Ferritne cijevi od nehrđajućeg čelika široko se koriste u automobilskim ispušnim sustavima, izmjenjivačima topline i kućanskim uređajima zbog izvrsne otpornosti na pucanje korozije stresa (SCC), niskog koeficijenta toplinske ekspanzije i prednosti troškova. Njihovi proizvodni procesi prvenstveno su kategorizirani u bešavne i zavarene cijevi. Ovi se procesi značajno razlikuju, ali oba su ključna za mehanička svojstva i korozijsku otpornost na konačni proizvod.
Besprijekorni postupak proizvodnje cijevi od nehrđajućeg čelika
Ključ bešavne proizvodnje cijevi leži u postizanju velike ujednačenosti u strukturi materijala i svojstava preko cijelog zida cijevi kroz vruće probijanje i precizno hladno djelo, izbjegavajući na taj način uvođenje bilo kakvih oštećenja zavarivanja.
1. Priprema i piercing
Odabir sirovina: Koriste se okrugle gredice od nehrđajućeg čelika visoke čistoće. Budući da feritne ocjene (poput 430, 439 i 444) uglavnom imaju nižu duktilnost od austenitnih čelika, metalurška kvaliteta gredinica je izuzetno visoka, sa strogom kontrolom uključivanja i segregacije.
Grijanje: gredina se zagrijava na temperaturu probijanja. Precizna kontrola temperature osigurava duktilnost uz izbjegavanje grubog zrna ili površinske oksidacije.
Piercing: Rotacijski piercer koristi se za udaranje čvrste čelične gredice u šuplju školjku. Ovo je najkritičniji korak u izradi bešavne cijevi, jer kvaliteta probijanja izravno određuje poteškoće u sljedećim procesima i kvalitetu unutarnjih i vanjskih površina cijevi.
2. Kotrljanje i crtanje
Vruće kotrljanje/ekstruzija: Školjka tada ulazi u mlin za cijev (poput pilger mlina) radi daljnjeg vrućeg valjanja kako bi se smanjio vanjski promjer i debljina stijenke, istovremeno poboljšavajući unutarnju i vanjsku kvalitetu površine i dimenzionalnu točnost, što rezultira grubom cijevi. Za određene visoke razine mogu se koristiti ekstruzija.
Hladna radna priprema: Gruba cijev je ukiseljena za uklanjanje ljestvice oksida i pripremiti se za hladno djelo.
Hladni rad: Ovo je ključni korak u postizanju bešavne cijevi visoke preciznosti. To prvenstveno uključuje hladno kotrljanje i hladni crtež. Hladni crtež povlači cijev kroz matricu, smanjujući njegove dimenzije i poboljšavajući njegovu površinsku završnu obradu. Hladno rad značajno povećava snagu cijevi, ali također uzrokuje otvrdnje rada i smanjuje izduživanje.
3. Toplotna obrada i završnica
Žarenje: Nakon hladnog rada, cijev mora proći žarenje otopine (ili intermedijarnog žarenja) kako bi se uklonila otvrdnjavanje rada i zaostala naprezanja, vratila duktilnost feritnog nehrđajućeg čelika i optimizirala njegovu otpornost na koroziju. Temperatura žarenja i vrijeme zadržavanja značajno utječu na veličinu zrna feritnih cijevi.
Ispravljanje: Ovo eliminira zavoje uvedene tijekom toplinske obrade.
Završetak i inspekcija: To uključuje rezanje, komferiranje, kiseli, poliranje i ključno, nerazorno testiranje (NDT), poput ispitivanja vrtložne struje i ultrazvučnog ispitivanja, kako bi se osiguralo da cijev ne sadrži unutarnje oštećenja poput pukotina ili prepletenih slojeva.
Zavareni feritni postupak proizvodnje cijevi od nehrđajućeg čelika
Proizvodnja zavarenih cijevi temelji se na traci (zavojnica), nudeći prednosti visoke učinkovitosti proizvodnje i točnosti dimenzije. Međutim, metalografska struktura u području zavara mora biti u skladu s onom osnovnog materijala i mora se izbjegavati međugranularna korozija.
1. Priprema i formiranje
Priprema sirovina: Koristi se gotovi feritni nehrđajući čelik hladno-valjana zavojnica (hladno valjana zavojnica) ili vruće valjana zavojnica. Kvaliteta ruba i tolerancija debljine trake su kritična, što izravno utječe na stabilnost naknadnog zavarivanja.
Rezanje: Zavojnica se reže uzdužno na trake određene širine, što točno odgovara opsegu željene cijevi.
Kontinuirano formiranje: Strip prolazi kroz niz valjaka, postupno se savijajući u otvoreni oblik okrugle cijevi, poznat kao prazna cijev. Ovaj postupak mora biti ujednačen i kontinuiran kako bi se spriječila koncentracija stresa.
2. Zavarivanje
Visokofrekventno indukcijsko zavarivanje (HFIW) ili zavarivanje plazma luka (PAW): ovo je najčešće korištena metoda zavarivanja za cijev od nehrđajućeg čelika ferita.
HFIW koristi visokofrekventnu električnu struju za stvaranje topline, spajajući rubove praznog cijevi. Budući da feritne ocjene od nehrđajućeg čelika (posebno stabilizirane stupnjeve) uglavnom imaju izvrsnu zavarivost, HFIW može postići brzo, visokokvalitetno autogeno zavarivanje (bez dodavanja metala za punjenje).
Ključ procesa zavarivanja je precizna kontrola unosa i ekstruzije topline kako bi se osiguralo pročišćavanje zrna u području zavara, spriječilo stvaranje krhkih faza poput martenzita i minimiziranje oksidacije zavara.
Ograničenje perlica: Nakon zavarivanja, izbočene zrnce za zavarivanje unutar i izvan zavara moraju se ukloniti odmah kako bi se zadovoljile potrebe za dimenzionalnim i otpornošću na tekućinu.
3. Veličina i završetak
In-line svijetlo žarenje: Za feritni nehrđajući čelik, kontinuirano svijetlo žarenje u liniji obično se izvodi odmah nakon zavarivanja. Toplotna obrada u zaštitnoj atmosferi (kao što su vodik ili smjesa dušika-hidrogena) ima za cilj vratiti mikrostrukturu zavarivanja i njegove zone koja je pogođena toplinom (HAZ), eliminirati zaostala naprezanja i održavati površinsku završnu obradu cijevi, uklanjajući potrebu za daljnjim pikanjem.
Veličina i ispravljanje: Nakon žarenja, cijev prolazi kroz mlin za veličinu za konačnu korekciju veličine i zaobljenosti, nakon čega slijedi ispravljanje.
Ispitivanje struje Eddy Struja: Ispitivanje vrtložnih struja područja zavarivanja ključni je korak kontrole kvalitete, osiguravajući da je zavar bez oštećenja poput nepotpune prodora, poroznosti i pukotina.

