Ferritiske rustfrie stålrør er vidt brugt i biludstødningssystemer, varmevekslere og husholdningsapparater på grund af deres fremragende modstand mod stresskorrosion krakning (SCC), lav termisk ekspansionskoefficient og omkostningsfordele. Deres fremstillingsprocesser er primært kategoriseret i sømløse og svejste rør. Disse processer adskiller sig markant, men alligevel er begge afgørende for de mekaniske egenskaber og korrosionsmodstand for det endelige produkt.
Sømløs ferritisk fremstillingsproces for rustfrit stålrør
Nøglen til problemfri rørproduktion ligger i at opnå høj ensartethed i materialestruktur og egenskaber på tværs af hele rørvæggen gennem varm piercing og præcision koldt arbejde og derved undgå indførelse af svejsefejl.
1. forberedelse og gennemboring
Udvælgelse af råmateriale: Ferritisk rustfrit stålrunde runde runde runde. Fordi ferritiske kvaliteter (såsom 430, 439 og 444) generelt har lavere duktilitet end austenitiske stål, er den metallurgiske kvalitet af billetter ekstremt høj med streng kontrol af indeslutninger og adskillelse.
Opvarmning: Billetten opvarmes til gennemboringstemperaturen. Præcis temperaturstyring sikrer duktilitet, mens man undgår grovhed af korn eller overfladeoxidation.
Piercing: En roterende piercer bruges til at slå en solid stål billet i en hul skal. Dette er det mest kritiske trin i problemfri rørproduktion, da kvaliteten af gennemboringen direkte bestemmer vanskeligheden ved efterfølgende processer og kvaliteten af rørets indre og eksterne overflader.
2. rullende og tegning
Varm rullende/ekstrudering: Skallen går derefter ind i en rørfabrik (såsom en pilgermølle) for yderligere varm rullende for at reducere den ydre diameter og vægtykkelse, mens den indre og ydre overfladekvalitet og dimensionel nøjagtighed resulterer i et ru rør. For visse højlegeringskvaliteter kan ekstrudering anvendes.
Forberedelse af koldt arbejd: Det ru rør er syltede for at fjerne oxidskala og forberede sig på koldt arbejde.
Koldt arbejde: Dette er et centralt trin i opnåelsen af sømløst rør med høj præcision. Det inkluderer primært kold rullende og kold tegning. Koldtegning trækker røret gennem en matrice, reducerer dens dimensioner og forbedrer dens overfladefinish. Koldt arbejde øger rørets styrke markant, men det medfører også arbejdshærdning og reducerer forlængelsen.
3. varmebehandling og efterbehandling
Udglødning: Efter koldt arbejde skal røret gennemgå løsning af annealing (eller mellemliggende udglødning) for at eliminere arbejdshærdning og resterende spændinger, gendanne duktiliteten af det ferritiske rustfrie stål og optimere dens korrosionsbestandighed. Udglødningstemperaturen og holdetiden påvirker signifikant kornstørrelsen af ferritiske rør.
Retning: Dette eliminerer de bøjninger, der blev indført under varmebehandling.
Efterbehandling og inspektion: Dette inkluderer klipning, affasning, pickling, polering og afgørende, ikke-destruktiv test (NDT), såsom hvirvelstrømtest og ultralydstest, for at sikre, at røret er fri for interne defekter, såsom revner eller mellemlag.
Svejset ferritisk rustfrit stålrørfremstillingsproces
Svejset rørfremstilling er baseret på strip (spole), der giver fordelene ved høj produktionseffektivitet og dimensionel nøjagtighed. Den metallografiske struktur i svejseområdet skal imidlertid være i overensstemmelse med basismaterialets og intergranulære korrosion skal undgås.
1. forberedelse og formning
Forberedelse af råmateriale: Færdig ferritisk rustfrit stål koldvalset spole (koldrullet spole) eller varmvalset spole bruges. Kantkvaliteten og tykkelsestolerancen for strimlen er kritisk, hvilket direkte påvirker stabiliteten af efterfølgende svejsning.
SLITT: Spolen skæres i længderetningen i strimler af en specifik bredde, nøjagtigt svarende til omkredsen af det ønskede rør.
Kontinuerlig dannelse: Strimlen passerer gennem en række ruller, bøjer den gradvist i en åben, rund rørform, kendt som et rør tomt. Denne proces skal være ensartet og kontinuerlig for at forhindre stresskoncentrationer.
2. svejsning
Højfrekvent induktionsvejsning (HFIW) eller plasma-lysbuesvejsning (PAW): Dette er den mest almindeligt anvendte svejsemetode til ferritisk rørrør i rustfrit stål.
HFIW bruger en højfrekvent elektrisk strøm til at generere varme, der smelter sammen kanterne på røret. Da ferritiske rustfrie stålkvaliteter (især stabiliserede kvaliteter) generelt har fremragende svejsbarhed, kan HFIW opnå hurtig autogen svejsning af høj kvalitet (uden tilsætning af fyldningsmetal).
Nøglen til svejseprocessen er præcis kontrol af varmeindgang og ekstrudering for at sikre kornforfining i svejseområdet, forhindre dannelse af sprøde faser, såsom martensit, og minimere svejsningsoxidation.
Perlebeskæring: Efter svejsning skal udspringende svejseperler inden for og uden for svejsningen straks fjernes for at imødekomme dimensionelle og væskemodstandskrav.
3. størrelse og efterbehandling
Lysglødning i linjen: For ferritisk rustfrit stål udføres kontinuerlig lysglødning typisk umiddelbart efter svejsning. Varmebehandling i en beskyttende atmosfære (såsom brint eller en nitrogen-hydrogenblanding) sigter mod at gendanne mikrostrukturen af svejsningen og dens varmepåvirkede zone (HAZ), eliminere resterende spændinger og opretholde overfladen af røret, hvilket eliminerer behovet for yderligere syltet.
Størrelse og udretning: Efter annealing passerer røret gennem en størrelsesmølle til den endelige størrelse og korrektion af rundhed, efterfulgt af udretning.
Eddy Current Testing: Eddy Current Testing af svejseområdet er et nøglekvalitetskontroltrin, hvilket sikrer, at svejsningen er fri for defekter, såsom ufuldstændig penetration, porøsitet og revner.

