Costura y longitud de tubo soldado de titanio de 1 m

Tubo de titanio soldado de alta resistencia de 1 m: costura, longitud de corte y clasificación

Una longitud de corte de un metro es una conveniencia de compra que convierte un producto en espiral en un artículo contable, pero no cambia la metalurgia. Lo que decide el rendimiento de este tubo es la costura, el recocido que sigue a la soldadura y la precisión del corte. Esos tres puntos son también donde comienzan la mayoría de las discusiones en la recepción de mercancías, por lo que vale la pena resolverlos antes de realizar el pedido.

¿Por qué se suministra una longitud de un metro?

Suministrar una longitud fija de un metro hace que los pedidos pequeños sean prácticos. Proporciona un recuento de piezas conocido, un paquete predecible y una longitud que se adapta a las profundidades estándar de las placas de tubos, los estantes de muestras, los bancos de pruebas y las tiradas de proceso cortas sin una segunda operación de corte. También permite al molino cortar de existencias que se suministran en longitudes aleatorias más largas, que es como llega normalmente el tubo soldado, sin pedir al cliente que manipule una bobina.

El corte en sí es un elemento de especificación. Una tolerancia de longitud de un milímetro es realista en una sierra de cinta o una sierra en frío con tope, y es lo que la mayoría de los planos de fabricación asumen. La escuadra del corte importa más que la longitud en trabajos de soldadura, porque un extremo descentrado abre un hueco que debe rellenarse, y la entrada de calor distorsiona la junta. La rebaba importa en cualquier línea donde el tubo transporte flujo o donde un sello de accesorio presione sobre el extremo.

La costura es la característica definitoria

El tubo soldado comienza como una tira, se forma en una sección redonda, se suelda a lo largo de su longitud, luego se recoce y se dimensiona. El recocido no es opcional: la soldadura deja una estrecha zona de microestructura colada y dura, y sin un recocido completo, el tubo se agrietará al expandirse en una placa de tubos o al doblarse cerca de la costura. Un tubo que ha sido soldado y no recocido correctamente parece idéntico desde el exterior y falla en servicio.

La costura también establece la base de presión. Un tubo sin costura se clasifica en función de la pared completa, mientras que un tubo soldado tiene un factor de unión inferior a 1,0 a menos que la soldadura haya sido calificada y probada al nivel que permite el código. En la práctica, esto significa que un tubo soldado a menudo necesita una pared ligeramente más gruesa que un tubo sin costura para la misma presión de diseño, y la diferencia de costo puede desaparecer una vez que se ajusta la pared.

Para la fabricación, tenga en cuenta la costura. Una curva que cruza la costura pone la soldadura en la región de mayor tensión, por lo que la costura debe colocarse en el eje neutro o lejos de la curva, y el tubo debe marcarse para que el instalador sepa dónde está. La expansión de un extremo de tubo en una placa de tubos funciona mejor cuando la costura está recocida y la expansión está controlada, ya que la sobreexpansión abre la soldadura.

¿Qué norma se aplica?

Las tres normas mencionadas en esta página no son intercambiables. ASTM B338 cubre tubos sin costura, ASTM B861 cubre tuberías sin costura y ASTM B862 cubre tubos soldados. Por lo tanto, un tubo soldado debe pedirse y certificarse según B862, con B338 o B861 mencionados solo donde se ofrezca una alternativa sin costura junto a él. Mezclar los tres en un solo artículo de línea es el problema de documentación más común en esta familia de productos.

La página también describe el artículo como un tubo redondo soldado pulido en un campo y como sin costura en otro, y enumera el laminado y la extrusión como la tecnología. Esos pertenecen a productos diferentes. La lectura conservadora, y la que coincide con el título, es que se trata de un tubo soldado con acabado pulido, disponible en un equivalente sin costura bajo pedido. Los compradores deben indicar explícitamente la forma del producto en lugar de confiar en la descripción.

Cifras de resistencia y lo que implican

El bloque de atributos enumera una resistencia a la tracción de 1000 MPa y una resistencia a la fluencia de 800 MPa junto con Gr2, Gr7 y Gr12, una densidad de 4,51 g/cm³ y un alargamiento del 20 por ciento. Al igual que con la mayoría de las listas de titanio, esas cifras describen una familia en lugar de una sola calidad. Gr2 en estado recocido alcanza aproximadamente 345 MPa de tracción y 275 MPa de fluencia con un alargamiento muy superior al 20 por ciento, mientras que una resistencia a la tracción de 1000 MPa con una resistencia a la fluencia de 800 MPa pertenece a una calidad de aleación.

Para un uso intensivo, el enfoque correcto es nombrar la calidad y la propiedad. Si el uso es resistencia a la corrosión con buena formabilidad, Gr2 es la opción económica y la cifra de 1000 MPa es irrelevante. Si el uso realmente necesita una mayor resistencia, la calidad de la aleación debe especificarse con su requisito mecánico y verificarse en el certificado, y el procedimiento de soldadura debe calificarse para esa calidad, ya que el titanio de aleación es menos indulgente que las calidades puras.

Tamaños, pared y ajuste

Los diámetros exteriores listados, 9,52, 12,7, 15,9, 19,1, 25,4, 32, 33,4 y 38,1 mm, son tamaños de serie en pulgadas, y son los tamaños que se acoplan con accesorios estándar y diseños de placas de tubos. La pared varía de 0,5 a 10 mm, por lo que el mismo diámetro exterior puede ser un tubo de instrumento ligero o una sección de pared gruesa. El rango de diámetro interior de 0,5 a 100 mm se deriva de estas dos dimensiones y es una consecuencia, no una especificación independiente.

El campo de dimensiones de esta página también menciona una longitud máxima de stock de 1200 mm, lo que es coherente con el corte de piezas de un metro de stock más largo con una asignación para el corte y el recorte de extremos. Vale la pena confirmar que el metro es la longitud terminada después del corte, desbarbado e inspección, no la longitud nominal de stock antes de esas operaciones.

Aplicaciones y límites prácticos

El tubo de titanio soldado en este rango de tamaños se utiliza para internos de recipientes a presión, trabajos de calderas y condensadores, líneas de proceso químico y paquetes de intercambiadores de calor donde el uso es lo suficientemente agresivo como para descartar el acero inoxidable. La industria aeroespacial y los equipos médicos utilizan el mismo tubo para marcos, soportes y piezas de instrumentos, donde la combinación de bajo peso y resistencia a la corrosión importa más que la mayor resistencia.

Los límites son los habituales del titanio. Las grietas bajo soportes y juntas son donde comienza el ataque, especialmente a temperaturas elevadas, y los ácidos reductores necesitan una calidad de paladio en lugar de Gr2. La contaminación por hierro de las herramientas de acero crea sitios para la picadura, por lo que las herramientas dedicadas y un paso de decapado después de la fabricación valen la pena. Y debido a que el titanio tiene aproximadamente la mitad del módulo elástico del acero, un tubo que es lo suficientemente rígido en acero puede deflectarse notablemente en titanio en el mismo tramo.

Inspección y pedido

Un pedido de tubo soldado debe incluir una prueba de soldadura, una prueba de aplanamiento, un examen hidrostático o de corriente de Foucault, y una verificación dimensional que incluya longitud y escuadra. Un certificado 3.1 según EN 10204 debe mostrar el número de lote, la química de la tira, el resultado de la prueba de soldadura y las propiedades mecánicas, trazables a las piezas entregadas.

El pedido también debe indicar la forma del producto y la norma, la calidad con su requisito mecánico, el diámetro exterior y la pared con tolerancias, la longitud terminada y su tolerancia, la calidad del corte, la condición de la superficie, el requisito de marcado de la costura y el embalaje. Esos artículos tardan diez minutos en escribirse y eliminan casi todas las razones para que se rechace una entrega.

Imágenes del producto