Tubos de acero con bajo contenido de carbono sin costura

Qué son los tubos sin costura de acero de bajo carbono?

Los tubos sin costura de acero de bajo carbono son tubos de acero fabricados con acero estructural al carbono de alta calidad con un contenido de carbono ≤0,25 %, fabricados mediante procesos como perforación, laminado en caliente o estirado en frío, lo que da como resultado tubos sin costuras de soldadura. Cumplen estrictamente con normas como ASTM A53/A106 y GB/T 8163 (Tubos de acero sin costura para el transporte de fluidos) y son uno de los materiales básicos para tuberías más utilizados y aplicados en el sector industrial.

Características de los tubos sin costura de acero con bajo contenido de carbono:

El rendimiento de los tubos sin costura de acero con bajo contenido de carbono está determinado tanto por su bajo contenido de carbono como por su estructura sin costura, específicamente de la siguiente manera:

1. Los tubos de acero de bajo carbono sin costura presentan una resistencia moderada y una alta rentabilidad. Por ejemplo, en el acero 20# (A53/A106 GR.B), su límite elástico ≥245 MPa y su resistencia a la tracción 415-550 MPa son suficientes para satisfacer los requisitos de transporte de fluidos a media y baja presión por debajo de 10 MPa y para soportar cargas estructurales generales, a la vez que su coste es mucho menor que el del acero aleado y el acero inoxidable.

2. Los tubos de acero de bajo carbono sin costura presentan una excelente plasticidad y tenacidad. Su microestructura, compuesta principalmente por ferrita, le confiere una elongación extremadamente alta (δ ≥25 %), lo que facilita el doblado en frío, el abocardado, el estampado y otros procesos de conformado, además de absorber eficazmente las vibraciones y las cargas de impacto.

3. Los tubos de acero de bajo carbono sin costura presentan una estructura sin soldaduras, lo que garantiza un conformado fiable. Al ser una tubería de acero sin costura, su estructura integral elimina el riesgo de agrietamiento por soldadura, común en las tuberías de acero soldadas cuando se someten a una deformación severa en frío, lo que la hace especialmente adecuada para la fabricación de accesorios de formas complejas, como codos en U y bobinas.

4. La tubería de acero con bajo contenido de carbono sin costura presenta una excelente soldabilidad. Su bajo equivalente de carbono (Ceq) la hace menos propensa al endurecimiento en la zona afectada por el calor de la soldadura. Esto significa que, en la mayoría de los casos, no es necesario precalentar para la soldadura directa y que el agrietamiento posterior a la soldadura es menos probable, lo que facilita enormemente la instalación y la prefabricación in situ.

5. La tubería de acero con bajo contenido de carbono sin costura está disponible en una amplia gama de especificaciones y es fácil de procesar. Disponemos de productos laminados en caliente y estirados en frío, que abarcan una amplia gama de tamaños. Disponemos de procesos de soporte consolidados para corte, roscado, galvanizado de superficies y recubrimiento de plástico.

Proceso de fabricación:
Tubos sin costura de acero bajo en carbono laminados en caliente: Alta eficiencia de producción, bajo coste, aptos para estructuras generales y aplicaciones de producción en masa.
Tubos sin costura de acero bajo en carbono estirados en frío: Alta precisión dimensional, superficie lisa, aptos para cilindros hidráulicos y piezas mecánicas de precisión.

Especificaciones y dimensiones comunes:
Diámetro exterior de Φ21,3 mm a Φ914,4 mm, espesor de pared de 2,11 mm a 60 mm, longitudes comunes de 6 m o 12 m.
Condiciones de entrega: Generalmente se entregan laminados en caliente, estirados en frío o normalizados.

Aplicaciones:
Los tubos sin costura de acero bajo en carbono se utilizan ampliamente en diversos sectores industriales gracias a sus buenas propiedades mecánicas, trabajabilidad en frío y soldabilidad.

Los tubos sin costura de acero con bajo contenido de carbono, gracias a su moderada resistencia, excelente plasticidad y soldabilidad, y a sus importantes ventajas económicas, se utilizan ampliamente en los siguientes campos, en condiciones de operación de media y baja presión y sin condiciones adversas:

1. Transporte de fluidos: Ampliamente utilizados en tuberías municipales e industriales de agua, vapor a baja presión, aire comprimido y gas, así como en redes de tuberías de procesos y servicios públicos de media y baja presión en plantas petroquímicas.

2. Fabricación de maquinaria: Se utilizan como componentes estructurales y elementos hidráulicos en la fabricación de ejes de transmisión de automóviles, componentes estructurales de maquinaria agrícola, cilindros hidráulicos de media y baja presión, casquillos de cojinetes de precisión, rodillos transportadores, etc.

3. Calderas y componentes de presión: Se utilizan en calderas de baja y media presión con una presión nominal ≤3,9 MPa y una temperatura ≤450 ℃, principalmente como tubos economizadores, tubos de pared refrigerados por agua y sus correspondientes colectores. Los grados más utilizados son 10#, 20# (A53/A106 GR.B) y 20G, específico para calderas.

4. Instalaciones Auxiliares Petroquímicas: Gracias a su aplicabilidad y economía en medios no corrosivos, se utiliza ampliamente en sistemas de circulación de agua, redes de protección contra incendios y tuberías de traceado calefactor de baja presión en refinerías y plantas químicas.

5. Estructuras Críticas de Edificación: En edificios de gran altura, grandes estadios y fábricas de alta resistencia, se utiliza para construir columnas portantes, nudos de cerchas y estructuras espaciales críticas con altos requisitos de redundancia de seguridad. Su estructura sin juntas proporciona una mejor resistencia sísmica y a la fatiga.

6. Industria Ligera y Uso Civil: Se utiliza ampliamente en instalaciones cotidianas como soportes de mobiliario, equipamiento deportivo, postes de alumbrado público y pilares de vallas publicitarias. Su superficie se trata fácilmente con galvanizado, pintura en polvo y otros tratamientos decorativos y protectores.

Tratamiento térmico de tubos de acero de bajo carbono:
Los tubos de acero de bajo carbono sin costura presentan una alta tendencia al envejecimiento, tanto por temple como por envejecimiento, así como por deformación. Al enfriarse el acero a alta temperatura, el carbono y el nitrógeno de la ferrita se sobresaturan, y el carbono y el nitrógeno del hierro pueden formarse lentamente a temperatura normal, mejorando así la resistencia y la dureza del acero, y disminuyendo la ductilidad y la tenacidad. Este fenómeno se denomina envejecimiento por temple.

Los tubos de acero de bajo carbono sin costura presentan un efecto de envejecimiento incluso sin temple. La deformación de los tubos de acero de bajo carbono sin costura produce un gran número de dislocaciones. Los átomos de carbono y nitrógeno de la ferrita interactúan elásticamente con las dislocaciones, y estos átomos se agrupan alrededor de las líneas de dislocación. Esta combinación de átomos de carbono y nitrógeno y líneas de dislocación se denomina masa de gas de Cochrane (masa de gas de Kelly). Aumenta la resistencia y dureza del acero y reduce la ductilidad y la tenacidad. Este fenómeno se denomina envejecimiento por deformación. El envejecimiento por deformación es más perjudicial para la ductilidad y la tenacidad del acero bajo en carbono que el envejecimiento por temple.

Existen límites de fluencia superior e inferior evidentes en la curva de tracción del acero bajo en carbono. Desde el límite de fluencia superior hasta el final de la extensión de fluencia, se forma una banda de arrugas superficiales en la superficie de la muestra debido a la deformación desigual, denominada banda de Rydes. Muchas piezas de estampación suelen desecharse. Hay dos maneras de evitarlo. Un método de predeformación alta: el acero predeformado se coloca durante un tiempo y la banda de Rydes también se produce durante el estampado, por lo que el acero predeformado no debe colocarse demasiado tiempo antes del estampado. El otro método consiste en añadir aluminio o titanio al acero para formar un compuesto estable con nitrógeno y así evitar el envejecimiento por deformación causado por la formación de masa de aire Kodak.

Conclusión:

Los tubos sin costura de acero con bajo contenido de carbono, gracias a su resistencia moderada, excelente plasticidad, fiabilidad general sin costuras y soldabilidad superior, se han convertido en un material fundamental e insustituible en campos como el suministro de agua y el drenaje, la protección contra incendios, el vapor a baja presión, las estructuras mecánicas generales y los sistemas hidráulicos.

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