4 tipos de processo de fabricação de tubos de aço

Os tubos de aço são materiais notáveis usados em muitos setores. Devido à sua excelente resistência e capacidade de suportar altas cargas, os tubos de aço são muito famosos. Eles também participam do transporte de fluidos, gases e outros materiais. Na construção e na infraestrutura, os tubos de aço também desempenham um papel fundamental. Portanto, podemos ver que os tubos de aço são necessários em todos os setores. Portanto, o desenvolvimento da fabricação de tubos de aço também é crucial.

Este artigo tem como objetivo discutir os fundamentos do processo de fabricação de tubos de aço. Ele destaca especialmente os quatro tipos de métodos de fabricação de tubos de aço. Aprenderemos esses métodos usados para diferentes tipos de tubos de aço. Vamos explorar mais.

O que é a fabricação de tubos de aço?

De forma simples, podemos dizer que o processo de fabricação de tubos de aço é chamado de fabricação de tubos de aço. Na verdade, ele transforma materiais de aço bruto em tubos com design personalizado. Cada processo de fabricação tem como objetivo atender a requisitos específicos para várias aplicações. O processo de fabricação de tubos de aço pode variar de acordo com os diferentes tipos de tubos de aço. Sim, esse é o conteúdo principal de nosso artigo de hoje. Na seção seguinte, falaremos mais sobre esses processos.

Os processos de fabricação de tubos de aço desempenham um papel fundamental no fornecimento de soluções personalizadas. Ao compreender as demandas específicas de cada aplicação, esses métodos de fabricação podem variar. Talvez seja necessário modificar o tamanho, a espessura e a configuração dos tubos para atender a aplicações precisas.

Tipos de tubos de aço

Com base em diferentes processos de fabricação, os tubos de aço são categorizados em dois tipos principais. Essas variedades resultam de variações nos métodos de fabricação. Isso afeta a estrutura e as características do tubo. É fundamental entender esses processos de fabricação. Por quê? Porque é essencial para selecionar os tubos mais adequados para atender a demandas específicas.

Podemos observar a superfície do tubo enquanto compreendemos esses dois tipos. Uma linha reta e grossa no tubo indica que ele foi soldado. O tubo é sem costura se não houver linhas ou dificuldades contínuas na superfície. Vamos dar uma olhada em algumas indicações acadêmicas.

• Tubo de aço inoxidável sem costura: É uma peça única de aço sem nenhuma junta soldada. Os quatro principais métodos de fabricação de tubos de aço sem costura garantem uma estrutura uniforme. Eles também proporcionam resistências excepcionais. De fato, um tubo de aço sem costura é superior ao tubo soldado de aço inoxidável. O benefício de não ter costura reduz o risco de vazamentos. Além disso, ele aumenta a capacidade do tubo de suportar condições de alta pressão e temperatura.
• Tubos soldados de aço inoxidável são fabricados unindo-se o aço ou as bobinas por meio de soldagem. A vantagem desses tubos de aço é a capacidade de produzir tubos com diversos diâmetros e espessuras. Eles são soluções econômicas para muitos setores. Eles também têm quatro técnicas de produção principais, como o processo de fabricação de tubos sem costura.

Processo de fabricação de tubos de aço sem costura

As características excepcionais dos tubos de aço sem costura os tornaram muito populares em uma ampla gama de setores. Os exemplos incluem os setores de petróleo e gás. Nesses setores, os tubos de aço sem costura são frequentemente usados para transportar fluidos corrosivos. Por outro lado, os tubos de aço inoxidável sem costura também são usados com frequência em aplicações de alta temperatura. Eles garantem durabilidade e confiabilidade nos setores de geração de energia e nuclear.

Com base nas dimensões e no orçamento do tubo, os fabricantes empregam quatro métodos principais de fabricação de tubos sem costura. Todos os quatro processos de fabricação discutidos abaixo começam com procedimentos semelhantes. As formalidades iniciais são as seguintes:

• Preparação do tarugo: Os processos começam com a seleção de um tarugo de aço de alta qualidade. Trata-se, na verdade, de uma barra de metal sólida, redonda ou cilíndrica.
• Aquecimento: O tarugo escolhido é então submetido a um processo de aquecimento adequado. Essa etapa aumenta sua plasticidade e facilita a deformação e a modelagem.

Em seguida, eles aplicam alguns retoques finais semelhantes seguindo fases de fabricação distintas. Elas são as seguintes:

• Resfriamento e corte: Esse estágio resfria os tubos aquecidos e os corta em comprimentos específicos.
• Alisamento: Os tubos cortados são endireitados para garantir a uniformidade.
• Face da extremidade: Por fim, o processo encerra a produção com o revestimento das extremidades dos tubos de aço. Essa etapa é necessária para obter superfícies lisas e uniformes.

Processo de moagem de mandril

O nome da técnica Mandrel Mill vem do mandril, que é uma ferramenta importante no processo de produção. Durante a etapa de perfuração do procedimento, um mandril é uma haste ou eixo colocado no tubo oco ou cano. Os mandris, por outro lado, ajudam na perfuração, na precisão dimensional e na qualidade da superfície. As etapas do processo são as seguintes.

• Piercing: Essa é a parte mais importante do processo de laminação com mandril. Um mandril perfura o tarugo aquecido e cria um tubo oco.
• Fresamento de mandril: O tubo perfurado é então submetido à fresagem de mandril para obter precisão dimensional. Isso também proporciona uma qualidade adequada da superfície interna.
• Redução de estiramento: O tubo é alongado em uma máquina redutora para atingir as dimensões desejadas.

A técnica de laminação com mandril produz tubos sem costura e de menor diâmetro com grande precisão dimensional. O método garante dimensões precisas e uma superfície interna lisa. Esse processo é, na verdade, mais rápido do que o processo de fabricação de tubos com laminador de plugue da Mannesman.

Processo de fabricação de tubos de moinho de plugues da Mannesmann

Esse processo de fabricação recebeu o nome de seu inventor, Heinrich Mannesmann. Ele é um engenheiro alemão que descobriu o processo no final dos anos 19^th século. Esse processo de fabricação utiliza várias ferramentas e perfurações. O método inclui os seguintes estágios.

• Piercing e alongamento: Um perfurador ou plugue cônico e rotativo perfura o tarugo aquecido. Ele gradualmente o alonga e o molda em um tubo de aço sem costura.
• Laminação (moinho de plugue): Em seguida, o processo utiliza novamente outro moinho de plugue para refinar ainda mais suas dimensões.
• Enrolamento e dimensionamento I: Em seguida, o processo enrola e dimensiona o tubo perfurado para obter as dimensões e a espessura desejadas.
• Resfriamento e alisamento: O tubo alongado e dimensionado é resfriado e endireitado para obter uniformidade.
• Tratamento térmico e dimensionamento II: Após o tratamento térmico, o processo é dimensionado ainda mais para garantir as propriedades mecânicas do tubo. Essa etapa continua para atender às especificações exigidas.

O processo de laminação de plugues da Mannesmann é adequado para a fabricação de tubos sem costura com diâmetros maiores. Esse processo também garante maior integridade estrutural por meio do emprego de perfurações repetidas. Esse método de perfuração múltipla refina as dimensões do tubo e aprimora suas propriedades mecânicas.

Processo de fabricação de tubos forjados sem costura

Esse processo de fabricação envolve o aquecimento e o forçamento de um tarugo de aço por meio de uma matriz moldada. Por fim, o resultado é a formação de um tubo de aço sem costura. No entanto, esse processo de fabricação é adequado para obter formas complexas de seção transversal. Além disso, eles são famosos por criar um excelente acabamento de superfície. O método envolve as seguintes etapas:

• Forjamento: Essa etapa utiliza equipamentos de forjamento para aplicar as forças adequadas. O forjamento envolve moldar o material no formato apropriado do tubo. Em geral, isso implica o uso de matrizes ou moldes.
• Dimensionamento e redução: O metal forjado é então dimensionado e reduzido para atingir as dimensões e a espessura desejadas. Essa etapa contribui para as propriedades mecânicas finais do tubo sem costura.
• Tratamento térmico: O tubo passa por tratamento térmico para otimizar sua microestrutura e características mecânicas. Essa etapa também aumenta a força geral, a durabilidade e a resistência à corrosão.

Processos de extrusão

O processo de extrusão na fabricação de tubos sem costura oferece versatilidade nas formas e dimensões dos tubos. Também é uma solução mais econômica do que outros métodos. Esse método é adequado principalmente para a fabricação de tubos de aço de pequeno e médio porte. O processo de extrusão inclui as seguintes etapas de fabricação:

• Extrusão através da matriz: O tarugo aquecido é forçado a passar por uma matriz moldada. O resultado é a formação de um tubo de aço sem costura com o diâmetro externo e as características desejadas.
• Alongamento: O tubo extrudado passa por um alongamento. É um processo que aumenta seu comprimento e, ao mesmo tempo, aprimora suas propriedades mecânicas.

Processo de fabricação de tubos de aço soldados

Os tubos de aço inoxidável soldados também são usados em uma ampla variedade de campos diferentes. Eles são amplamente usados para aplicações estruturais no setor de construção. Também são populares para a transferência de vários gases e líquidos. Além disso, os tubos soldados são famosos nos setores de alimentos e bebidas por suas superfícies lisas e fáceis de limpar. Além disso, esses tubos de aço inoxidável são usados em vários setores.

O processo de fabricação de tubos de aço para tubos de aço soldados também tem quatro tipos principais. Diferentes setores de fabricação usam métodos de fabricação específicos com base em seus requisitos variados. O procedimento comum pode ser observado em todos os quatro métodos de fabricação de tubos de aço inoxidável soldados a seguir.

• Desenrolamento e nivelamento: Todos os processos abaixo começam com o desenrolamento do aço. Essas matérias-primas geralmente vêm em forma de bobina. Em seguida, a niveladora nivela essas bobinas e as prepara para a fabricação posterior.
• Corte e rebobinamento: O aço não enrolado é cortado de acordo com o diâmetro do tubo. Posteriormente, o processo enrola o aço cortado para melhor manuseio e processamento posterior.
• Desenrolamento e nivelamento de aço cortado: Essas bobinas de aço cortadas vão para diferentes fábricas. Cada processo começa desenrolando o aço cortado e rotulando-o para o estágio posterior.
• Conformação de rolos e bitolas: Essas chapas de aço planas são submetidas a processos de formação de rolo e calibre. Esse processo molda a chapa cortada na forma de tubo desejada.

Além disso, as etapas de pós-processamento são semelhantes em todos os quatro métodos de fabricação de aço inoxidável. São elas:

• Pós-recozimento: Após a soldagem, os tubos de aço soldados passam por processos de pós-recozimento. É um processo de tratamento térmico que aprimora as propriedades do aço.
• Resfriamento e dimensionamento: Em seguida, os tubos são resfriados. Posteriormente, o processo de dimensionamento é implementado para definir as estruturas, garantindo que elas atendam a dimensões específicas.
• Endireitamento e revestimento final: As etapas finais envolvem o endireitamento dos tubos para obter uniformidade. Além disso, o revestimento das extremidades é aplicado para obter superfícies lisas e uniformes.

Soldagem por resistência elétrica (ERW)

O ERW é um método popular de soldagem de tubos de aço. Ele envolve o uso de uma corrente elétrica para gerar calor. Esse determinado nível de calor faz com que as bordas de aço se fundam. A junta soldada é criada sem a necessidade de material de enchimento.

No entanto, o ERW é popular por sua eficiência e versatilidade. Como resultado, eles são altamente adequados para tubos de paredes finas e grossas. Esses tubos são amplamente utilizados em vários setores, incluindo construção e transporte.

Soldagem por fusão elétrica (EFW)

O EFW é um método de soldagem de tubos notável, usado principalmente para tubos de diâmetros maiores. O processo também é conhecido como soldagem por feixe de elétrons. Ele usa o movimento de alta velocidade do feixe de elétrons direcionado para as bordas. A energia cinética desses movimentos produz calor extremo e faz com que a peça de trabalho derreta. O resultado é a formação da solda.

A EFW é famosa por sua capacidade de produzir soldas de alta qualidade com excelentes propriedades mecânicas. O processo pode ser aplicado a uma ampla gama de materiais e é particularmente eficaz para soldar tubos de aço inoxidável e ligas. Uma das grandes vantagens do EFW é a capacidade de lidar com tubos mais grossos. Como resultado, eles são populares em aplicações em setores pesados, como petróleo e gás.

Soldagem de alta frequência (HFW)

O HFW utiliza corrente de alta frequência para criar calor para unir tubos de aço. Normalmente, eles usam uma frequência mais alta do que a ERW. Normalmente, a faixa começa em mais de 70 kHz. Esse método de fabricação de tubos de aço é adequado para soldar seções espessas de aço. Portanto, ele se tornou uma escolha comum para a fabricação de tubos usados em aplicações pesadas.

O processo de fabricação de aço HFW oferece excelente qualidade de solda e altas taxas de produção. Outra grande vantagem desse processo é sua aplicabilidade a uma variedade de tipos de aço. Os tubos HFW são amplamente usados no transporte de petróleo e gás, em tubulações de poços de petróleo e em estruturas de construção. Eles também são predominantes em vários tipos de tubos mecânicos e acessórios de construção naval.

Soldagem por arco submerso (SAW)

O SAW normalmente tem dois tipos principais. Um deles é o Long Seams (LSAW) e o SPPiral/Helical Seams (SSAW/HSAW). O processo de fabricação do tubo LSAW (Longitudinal Submerges Arc-Welding Pipe) usa a chapa de aço como matéria-prima. Ele a molda com a máquina de moldagem e, em seguida, realiza a soldagem por arco submerso de dupla face.

O processo de fabricação de aço HFW oferece altas velocidades de soldagem e penetração profunda. Eles também podem lidar com produção em larga escala.

Conclusão

Vamos embrulhar tudo! Há muitos tipos diferentes de técnicas de fabricação de tubos de aço. Essas variedades podem se alterar dependendo de vários fatores, como as propriedades do material e o orçamento. Todos esses procedimentos de fabricação são comuns em uma variedade de setores. Entretanto, este artigo avaliou muitos métodos de fabricação de tubos de aço inoxidável sem costura e soldados. Um dos quatro procedimentos de fabricação de aço inoxidável pode produzir cada um desses tubos.

Esperamos que este artigo tenha demonstrado as diversas variedades de métodos de fabricação de aço inoxidável. Ele também pode ajudá-lo a determinar o melhor tubo de aço inoxidável para o seu projeto. No entanto, se precisar de algum suporte adicional, não hesite em entrar em contato conosco.