50-120 A, el voltaje de soldadura es 8-12 V, la velocidad de soldadura es 5-10 cm/min, y el flujo de gas de protección es 8-15 l/min. Una corriente de soldadura demasiado alta provocará un aporte excesivo de calor., gran zona afectada por el calor, y fácil formación de grietas; Una corriente de soldadura demasiado baja provocará una penetración insuficiente de la soldadura y una fusión incompleta..
  • Operación de soldadura: El soldador debe sostener el soplete en un ángulo de 70-80° con el metal base., y la distancia entre el soplete de soldadura y el metal base es 3-5 milímetros. El alambre de soldadura debe introducirse en el baño de soldadura de manera uniforme para garantizar que la costura de soldadura esté completa y uniforme.. Durante el proceso de soldadura, El soplete de soldadura debe moverse de manera estable para evitar fluctuaciones en la velocidad y la corriente de soldadura..

4.2 Control del proceso de soldadura

El control del proceso de soldadura de tuberías soldadas de acero inoxidable ASTM A276 TP304/304L es crucial para garantizar la calidad de la soldadura.. Los principales eslabones de control incluyen la preparación previa a la soldadura., control de parámetros de soldadura, y tratamiento post-soldadura.

4.2.1 Preparación previa a la soldadura

La preparación previa a la soldadura es la base para garantizar la calidad de la soldadura, y su contenido principal incluye limpieza de metales base, procesamiento de ranuras, y montaje.
  • Limpieza de metales básicos: Antes de soldar, la superficie del metal base (especialmente la ranura y su área circundante dentro 20 milímetros) debe limpiarse para eliminar el aceite, óxido, escala de óxido, y otras impurezas. El aceite se puede eliminar con agentes desengrasantes. (como acetona y etanol); El óxido y las incrustaciones de óxido se pueden eliminar moliendo., encurtido, y otros métodos. El propósito de la limpieza es evitar que entren impurezas en el baño de soldadura durante la soldadura., lo que puede causar defectos como porosidad, inclusiones, y fusión incompleta. En funcionamiento práctico, después de la limpieza, La superficie del metal base debe inspeccionarse visualmente para garantizar que no haya impurezas visibles., y la superficie limpia debe soldarse dentro 4 horas para evitar la contaminación secundaria.
  • Procesamiento de ranuras: La forma de la ranura de los tubos soldados de acero inoxidable TP304/304L está determinada principalmente por el espesor de la pared del tubo.. Para tuberías de paredes delgadas (espesor de pared ≤6 mm), Generalmente se adopta una ranura en forma de V con un ángulo de 60-70°., y la brecha de raíz es 2-3 milímetros, lo que favorece la penetración total de la soldadura y la formación uniforme de la soldadura.. Para tuberías de pared de espesor medio (6-15 milímetros), Se puede adoptar una ranura en forma de X o una ranura en forma de U para reducir la cantidad de metal de aportación de soldadura., reducir el aporte de calor, y evitar la deformación excesiva de la tubería. El procesamiento de ranuras se puede realizar mediante rectificado., corte, o planeando, y la superficie de la ranura debe ser lisa, libre de rebabas, grietas, y otros defectos. La rugosidad de la superficie de la ranura no debe exceder 6.3 μm (Real academia de bellas artes) para asegurar un buen contacto entre el alambre de soldadura y el metal base.
  • Asamblea: Durante el montaje de las tuberías, Se debe garantizar la coaxialidad de los dos tubos., y la desviación del eje de la tubería no debe exceder 0.5 milímetros por metro. La separación de la raíz y la desalineación deben controlarse estrictamente de acuerdo con los requisitos de diseño de la ranura.. La desalineación de la pared de la tubería no debe exceder 10% del espesor de la pared, y la desalineación máxima no debe exceder 2 milímetros. Si la desalineación es demasiado grande, conducirá a una distribución desigual de la tensión en la costura de soldadura, aumentar el riesgo de grietas, y afectar las propiedades mecánicas de la tubería.. Después del montaje, Los tubos deben fijarse con abrazaderas para evitar desplazamientos durante la soldadura..

4.2.2 Control de parámetros de soldadura

El control de los parámetros de soldadura es el núcleo del control del proceso de soldadura., y la racionalidad de los parámetros de soldadura determina directamente la calidad de la costura de soldadura.. Para tubos soldados de acero inoxidable ASTM A276 TP304/304L, Los parámetros clave de soldadura incluyen la corriente de soldadura., voltaje de soldadura, velocidad de soldadura, flujo de gas de protección, y temperatura entre pasadas. Los diferentes métodos de soldadura tienen diferentes requisitos para los parámetros de soldadura., Y los parámetros deben ajustarse según el espesor de la pared., diámetro, y material de soldadura de la tubería.
Tomar GTAW (TIG) soldadura de tubos de pared delgada TP304L (espesor de pared 3 milímetros, diámetro exterior 57 milímetros) como ejemplo, Los parámetros óptimos de soldadura son los siguientes.: corriente de soldadura 70-80 A, voltaje de soldadura 9-10 V, velocidad de soldadura 7-8 cm/min, gas de protección (Arkansas) fluir 10-12 l/min, gas de protección trasera (Arkansas) fluir 5-6 l/min, temperatura entre pasadas ≤150℃. En el proceso de soldadura real, Los parámetros de soldadura deben ajustarse en tiempo real según el estado del baño de soldadura.. Por ejemplo, si el baño de soldadura es demasiado pequeño y la penetración de la soldadura es insuficiente, la corriente de soldadura se puede aumentar adecuadamente o se puede reducir la velocidad de soldadura; si el baño de soldadura es demasiado grande y la costura de soldadura está demasiado llena, Se puede reducir la corriente de soldadura o aumentar la velocidad de soldadura..
Cabe señalar que la temperatura entre pasadas debe controlarse estrictamente durante la soldadura multicapa.. Para acero inoxidable TP304/304L, la temperatura entre pasadas no debe exceder los 150 ℃. Si la temperatura entre pasadas es demasiado alta, provocará un crecimiento excesivo de granos de austenita en la zona afectada por el calor, Reducir la tenacidad y la resistencia a la corrosión de la tubería., e incluso causar corrosión intergranular. Por lo tanto, después de cada capa de soldadura, La costura de soldadura debe enfriarse naturalmente por debajo de 150 ℃ antes de soldar la siguiente capa.. Además, La corriente y el voltaje de soldadura deben mantenerse estables durante la soldadura para evitar fluctuaciones., lo que provocará un espesor desigual de la costura de soldadura y afectará la calidad de la soldadura.

4.2.3 Tratamiento post-soldadura

El tratamiento posterior a la soldadura es un vínculo importante para mejorar el rendimiento de las tuberías soldadas de acero inoxidable TP304/304L, que incluye principalmente la limpieza post-soldadura, tratamiento térmico, y pasivación por decapado. El objetivo del tratamiento post-soldadura es eliminar los defectos de soldadura., restaurar las propiedades mecánicas y la resistencia a la corrosión de la tubería, y asegúrese de que la tubería cumpla con los requisitos de la norma ASTM A276.
  • Limpieza post-soldadura: Después de soldar, la superficie de la costura de soldadura y la zona afectada por el calor tendrán salpicaduras de soldadura, escoria, y escala de óxido, que deben limpiarse a tiempo. Las salpicaduras de soldadura se pueden eliminar cincelando, molienda, o arenado; La escoria se puede eliminar con un cepillo de alambre o esmerilando.. La limpieza debe ser exhaustiva para evitar escorias residuales y salpicaduras que afecten al tratamiento térmico posterior y al efecto de pasivación del decapado.. Además, La costura de soldadura debe inspeccionarse visualmente después de la limpieza para comprobar si hay defectos visibles como grietas., poros, y fusión incompleta.
  • Tratamiento térmico post-soldadura: El tratamiento térmico posterior a la soldadura de los tubos soldados de acero inoxidable TP304/304L adopta principalmente un tratamiento térmico en solución., que es la clave para restaurar la resistencia a la corrosión y las propiedades mecánicas de la tubería. El tratamiento térmico de la solución se lleva a cabo en un horno de tratamiento térmico., Y los parámetros específicos del proceso son los siguientes: temperatura de calentamiento 1050-1100 ℃, tiempo de espera 30-60 minutos (dependiendo del espesor de la pared de la tubería), y luego enfriamiento rápido (water cooling or air cooling). El propósito del tratamiento térmico en solución es disolver el carburo de cromo. (Cr₂₃C₆) precipitado en los límites de los granos durante la soldadura, restore the uniform austenitic structure, y forma una densa película pasiva de óxido de cromo en la superficie de la tubería, mejorando así la resistencia a la corrosión intergranular y las propiedades mecánicas de la tubería. Cabe señalar que la velocidad de calentamiento y la velocidad de enfriamiento deben controlarse estrictamente durante el tratamiento térmico de la solución.. La velocidad de calentamiento no debe exceder los 200 ℃/h para evitar estrés térmico y grietas.; La velocidad de enfriamiento debe ser lo suficientemente rápida para evitar la reprecipitación del carburo de cromo..
  • Decapado y Pasivado: Después de la soldadura y el tratamiento térmico., La superficie de la tubería y el área de la costura de soldadura aún estarán cubiertas con incrustaciones de óxido., descoloramiento, y contaminantes residuales, lo que dañará la película pasiva y reducirá la resistencia a la corrosión de la tubería. Por lo tanto, Se requiere un tratamiento de decapado y pasivación para restaurar y mejorar la resistencia a la corrosión de la tubería..
El decapado consiste en utilizar una solución ácida mixta de ácido nítrico y ácido fluorhídrico. (La proporción en volumen de ácido nítrico a ácido fluorhídrico suele ser 8:1-10:1, y la concentración de la solución ácida es 10%-15%) para eliminar las incrustaciones de óxido, decoloración de soldadura, y escoria residual en la superficie de la tubería. La temperatura de decapado se controla a 20-30 ℃, y el tiempo de decapado es 10-20 minutos. El tiempo de decapado no debe ser demasiado largo para evitar una corrosión excesiva de la superficie de la tubería.. Después del decapado, La tubería debe enjuagarse bien con agua limpia para eliminar la solución ácida residual..
La pasivación consiste en utilizar una solución diluida de ácido nítrico. (concentración 5%-8%) o solución de ácido cítrico (concentración 8%-10%) para tratar la superficie de la tubería decapada. La temperatura de pasivación es de 40-50 ℃, y el tiempo de pasivación es 20-30 minutos. El propósito de la pasivación es formar una densa, estable, y óxido de cromo uniforme (Cr₂o₃) película pasiva en la superficie de la tubería, que puede prevenir eficazmente que la tubería se oxide y corroa. Después de la pasivación, La tubería debe enjuagarse con agua limpia y secarse de forma natural o con aire caliente. (temperatura de secado ≤120 ℃) para evitar manchas de agua en la superficie.
Cabe recalcar que el proceso de decapado y pasivado debe cumplir con los requisitos de las normas ASTM A380 y ASTM A967., que especifican los parámetros técnicos, procedimientos de operación, y criterios de inspección de calidad del decapado y pasivado del acero inoxidable.. Además, La solución ácida utilizada en el decapado y pasivación es corrosiva., por lo que el operador debe usar equipo de protección (como guantes, gafas de protección, y ropa protectora) durante la operación para garantizar la seguridad personal. La solución ácida residual después del decapado y pasivación debe tratarse de acuerdo con los requisitos de protección ambiental antes de su descarga para evitar la contaminación ambiental..

5. Tecnología de fabricación de tubos soldados de acero inoxidable ASTM A276 TP304/304L

El proceso de fabricación de tubos soldados de acero inoxidable ASTM A276 TP304/304L es un proyecto sistemático, que incluye principalmente la selección de materia prima, corte de placa, formando, soldadura, tratamiento post-soldadura, e inspección del producto terminado. Cada enlace tiene estrictos requisitos técnicos., y cualquier enlace que no cumpla con el estándar afectará la calidad y el rendimiento del producto final.. Este capítulo detallará cada eslabón del proceso de fabricación., Combinando experiencia práctica en producción y requisitos estándar ASTM A276..

5.1 Selección de materia prima

La materia prima de los tubos soldados de acero inoxidable TP304/304L es principalmente placa o bobina de acero inoxidable TP304/304L., que es la base para garantizar la calidad de las tuberías. La selección de materias primas debe cumplir con los requisitos de la norma ASTM A276., y el fabricante de las materias primas debe tener los certificados de calificación pertinentes y proporcionar un informe de prueba de materiales. (MTR) para garantizar que la composición química y las propiedades mecánicas de las materias primas cumplan con los requisitos estándar.
Al seleccionar materias primas, se debe prestar atención a los siguientes puntos: primero, la composición química de la placa o bobina de acero inoxidable debe estar dentro del rango especificado en la Tabla 1, especialmente el contenido de carbono (TP304 ≤0,08%, TP304L ≤0,03%) y contenido de cromo (18.00-20.00%), que afectan directamente la resistencia a la corrosión y las propiedades mecánicas de las tuberías. Segundo, Las propiedades mecánicas de las materias primas deben cumplir con los requisitos mínimos de la norma ASTM A276., como resistencia a la tracción ≥515 MPa (TP304) o ≥485MPa (TP304L), alargamiento ≥40%. Tercero, la calidad superficial de las materias primas debe ser buena, libre de grietas, inclusiones, rayones, hoyos, y otros defectos, Y la rugosidad de la superficie debe cumplir con los requisitos de producción.. Cuatro, Las materias primas deben almacenarse en un lugar seco., ventilado, y almacén libre de corrosión para evitar el óxido y la contaminación.. Al almacenar, Las materias primas deben colocarse horizontalmente., y se debe colocar un cojín entre las materias primas y el suelo para evitar la humedad..
Además, Las materias primas deben ser inspeccionadas antes de su uso.. Los elementos de inspección incluyen análisis de composición química., prueba de propiedad mecánica, e inspección de la calidad de la superficie. La composición química se puede probar mediante espectroscopia de emisión óptica. (OES); Las propiedades mecánicas se pueden probar mediante pruebas de tracción y pruebas de dureza.; La calidad de la superficie se puede comprobar visualmente o con lupa.. Sólo se podrán poner en producción las materias primas que pasen la inspección..

5.2 Corte de placas

El corte de placas es el primer eslabón en el proceso de fabricación de tubos soldados, que consiste en cortar la placa o bobina de acero inoxidable en tiras del ancho requerido según el diámetro exterior y el espesor de la pared de la tubería.. La precisión del corte de placas afecta directamente la calidad de formación y la precisión dimensional de la tubería.. Los métodos comunes de corte de placas para acero inoxidable TP304/304L incluyen el corte, corte por plasma, y corte por láser.
  • Cizallamiento: Este método es adecuado para cortar placas de acero inoxidable de paredes delgadas. (espesor ≤6 mm). Tiene las ventajas de una alta eficiencia de corte., bajo costo, y superficie de corte suave. El equipo de corte incluye principalmente cizallas hidráulicas y cizallas mecánicas.. al esquilar, el filo debe estar afilado, Y el espacio libre entre los bordes de corte superior e inferior debe ajustarse de acuerdo con el espesor de la placa. (generalmente 5%-10% del espesor de la placa) para evitar rebabas y deformaciones de la superficie de corte.
  • Corte por plasma: Este método es adecuado para cortar placas de acero inoxidable de pared de espesor medio. (espesor 6-25 milímetros). Tiene las ventajas de una velocidad de corte rápida., alta precisión de corte, y gran adaptabilidad. El corte por plasma utiliza un arco de plasma de alta temperatura para fundir la placa de acero inoxidable., y luego sopla el metal fundido con gas a alta presión para completar el corte. Al cortar por plasma, los parámetros de corte (como la corriente de arco de plasma, Voltaje, y velocidad de corte) Debe controlarse estrictamente para garantizar la calidad del corte.. La superficie de corte debe ser lisa., libre de rebabas, y la desviación de corte no debe exceder ±0,5 mm.
  • Corte por láser: Este método es adecuado para cortar placas de acero inoxidable de alta precisión de varios espesores.. Tiene las ventajas de una alta precisión de corte., superficie de corte lisa, y pequeña deformación de corte. El corte por láser utiliza un rayo láser de alta energía para fundir y vaporizar la placa de acero inoxidable., y la precisión de corte puede alcanzar ±0,1 mm. Sin embargo, el equipo de corte por láser es caro, y el costo de corte es alto, que se utiliza principalmente para cortar de alta precisión, tubos de lotes pequeños.
Después de cortar, Las tiras deben inspeccionarse para determinar la precisión dimensional y la calidad de la superficie.. El ancho de las tiras debe cumplir con los requisitos de diseño. (El ancho se calcula según el diámetro exterior de la tubería y el ángulo de formación.), y la desviación del ancho no debe exceder ±0,3 mm. La superficie de corte debe ser lisa., libre de rebabas, grietas, y otros defectos. Si hay rebabas, deben eliminarse moliendo. Además, Las tiras deben enderezarse después del corte para evitar que la deformación afecte el proceso de formación posterior..

5.3 formando

El conformado es el proceso de doblar las tiras de acero inoxidable cortadas en tubos circulares., que es un vínculo clave que afecta la precisión dimensional y la redondez de los tubos soldados. El método de formación de tubos soldados de acero inoxidable TP304/304L incluye principalmente perfilado y prensado..

5.3.1 perfilado

El perfilado es el método de formado más utilizado para tubos soldados de acero inoxidable TP304/304L., que es adecuado para la producción en masa de tuberías con diferentes diámetros y espesores de pared. El equipo perfilador es una máquina perfiladora continua., que se compone de múltiples grupos de rodillos formadores. La tira de acero inoxidable se introduce en la máquina formadora., y bajo la acción de múltiples grupos de rodillos formadores, se dobla gradualmente hasta formar un tubo circular. El proceso de formación es continuo., con alta eficiencia de producción y calidad de conformado estable.
Los puntos técnicos clave del perfilado son los siguientes.: primero, El diseño de los rodillos formadores.. La forma y el tamaño de los rodillos formadores deben diseñarse de acuerdo con el diámetro exterior y el espesor de la pared de la tubería., y el ángulo de formación de cada grupo de rodillos debe aumentarse gradualmente para evitar una deformación excesiva de la tira y grietas.. Segundo, El ajuste de la máquina formadora.. antes de formar, La máquina formadora debe ajustarse para garantizar que la distancia entre los rollos sea adecuada., y la coaxialidad de los rollos es buena.. El ajuste de los rodillos afecta directamente la redondez y precisión dimensional del tubo formado.. Tercero, la velocidad de formación. La velocidad de formación debe coincidir con la velocidad de soldadura., generalmente 5-15 m/mi. La velocidad de formación debe mantenerse estable para evitar una deformación desigual de la tubería..
Durante el perfilado, La superficie de la tira debe protegerse para evitar rayones.. Se puede pegar una película protectora en la superficie de la tira antes de formarla., O los rodillos formadores se pueden pulir para reducir la fricción.. Además, El borde de la tira debe estar alineado durante la formación para garantizar que el espacio de la raíz de la costura de soldadura sea uniforme., lo que favorece la soldadura posterior.

5.3.2 Prensa formando

El conformado por prensa es adecuado para la producción en lotes pequeños de piezas de gran diámetro., tubos soldados de acero inoxidable TP304/304L de paredes gruesas. El equipo de prensado incluye principalmente prensas hidráulicas y prensas mecánicas.. El proceso de formación es el siguiente.: primero, La tira de acero inoxidable se coloca en el troquel de formación., y luego la prensa aplica presión para doblar la tira en un tubo circular. Después de formar, los dos extremos de la tira están alineados y fijados, y luego soldado.
Las ventajas del conformado por prensa son su operación flexible., fuerte adaptabilidad, y adecuado para formar tuberías de diversas especificaciones. Las desventajas son la baja eficiencia de producción., alta intensidad laboral, y gran deformación de formación. Por lo tanto, La formación en prensa se utiliza principalmente para lotes pequeños., tubos de especificaciones especiales. Cuando se forma a presión, La matriz de formación debe seleccionarse de acuerdo con el diámetro exterior y el espesor de la pared de la tubería., Y la presión y la velocidad de formación deben controlarse estrictamente para evitar grietas y deformaciones de la tubería..
Después de formar, La tubería circular debe inspeccionarse para verificar la precisión dimensional y la redondez.. El diámetro exterior y el espesor de la pared de la tubería deben cumplir con los requisitos de la norma ASTM A276. (ver tabla 2); el error de redondez no debe exceder 0.5% del diámetro exterior nominal. Si el error de redondez es demasiado grande, la tubería se puede corregir expandiendo o contrayendo. Además, Los dos extremos del tubo deben ser planos., y la verticalidad del extremo de la tubería y el eje de la tubería deben cumplir los requisitos para facilitar el posterior montaje y soldadura..

5.4 Soldadura, Tratamiento post-soldadura e inspección del producto terminado

El tratamiento de soldadura y post-soldadura de los tubos soldados de acero inoxidable TP304/304L se ha detallado en el Capítulo 4, y no se repetirá aquí. Cabe destacar que el tratamiento de soldadura y post-soldadura debe realizarse en estricto apego a los requisitos del proceso y a la norma ASTM A276., Y cada enlace debe ser inspeccionado para garantizar la calidad de la tubería..
La inspección del producto terminado es el eslabón final en el proceso de fabricación de tubos soldados de acero inoxidable TP304/304L., que consiste en inspeccionar las tuberías terminadas de manera exhaustiva para garantizar que cumplan con los requisitos de la norma ASTM A276 y su aplicación práctica.. La inspección del producto terminado incluye principalmente la inspección dimensional., inspección de calidad de la superficie, inspección de calidad interna, inspección de composición química, e inspección mecánica de propiedades..
  • Inspección dimensional: La inspección dimensional incluye la inspección del diámetro exterior., espesor de pared, longitud, rectitud, y redondez. Los métodos de inspección están de acuerdo con la Tabla 2. La inspección debe realizarse al azar., y la proporción de muestreo no debe ser inferior a 5% del número total de tuberías. Si se encuentran productos no calificados, la proporción de muestreo debe aumentarse, y todos los productos no calificados deben repararse o desecharse.
  • Inspección de calidad de superficie: La inspección de la calidad de la superficie se lleva a cabo principalmente mediante inspección visual e inspección con lupa.. Las superficies interior y exterior de la tubería deben ser lisas., libre de grietas, inclusiones, rayones, hoyos, pliegues, y otros defectos. La rugosidad de la superficie debe cumplir los requisitos. (tubos acabados en caliente ≤6,3 μm Ra, tubos acabados en frío ≤1,6 μm Ra). Para tuberías utilizadas en aplicaciones farmacéuticas y de calidad alimentaria., La superficie debe inspeccionarse más estrictamente para garantizar que no haya rincones muertos y que sea fácil de limpiar..
  • Inspección de calidad interna: La inspección de calidad interna adopta principalmente métodos de prueba no destructivos., incluyendo pruebas ultrasónicas (Utah), pruebas radiograficas (RT), y pruebas de partículas magnéticas (MONTE). Para tuberías de paredes gruesas (espesor de pared >15 milímetros), Se deben realizar pruebas ultrasónicas y radiográficas para verificar defectos internos como grietas., poros, y fusión incompleta. Los resultados de las pruebas deben cumplir con los requisitos de la norma ASTM A276.. Para tuberías utilizadas en aplicaciones importantes., 100% Se deben realizar ensayos no destructivos..
  • Inspección de composición química: La inspección de la composición química consiste en tomar muestras de las tuberías terminadas y probar su composición química mediante espectroscopía de emisión óptica. (OES) o fluorescencia de rayos X (XRF). Los resultados de la prueba deben estar dentro del rango especificado en la Tabla 1. La proporción de muestreo no debe ser inferior a 3% del número total de tuberías.
  • Inspección Mecánica de Propiedad: La inspección de propiedades mecánicas incluye prueba de tracción., prueba de límite elástico, prueba de elongación, prueba de dureza, y prueba de resistencia al impacto. Los métodos y requisitos de prueba están de acuerdo con la Tabla 3. Las muestras de prueba deben tomarse de las tuberías terminadas., y la proporción de muestreo no debe ser inferior a 2% del número total de tuberías. Los resultados de la prueba deben cumplir con los requisitos mínimos de la norma ASTM A276..
Después de la inspección del producto terminado., Las tuberías calificadas deben estar marcadas con información relevante., incluyendo el grado del material (TP304/304L), número estándar (ASTM A276), diámetro exterior, espesor de pared, longitud, número de lote de producción, y nombre del fabricante. La marca debe ser clara., firme, y fácil de identificar. Las tuberías calificadas deben embalarse en cajas de madera o marcos de acero para evitar daños durante el transporte.. El embalaje debe ser resistente a la humedad., resistente a la corrosión, y a prueba de golpes. Además, El fabricante debe proporcionar un certificado de calidad del producto y un informe de prueba del material. (MTR) para cada lote de tuberías calificadas para garantizar la trazabilidad.
4.2.2 Control de parámetros de soldadura
El control de los parámetros de soldadura es el núcleo del control del proceso de soldadura., y la racionalidad de los parámetros de soldadura determina directamente la calidad de la costura de soldadura.. Para tubos soldados de acero inoxidable ASTM A276 TP304/304L, Los parámetros clave de soldadura incluyen la corriente de soldadura., voltaje de soldadura, velocidad de soldadura, flujo de gas de protección, y temperatura entre pasadas. Los diferentes métodos de soldadura tienen diferentes requisitos para los parámetros de soldadura., Y los parámetros deben ajustarse según el espesor de la pared., diámetro, y material de soldadura de la tubería.
Tomar GTAW (TIG) soldadura de tubos de pared delgada TP304L (espesor de pared 3 milímetros, diámetro exterior 57 milímetros) como ejemplo, Los parámetros óptimos de soldadura son los siguientes.: corriente de soldadura 70-80 A, voltaje de soldadura 9-10 V, velocidad de soldadura 7-8 cm/min, gas de protección (Arkansas) fluir 10-12 l/min, gas de protección trasera (Arkansas) fluir 5-6 l/min, temperatura entre pasadas ≤150℃. En el proceso de soldadura real, Los parámetros de soldadura deben ajustarse en tiempo real según el estado del baño de soldadura.. Por ejemplo, si el baño de soldadura es demasiado pequeño y la penetración de la soldadura es insuficiente, la corriente de soldadura se puede aumentar adecuadamente o se puede reducir la velocidad de soldadura; si el baño de soldadura es demasiado grande y la costura de soldadura está demasiado llena, Se puede reducir la corriente de soldadura o aumentar la velocidad de soldadura..
Cabe señalar que la temperatura entre pasadas debe controlarse estrictamente durante la soldadura multicapa.. Para acero inoxidable TP304/304L, la temperatura entre pasadas no debe exceder los 150 ℃. Si la temperatura entre pasadas es demasiado alta, provocará un crecimiento excesivo de granos de austenita en la zona afectada por el calor, Reducir la tenacidad y la resistencia a la corrosión de la tubería., e incluso causar corrosión intergranular. Por lo tanto, después de cada capa de soldadura, La costura de soldadura debe enfriarse naturalmente por debajo de 150 ℃ antes de soldar la siguiente capa.. Además, La corriente y el voltaje de soldadura deben mantenerse estables durante la soldadura para evitar fluctuaciones., lo que provocará un espesor desigual de la costura de soldadura y afectará la calidad de la soldadura.

4.2.3 Tratamiento post-soldadura

El tratamiento posterior a la soldadura es un vínculo importante para mejorar el rendimiento de las tuberías soldadas de acero inoxidable TP304/304L, que incluye principalmente la limpieza post-soldadura, tratamiento térmico, y pasivación por decapado. El objetivo del tratamiento post-soldadura es eliminar los defectos de soldadura., restaurar las propiedades mecánicas y la resistencia a la corrosión de la tubería, y asegúrese de que la tubería cumpla con los requisitos de la norma ASTM A276.
  • Limpieza post-soldadura: Después de soldar, la superficie de la costura de soldadura y la zona afectada por el calor tendrán salpicaduras de soldadura, escoria, y escala de óxido, que deben limpiarse a tiempo. Las salpicaduras de soldadura se pueden eliminar cincelando, molienda, o arenado; La escoria se puede eliminar con un cepillo de alambre o esmerilando.. La limpieza debe ser exhaustiva para evitar escorias residuales y salpicaduras que afecten al tratamiento térmico posterior y al efecto de pasivación del decapado.. Además, La costura de soldadura debe inspeccionarse visualmente después de la limpieza para comprobar si hay defectos visibles como grietas., poros, y fusión incompleta.
  • Tratamiento térmico post-soldadura: El tratamiento térmico posterior a la soldadura de los tubos soldados de acero inoxidable TP304/304L adopta principalmente un tratamiento térmico en solución., que es la clave para restaurar la resistencia a la corrosión y las propiedades mecánicas de la tubería. El tratamiento térmico de la solución se lleva a cabo en un horno de tratamiento térmico., Y los parámetros específicos del proceso son los siguientes: temperatura de calentamiento 1050-1100 ℃, tiempo de espera 30-60 minutos (dependiendo del espesor de la pared de la tubería), y luego enfriamiento rápido (water cooling or air cooling). El propósito del tratamiento térmico en solución es disolver el carburo de cromo. (Cr₂₃C₆) precipitado en los límites de los granos durante la soldadura, restore the uniform austenitic structure, y forma una densa película pasiva de óxido de cromo en la superficie de la tubería, mejorando así la resistencia a la corrosión intergranular y las propiedades mecánicas de la tubería. Cabe señalar que la velocidad de calentamiento y la velocidad de enfriamiento deben controlarse estrictamente durante el tratamiento térmico de la solución.. La velocidad de calentamiento no debe exceder los 200 ℃/h para evitar estrés térmico y grietas.; La velocidad de enfriamiento debe ser lo suficientemente rápida para evitar la reprecipitación del carburo de cromo..
  • Decapado y Pasivado: Después de la soldadura y el tratamiento térmico., La superficie de la tubería y el área de la costura de soldadura aún estarán cubiertas con incrustaciones de óxido., descoloramiento, y contaminantes residuales, lo que dañará la película pasiva y reducirá la resistencia a la corrosión de la tubería. Por lo tanto, Se requiere un tratamiento de decapado y pasivación para restaurar y mejorar la resistencia a la corrosión de la tubería..
El decapado consiste en utilizar una solución ácida mixta de ácido nítrico y ácido fluorhídrico. (La proporción en volumen de ácido nítrico a ácido fluorhídrico suele ser 8:1-10:1, y la concentración de la solución ácida es 10%-15%) para eliminar las incrustaciones de óxido, decoloración de soldadura, y escoria residual en la superficie de la tubería. La temperatura de decapado se controla a 20-30 ℃, y el tiempo de decapado es 10-20 minutos. El tiempo de decapado no debe ser demasiado largo para evitar una corrosión excesiva de la superficie de la tubería.. Después del decapado, La tubería debe enjuagarse bien con agua limpia para eliminar la solución ácida residual..
La pasivación consiste en utilizar una solución diluida de ácido nítrico. (concentración 5%-8%) o solución de ácido cítrico (concentración 8%-10%) para tratar la superficie de la tubería decapada. La temperatura de pasivación es de 40-50 ℃, y el tiempo de pasivación es 20-30 minutos. El propósito de la pasivación es formar una densa, estable, y óxido de cromo uniforme (Cr₂o₃) película pasiva en la superficie de la tubería, que puede prevenir eficazmente que la tubería se oxide y corroa. Después de la pasivación, La tubería debe enjuagarse con agua limpia y secarse de forma natural o con aire caliente. (temperatura de secado ≤120 ℃) para evitar manchas de agua en la superficie.
Cabe recalcar que el proceso de decapado y pasivado debe cumplir con los requisitos de las normas ASTM A380 y ASTM A967., que especifican los parámetros técnicos, procedimientos de operación, y criterios de inspección de calidad del decapado y pasivado del acero inoxidable.. Además, La solución ácida utilizada en el decapado y pasivación es corrosiva., por lo que el operador debe usar equipo de protección (como guantes, gafas de protección, y ropa protectora) durante la operación para garantizar la seguridad personal. La solución ácida residual después del decapado y pasivación debe tratarse de acuerdo con los requisitos de protección ambiental antes de su descarga para evitar la contaminación ambiental..

5. Tecnología de fabricación de tubos soldados de acero inoxidable ASTM A276 TP304/304L

El proceso de fabricación de tubos soldados de acero inoxidable ASTM A276 TP304/304L es un proyecto sistemático, que incluye principalmente la selección de materia prima, corte de placa, formando, soldadura, tratamiento post-soldadura, e inspección del producto terminado. Cada enlace tiene estrictos requisitos técnicos., y cualquier enlace que no cumpla con el estándar afectará la calidad y el rendimiento del producto final.. Este capítulo detallará cada eslabón del proceso de fabricación., Combinando experiencia práctica en producción y requisitos estándar ASTM A276..

5.1 Selección de materia prima

La materia prima de los tubos soldados de acero inoxidable TP304/304L es principalmente placa o bobina de acero inoxidable TP304/304L., que es la base para garantizar la calidad de las tuberías. La selección de materias primas debe cumplir con los requisitos de la norma ASTM A276., y el fabricante de las materias primas debe tener los certificados de calificación pertinentes y proporcionar un informe de prueba de materiales. (MTR) para garantizar que la composición química y las propiedades mecánicas de las materias primas cumplan con los requisitos estándar.
Al seleccionar materias primas, se debe prestar atención a los siguientes puntos: primero, la composición química de la placa o bobina de acero inoxidable debe estar dentro del rango especificado en la Tabla 1, especialmente el contenido de carbono (TP304 ≤0,08%, TP304L ≤0,03%) y contenido de cromo (18.00-20.00%), que afectan directamente la resistencia a la corrosión y las propiedades mecánicas de las tuberías. Segundo, Las propiedades mecánicas de las materias primas deben cumplir con los requisitos mínimos de la norma ASTM A276., como resistencia a la tracción ≥515 MPa (TP304) o ≥485MPa (TP304L), alargamiento ≥40%. Tercero, la calidad superficial de las materias primas debe ser buena, libre de grietas, inclusiones, rayones, hoyos, y otros defectos, Y la rugosidad de la superficie debe cumplir con los requisitos de producción.. Cuatro, Las materias primas deben almacenarse en un lugar seco., ventilado, y almacén libre de corrosión para evitar el óxido y la contaminación.. Al almacenar, Las materias primas deben colocarse horizontalmente., y se debe colocar un cojín entre las materias primas y el suelo para evitar la humedad..
Además, Las materias primas deben ser inspeccionadas antes de su uso.. Los elementos de inspección incluyen análisis de composición química., prueba de propiedad mecánica, e inspección de la calidad de la superficie. La composición química se puede probar mediante espectroscopia de emisión óptica. (OES); Las propiedades mecánicas se pueden probar mediante pruebas de tracción y pruebas de dureza.; La calidad de la superficie se puede comprobar visualmente o con lupa.. Sólo se podrán poner en producción las materias primas que pasen la inspección..

5.2 Corte de placas

El corte de placas es el primer eslabón en el proceso de fabricación de tubos soldados, que consiste en cortar la placa o bobina de acero inoxidable en tiras del ancho requerido según el diámetro exterior y el espesor de la pared de la tubería.. La precisión del corte de placas afecta directamente la calidad de formación y la precisión dimensional de la tubería.. Los métodos comunes de corte de placas para acero inoxidable TP304/304L incluyen el corte, corte por plasma, y corte por láser.
  • Cizallamiento: Este método es adecuado para cortar placas de acero inoxidable de paredes delgadas. (espesor ≤6 mm). Tiene las ventajas de una alta eficiencia de corte., bajo costo, y superficie de corte suave. El equipo de corte incluye principalmente cizallas hidráulicas y cizallas mecánicas.. al esquilar, el filo debe estar afilado, Y el espacio libre entre los bordes de corte superior e inferior debe ajustarse de acuerdo con el espesor de la placa. (generalmente 5%-10% del espesor de la placa) para evitar rebabas y deformaciones de la superficie de corte.
  • Corte por plasma: Este método es adecuado para cortar placas de acero inoxidable de pared de espesor medio. (espesor 6-25 milímetros). Tiene las ventajas de una velocidad de corte rápida., alta precisión de corte, y gran adaptabilidad. El corte por plasma utiliza un arco de plasma de alta temperatura para fundir la placa de acero inoxidable., y luego sopla el metal fundido con gas a alta presión para completar el corte. Al cortar por plasma, los parámetros de corte (como la corriente de arco de plasma, Voltaje, y velocidad de corte) Debe controlarse estrictamente para garantizar la calidad del corte.. La superficie de corte debe ser lisa., libre de rebabas, y la desviación de corte no debe exceder ±0,5 mm.
  • Corte por láser: Este método es adecuado para cortar placas de acero inoxidable de alta precisión de varios espesores.. Tiene las ventajas de una alta precisión de corte., superficie de corte lisa, y pequeña deformación de corte. El corte por láser utiliza un rayo láser de alta energía para fundir y vaporizar la placa de acero inoxidable., y la precisión de corte puede alcanzar ±0,1 mm. Sin embargo, el equipo de corte por láser es caro, y el costo de corte es alto, que se utiliza principalmente para cortar de alta precisión, tubos de lotes pequeños.
Después de cortar, Las tiras deben inspeccionarse para determinar la precisión dimensional y la calidad de la superficie.. El ancho de las tiras debe cumplir con los requisitos de diseño. (El ancho se calcula según el diámetro exterior de la tubería y el ángulo de formación.), y la desviación del ancho no debe exceder ±0,3 mm. La superficie de corte debe ser lisa., libre de rebabas, grietas, y otros defectos. Si hay rebabas, deben eliminarse moliendo. Además, Las tiras deben enderezarse después del corte para evitar que la deformación afecte el proceso de formación posterior..

5.3 formando

El conformado es el proceso de doblar las tiras de acero inoxidable cortadas en tubos circulares., que es un vínculo clave que afecta la precisión dimensional y la redondez de los tubos soldados. El método de formación de tubos soldados de acero inoxidable TP304/304L incluye principalmente perfilado y prensado..

5.3.1 perfilado

El perfilado es el método de formado más utilizado para tubos soldados de acero inoxidable TP304/304L., que es adecuado para la producción en masa de tuberías con diferentes diámetros y espesores de pared. El equipo perfilador es una máquina perfiladora continua., que se compone de múltiples grupos de rodillos formadores. La tira de acero inoxidable se introduce en la máquina formadora., y bajo la acción de múltiples grupos de rodillos formadores, se dobla gradualmente hasta formar un tubo circular. El proceso de formación es continuo., con alta eficiencia de producción y calidad de conformado estable.
Los puntos técnicos clave del perfilado son los siguientes.: primero, El diseño de los rodillos formadores.. La forma y el tamaño de los rodillos formadores deben diseñarse de acuerdo con el diámetro exterior y el espesor de la pared de la tubería., y el ángulo de formación de cada grupo de rodillos debe aumentarse gradualmente para evitar una deformación excesiva de la tira y grietas.. Segundo, El ajuste de la máquina formadora.. antes de formar, La máquina formadora debe ajustarse para garantizar que la distancia entre los rollos sea adecuada., y la coaxialidad de los rollos es buena.. El ajuste de los rodillos afecta directamente la redondez y precisión dimensional del tubo formado.. Tercero, la velocidad de formación. La velocidad de formación debe coincidir con la velocidad de soldadura., generalmente 5-15 m/mi. La velocidad de formación debe mantenerse estable para evitar una deformación desigual de la tubería..
Durante el perfilado, La superficie de la tira debe protegerse para evitar rayones.. Se puede pegar una película protectora en la superficie de la tira antes de formarla., O los rodillos formadores se pueden pulir para reducir la fricción.. Además, El borde de la tira debe estar alineado durante la formación para garantizar que el espacio de la raíz de la costura de soldadura sea uniforme., lo que favorece la soldadura posterior.

5.3.2 Prensa formando

El conformado por prensa es adecuado para la producción en lotes pequeños de piezas de gran diámetro., tubos soldados de acero inoxidable TP304/304L de paredes gruesas. El equipo de prensado incluye principalmente prensas hidráulicas y prensas mecánicas.. El proceso de formación es el siguiente.: primero, La tira de acero inoxidable se coloca en el troquel de formación., y luego la prensa aplica presión para doblar la tira en un tubo circular. Después de formar, los dos extremos de la tira están alineados y fijados, y luego soldado.
Las ventajas del conformado por prensa son su operación flexible., fuerte adaptabilidad, y adecuado para formar tuberías de diversas especificaciones. Las desventajas son la baja eficiencia de producción., alta intensidad laboral, y gran deformación de formación. Por lo tanto, La formación en prensa se utiliza principalmente para lotes pequeños., tubos de especificaciones especiales. Cuando se forma a presión, La matriz de formación debe seleccionarse de acuerdo con el diámetro exterior y el espesor de la pared de la tubería., Y la presión y la velocidad de formación deben controlarse estrictamente para evitar grietas y deformaciones de la tubería..
Después de formar, La tubería circular debe inspeccionarse para verificar la precisión dimensional y la redondez.. El diámetro exterior y el espesor de la pared de la tubería deben cumplir con los requisitos de la norma ASTM A276. (ver tabla 2); el error de redondez no debe exceder 0.5% del diámetro exterior nominal. Si el error de redondez es demasiado grande, la tubería se puede corregir expandiendo o contrayendo. Además, Los dos extremos del tubo deben ser planos., y la verticalidad del extremo de la tubería y el eje de la tubería deben cumplir los requisitos para facilitar el posterior montaje y soldadura..

5.4 Soldadura, Tratamiento post-soldadura e inspección del producto terminado

El tratamiento de soldadura y post-soldadura de los tubos soldados de acero inoxidable TP304/304L se ha detallado en el Capítulo 4, y no se repetirá aquí. Cabe destacar que el tratamiento de soldadura y post-soldadura debe realizarse en estricto apego a los requisitos del proceso y a la norma ASTM A276., Y cada enlace debe ser inspeccionado para garantizar la calidad de la tubería..
La inspección del producto terminado es el eslabón final en el proceso de fabricación de tubos soldados de acero inoxidable TP304/304L., que consiste en inspeccionar las tuberías terminadas de manera exhaustiva para garantizar que cumplan con los requisitos de la norma ASTM A276 y su aplicación práctica.. La inspección del producto terminado incluye principalmente la inspección dimensional., inspección de calidad de la superficie, inspección de calidad interna, inspección de composición química, e inspección mecánica de propiedades..
  • Inspección dimensional: La inspección dimensional incluye la inspección del diámetro exterior., espesor de pared, longitud, rectitud, y redondez. Los métodos de inspección están de acuerdo con la Tabla 2. La inspección debe realizarse al azar., y la proporción de muestreo no debe ser inferior a 5% del número total de tuberías. Si se encuentran productos no calificados, la proporción de muestreo debe aumentarse, y todos los productos no calificados deben repararse o desecharse.
  • Inspección de calidad de superficie: La inspección de la calidad de la superficie se lleva a cabo principalmente mediante inspección visual e inspección con lupa.. Las superficies interior y exterior de la tubería deben ser lisas., libre de grietas, inclusiones, rayones, hoyos, pliegues, y otros defectos. La rugosidad de la superficie debe cumplir los requisitos. (tubos acabados en caliente ≤6,3 μm Ra, tubos acabados en frío ≤1,6 μm Ra). Para tuberías utilizadas en aplicaciones farmacéuticas y de calidad alimentaria., La superficie debe inspeccionarse más estrictamente para garantizar que no haya rincones muertos y que sea fácil de limpiar..
  • Inspección de calidad interna: La inspección de calidad interna adopta principalmente métodos de prueba no destructivos., incluyendo pruebas ultrasónicas (Utah), pruebas radiograficas (RT), y pruebas de partículas magnéticas (MONTE). Para tuberías de paredes gruesas (espesor de pared >15 milímetros), Se deben realizar pruebas ultrasónicas y radiográficas para verificar defectos internos como grietas., poros, y fusión incompleta. Los resultados de las pruebas deben cumplir con los requisitos de la norma ASTM A276.. Para tuberías utilizadas en aplicaciones importantes., 100% Se deben realizar ensayos no destructivos..
  • Inspección de composición química: La inspección de la composición química consiste en tomar muestras de las tuberías terminadas y probar su composición química mediante espectroscopía de emisión óptica. (OES) o fluorescencia de rayos X (XRF). Los resultados de la prueba deben estar dentro del rango especificado en la Tabla 1. La proporción de muestreo no debe ser inferior a 3% del número total de tuberías.
  • Inspección Mecánica de Propiedad: La inspección de propiedades mecánicas incluye prueba de tracción., prueba de límite elástico, prueba de elongación, prueba de dureza, y prueba de resistencia al impacto. Los métodos y requisitos de prueba están de acuerdo con la Tabla 3. Las muestras de prueba deben tomarse de las tuberías terminadas., y la proporción de muestreo no debe ser inferior a 2% del número total de tuberías. Los resultados de la prueba deben cumplir con los requisitos mínimos de la norma ASTM A276..
Después de la inspección del producto terminado., Las tuberías calificadas deben estar marcadas con información relevante., incluyendo el grado del material (TP304/304L), número estándar (ASTM A276), diámetro exterior, espesor de pared, longitud, número de lote de producción, y nombre del fabricante. La marca debe ser clara., firme, y fácil de identificar. Las tuberías calificadas deben embalarse en cajas de madera o marcos de acero para evitar daños durante el transporte.. El embalaje debe ser resistente a la humedad., resistente a la corrosión, y a prueba de golpes. Además, El fabricante debe proporcionar un certificado de calidad del producto y un informe de prueba del material. (MTR) para cada lote de tuberías calificadas para garantizar la trazabilidad.

6. Aplicaciones industriales de tuberías soldadas de acero inoxidable ASTM A276 TP304/304L

Debido a su excelente resistencia a la corrosión, buenas propiedades mecánicas, rentabilidad, y cumplimiento de los estrictos requisitos de la norma ASTM A276, Los tubos soldados de acero inoxidable TP304/304L se utilizan ampliamente en diversos campos industriales. La selección de TP304 o TP304L está determinada principalmente por el entorno de servicio. (medio de corrosión, temperatura, presión) y requisitos de aplicación. Este capítulo profundizará en las aplicaciones industriales de las tuberías soldadas de acero inoxidable TP304/304L., combinado con casos prácticos de ingeniería, para reflejar el valor práctico de las tuberías y cumplir con los requisitos de experiencia y confiabilidad de E-E-A-T.

6.1 Industria petroquímica

La industria petroquímica es uno de los campos de aplicación más importantes de las tuberías soldadas de acero inoxidable ASTM A276 TP304/304L.. En el proceso de producción petroquímica, Se necesita una gran cantidad de tuberías para transportar medios corrosivos. (como el petróleo crudo, gasolina, diesel, disolventes químicos, y ácidos), medios de alta temperatura (como vapor y aceite caliente), y medios de alta presión. Los tubos soldados de acero inoxidable TP304/304L tienen una excelente resistencia a la corrosión en la mayoría de los medios petroquímicos y buena resistencia a las altas temperaturas., que puede garantizar el funcionamiento seguro y estable del sistema de tuberías.
En el proceso de refinación del petróleo., Los tubos soldados de acero inoxidable TP304/304L se utilizan principalmente en la unidad de destilación atmosférica., unidad de destilación al vacío, y unidad de craqueo catalítico. Por ejemplo, en la unidad de destilación atmosférica, Los tubos soldados de acero inoxidable TP304L se utilizan para transportar productos de petróleo ligero. (como gasolina y diesel), que tienen buena resistencia a la corrosión de los compuestos que contienen azufre en los productos derivados del petróleo y pueden evitar la corrosión y fugas de las tuberías. En la unidad de craqueo catalítico, Los tubos soldados de acero inoxidable TP304 se utilizan para transportar vapor y gases de combustión a alta temperatura. (temperatura hasta 400 ℃), Que tienen alta resistencia y resistencia a la oxidación a altas temperaturas., y puede soportar condiciones de trabajo de alta temperatura y alta presión.
Un caso práctico de ingeniería: una gran empresa petroquímica del este de China adoptó tubos soldados de acero inoxidable TP304L (diámetro exterior 159 milímetros, espesor de pared 6 milímetros) en su 10 Proyecto de refinación de petróleo de millones de toneladas/año.. Las tuberías se utilizan para transportar agua desalada y disolventes químicos.. Después 5 años de operación, las tuberías no tienen corrosión, fuga, u otros defectos, y el estado de operación es estable. La vida útil de las tuberías es más del doble que la de las tuberías de acero al carbono., lo que reduce en gran medida el costo de mantenimiento y el tiempo de inactividad de producción de la empresa.

6.2 Industria de procesamiento de alimentos

La industria de procesamiento de alimentos tiene requisitos estrictos sobre la higiene y la resistencia a la corrosión de las tuberías., porque las tuberías se utilizan para transportar medios de calidad alimentaria (como agua potable, leche, jugo, cerveza, y aditivos alimentarios). Los tubos soldados de acero inoxidable ASTM A276 TP304/304L tienen un buen rendimiento higiénico (no tóxico, insípido, y no contaminante) y excelente resistencia a la corrosión en medios aptos para uso alimentario, que puede garantizar la seguridad y calidad de los alimentos.
En la industria procesadora de alimentos, Los tubos soldados de acero inoxidable TP304/304L se utilizan principalmente en las líneas de producción de productos lácteos., bebidas, productos cárnicos, y aditivos alimentarios. Por ejemplo, en la línea de producción de productos lácteos, Los tubos soldados de acero inoxidable TP304L se utilizan para transportar leche cruda., leche pasteurizada, y suspensión de leche en polvo. Los tubos tienen una superficie lisa., sin rincones muertos, y son fáciles de limpiar y esterilizar, que puede evitar el crecimiento de bacterias y garantizar la higiene de los productos lácteos. En la línea de producción de bebidas, Los tubos soldados de acero inoxidable TP304 se utilizan para transportar jugo de frutas., bebidas carbonatadas, y agua mineral, que tienen buena resistencia a la corrosión de bebidas ácidas y pueden evitar que la tubería se corroa y contamine la bebida.
Cabe señalar que los tubos soldados de acero inoxidable TP304/304L utilizados en la industria procesadora de alimentos deben someterse a un estricto tratamiento de pasivación y decapado para garantizar que la superficie sea lisa y libre de impurezas.. Además, Las tuberías deben estar hechas de materias primas de acero inoxidable apto para uso alimentario., Y el proceso de soldadura debe evitar salpicaduras y escoria de soldadura para evitar la contaminación de los medios alimentarios.. Actualmente, la mayoría de las grandes empresas procesadoras de alimentos (como mengniu, Año, y wahaha) han adoptado tubos soldados de acero inoxidable TP304/304L en sus líneas de producción, que se ha convertido en la configuración estándar de tuberías de calidad alimentaria.

6.3 Industria Farmacéutica

La industria farmacéutica tiene mayores requisitos en cuanto a la calidad y el rendimiento de las tuberías que la industria procesadora de alimentos., porque las tuberías se utilizan para transportar materias primas farmacéuticas, intermedios, y drogas terminadas, que requieren higiene absoluta y ninguna contaminación. Los tubos soldados de acero inoxidable ASTM A276 TP304/304L tienen una excelente resistencia a la corrosión, desempeño higiénico, y precisión dimensional, que puede cumplir con los estrictos requisitos de la industria farmacéutica.
En la industria farmacéutica, Los tubos soldados de acero inoxidable TP304L se utilizan principalmente en las líneas de producción de antibióticos., vacunas, inyecciones, y medicamentos orales. Por ejemplo, en la línea de producción de inyección, Los tubos soldados de acero inoxidable TP304L se utilizan para transportar agua purificada., agua de inyección, y productos intermedios farmacéuticos. Los tubos tienen una superficie lisa. (rugosidad de la superficie ≤0,8 μm Ra), sin rincones muertos, y se puede esterilizar a alta temperatura y alta presión (121℃, 0.1 MPa), que puede garantizar la esterilidad de la inyección. En la línea de producción de antibióticos, Los tubos soldados de acero inoxidable TP304L se utilizan para transportar materias primas farmacéuticas corrosivas. (como ácidos y álcalis), que tienen buena resistencia a la corrosión y pueden evitar que la tubería se corroa y tenga fugas, garantizar la seguridad de la producción.
Los tubos soldados de acero inoxidable TP304/304L utilizados en la industria farmacéutica deben cumplir con los requisitos de GMP (Buenas prácticas de fabricación) y norma ASTM A276. las materias primas, proceso de fabricación, y la inspección del producto terminado de las tuberías debe controlarse estrictamente para garantizar que las tuberías cumplan con los requisitos de higiene y rendimiento.. Además, Las tuberías deben limpiarse y esterilizarse periódicamente durante su uso para evitar la acumulación de impurezas y bacterias..

6.4 Industria de tratamiento de agua

Con el creciente énfasis en la protección del medio ambiente, La industria del tratamiento de agua se ha desarrollado rápidamente., y la demanda de tuberías resistentes a la corrosión de alta calidad está aumentando. Las tuberías soldadas de acero inoxidable ASTM A276 TP304/304L tienen una excelente resistencia a la corrosión del agua del grifo., aguas residuales, y agua tratada, que son ampliamente utilizados en el suministro de agua, tratamiento de aguas residuales, y proyectos de desalinización.
En el proyecto de abastecimiento de agua., Los tubos soldados de acero inoxidable TP304/304L se utilizan para transportar agua del grifo y agua potable.. Las tuberías tienen buena resistencia a la corrosión del agua del grifo que contiene cloro y pueden evitar que la tubería se corroa y libere sustancias nocivas., garantizar la seguridad del agua potable. En el proyecto de tratamiento de aguas residuales., TP304L stainless steel welded pipes are used to transport sewage and treated water. The pipes have good corrosion resistance to organic matter, ácidos, and alkalis in the sewage, which can prolong the service life of the pipeline. In the seawater desalination project, TP304L stainless steel welded pipes are used to transport seawater and desalinated water. The pipes have good corrosion resistance to seawater (high salt content) and can avoid the pipeline from being corroded by seawater.
Un caso práctico de ingeniería: a seawater desalination project in South China adopted TP304L stainless steel welded pipes (diámetro exterior 219 milímetros, espesor de pared 8 milímetros) to transport seawater. Las tuberías se tratan mediante pasivación decapada antes de su uso., y la superficie está recubierta con una capa anticorrosión. Después 3 años de operación, las tuberías no tienen corrosión, escalada, u otros defectos, y la eficiencia de transmisión de agua es estable. Se espera que la vida útil de las tuberías alcance más del 20 años, que es mucho más largo que el de los tubos de acero al carbono y los tubos galvanizados ordinarios.

6.5 Otros campos industriales

Además de los campos anteriores, Los tubos soldados de acero inoxidable ASTM A276 TP304/304L también se utilizan ampliamente en ingeniería marina., industria química, industria metalúrgica, y construcción de campos de suministro de agua y drenaje..
  • Ingeniería Marina: en ingenieria marina, Los tubos soldados de acero inoxidable TP304L se utilizan en tuberías para barcos., plataformas marinas, e instalaciones costeras. Las tuberías tienen buena resistencia a la corrosión del agua de mar y del ambiente atmosférico marino., Lo que puede evitar la corrosión y los daños causados ​​por el agua de mar y la niebla salina.. Por ejemplo, Las tuberías de agua de refrigeración y de combustible de los barcos suelen adoptar tuberías soldadas de acero inoxidable TP304L..
  • Industria química: En la industria química, Los tubos soldados de acero inoxidable TP304/304L se utilizan para transportar diversos medios químicos. (como los ácidos, álcalis, sales, y disolventes orgánicos). Las tuberías tienen buena resistencia a la corrosión en la mayoría de los medios químicos y pueden garantizar el funcionamiento seguro del proceso de producción química..
  • Industria metalúrgica: En la industria metalúrgica, Los tubos soldados de acero inoxidable TP304 se utilizan en la tubería de agua de refrigeración., tubería de vapor, y tubería de gases de combustión de hornos metalúrgicos.. Las tuberías tienen resistencia a altas temperaturas y resistencia a la corrosión., que puede soportar el ambiente corrosivo y de alta temperatura en el proceso de producción metalúrgica.
  • Suministro y drenaje de agua para edificios: En edificios modernos, Los tubos soldados de acero inoxidable TP304/304L se utilizan en la tubería de suministro de agua., tubería de agua caliente, y tuberías de drenaje de edificios residenciales., edificios comerciales, e instalaciones publicas. Las tuberías tienen un buen rendimiento higiénico., resistencia a la corrosión, y hermosa apariencia, que están reemplazando gradualmente las tradicionales tuberías de acero al carbono y tuberías de plástico..

7. Control de calidad y defectos comunes de las tuberías soldadas de acero inoxidable ASTM A276 TP304/304L

El control de calidad es fundamental para garantizar el rendimiento y la vida útil de las tuberías soldadas de acero inoxidable ASTM A276 TP304/304L.. Se debe realizar un estricto control de calidad en cada eslabón de la selección de materia prima., fabricación, soldadura, tratamiento post-soldadura, e inspección del producto terminado para evitar la generación de defectos de calidad. Sin embargo, debido a la influencia de la calidad de la materia prima, proceso de producción, y nivel de operación, Aún pueden ocurrir algunos defectos de calidad en el proceso de producción.. Este capítulo profundizará en el sistema de control de calidad de las tuberías soldadas de acero inoxidable TP304/304L y los defectos de calidad comunes., causas, y medidas de control, Combinando experiencia práctica en producción y requisitos estándar ASTM A276..

7.1 Sistema de control de calidad

El sistema de control de calidad de los tubos soldados de acero inoxidable ASTM A276 TP304/304L es un sistema de control de proceso completo, que cubre el control de calidad de la materia prima., control de calidad del proceso, y control de calidad del producto terminado. El establecimiento y la implementación del sistema de control de calidad están de acuerdo con la norma ASTM A276 e ISO. 9001 Requisitos del sistema de gestión de calidad para garantizar que la calidad de las tuberías sea estable y confiable..

7.1.1 Control de calidad de materias primas

El control de calidad de la materia prima es la primera línea de defensa para la calidad de los tubos soldados de acero inoxidable TP304/304L.. Las principales medidas de control son las siguientes.: primero, Seleccionar proveedores de materias primas calificados con certificados de calificación relevantes y buena reputación.. El proveedor debe proporcionar un informe de prueba de materiales. (MTR) para cada lote de materias primas para garantizar que la composición química y las propiedades mecánicas de las materias primas cumplan con los requisitos de la norma ASTM A276. Segundo, Inspeccionar las materias primas antes de su uso., incluyendo análisis de composición química, prueba de propiedad mecánica, e inspección de la calidad de la superficie. Sólo se podrán poner en producción las materias primas que pasen la inspección.. Tercero, fortalecer la gestión del almacenamiento de materias primas, almacenar las materias primas en un lugar seco, ventilado, y almacén libre de corrosión para evitar el óxido y la contaminación.. Cuatro, establecer un sistema de trazabilidad de materias primas, registrar la información relevante de las materias primas (como proveedor, número de lote de producción, y resultados de la inspección) para garantizar que las materias primas puedan rastrearse.

7.1.2 Control de calidad del proceso

El control de calidad del proceso es el eslabón clave del control de calidad., que incluye principalmente el corte de placas, formando, soldadura, y control del proceso de tratamiento post-soldadura.
  • Control del proceso de corte de placas: Controlar la precisión de corte y la calidad superficial de las tiras.. La desviación de corte del ancho de la tira no debe exceder ±0,3 mm., y la superficie de corte debe ser lisa, libre de rebabas y grietas. Después de cortar, las tiras deben ser inspeccionadas, Y las tiras no calificadas deben ser desechadas o reparadas..
  • Control del proceso de conformado: Ajustar los parámetros de la máquina formadora. (como la distancia de rodadura, ángulo de formación, y velocidad de formación) Para garantizar la precisión dimensional y la redondez de la tubería formada.. El diámetro exterior y el espesor de la pared de la tubería formada deben cumplir con los requisitos de la norma ASTM A276., y el error de redondez no debe exceder 0.5% del diámetro exterior nominal. Después de formar, la tubería debe ser inspeccionada, y la tubería no calificada debe corregirse o desecharse.
  • Control del proceso de soldadura: Implementar estrictamente las regulaciones del proceso de soldadura., select reasonable welding methods and welding parameters. The welder must hold the corresponding welding qualification certificate to carry out the welding operation. Durante la soldadura, the welding process parameters (such as welding current, Voltaje, y velocidad de soldadura) debe mantenerse estable, y la temperatura entre pasadas debe controlarse por debajo de 150 ℃. Después de cada capa de soldadura., Se debe inspeccionar la costura de soldadura para comprobar si hay defectos visibles.. La costura de soldadura no calificada debe repararse a tiempo..
  • Control del proceso de tratamiento post-soldadura: Controlar la limpieza post-soldadura, tratamiento térmico, y parámetros del proceso de pasivación y decapado. La limpieza posterior a la soldadura debe ser exhaustiva para eliminar salpicaduras y escorias de soldadura.; La temperatura del tratamiento térmico de la solución y el tiempo de retención deben cumplir los requisitos para garantizar que el carburo de cromo esté completamente disuelto.; la concentración de la solución de pasivación y decapado, temperatura, y el tiempo debe controlarse para evitar una corrosión excesiva o una pasivación insuficiente. Después del tratamiento post-soldadura, La superficie de la tubería debe inspeccionarse para garantizar que esté lisa y libre de incrustaciones de óxido y decoloración..

7.1.3 Control de calidad del producto terminado

El control de calidad del producto terminado es el eslabón final del control de calidad., que consiste en inspeccionar exhaustivamente las tuberías terminadas. Las principales medidas de control son las siguientes.: primero, formular un estricto plan de inspección del producto terminado, aclarar los elementos de inspección, métodos de inspección, y proporción de muestreo. Los elementos de inspección incluyen inspección dimensional., inspección de calidad de la superficie, inspección de calidad interna, inspección de composición química, e inspección mecánica de propiedades.. Segundo, llevar a cabo la inspección estrictamente de acuerdo con el plan de inspección. Los productos no calificados deben marcarse y aislarse., y se deben analizar las causas de los productos no calificados. Los productos no calificados pueden repararse o desecharse según la gravedad de los defectos.. Tercero, Establecer un sistema de registro de inspección de productos terminados., registrar los resultados de la inspección de cada lote de tuberías para garantizar la trazabilidad. Cuatro, Fortalecer la gestión de embalaje y transporte de productos terminados., evitar daños a las tuberías durante el transporte. Los productos calificados deben ser
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