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ASTM A519SAE 1020 Tubos sin costura: normas, también conocido como, Fabricación y aplicaciones
1. Introducción a la norma ASTM A519 SAE 1020 Tubos sin costura
ASTM A519SAE 1020 Los tubos sin costura son tubos sin costura de acero al carbono lisos con bajo contenido de carbono ampliamente utilizados., que se fabrican de acuerdo con la norma ASTM A519 formulada por la Sociedad Estadounidense de Pruebas y Materiales (ASMA). SAE 1020 se refiere al grado del material, que pertenece al acero bajo en carbono con un contenido de carbono de 0.18-0.23%, con excelente soldabilidad, conformabilidad, maquinabilidad y rentabilidad. Estos tubos sin costura son piezas cilíndricas huecas hechas de SAE. 1020 acero a través de perforación, laminación, Tratamiento térmico y otros procesos sin costuras de soldadura., que tienen las ventajas de un espesor de pared uniforme, alta precisión dimensional, y buenas propiedades mecánicas en comparación con los tubos soldados.
ASTM A519SAE 1020 Los tubos sin costura se utilizan ampliamente en diversos campos industriales., como sistemas de tuberías, Fabricación de Maquinaria, industria automotriz, ingeniería de la construcción, y maquinaria agrícola. Se utilizan principalmente para transportar fluidos de baja y media presión. (como el agua, petróleo, aire), y para fabricar piezas estructurales mecánicas., componentes automotrices, y otros productos. Por su bajo coste y buen rendimiento integral., Se han convertido en uno de los tipos de tubos sin costura más utilizados en el campo industrial..
Este documento elaborará sistemáticamente los conocimientos relevantes de ASTM A519 SAE. 1020 tubos sin costura, incluida la descripción general de la norma ASTM A519, composición química y propiedades mecánicas, proceso de manufactura, caracteristicas tecnicas, aplicaciones industriales, inspección y control de calidad, y perspectivas de mercado, Proporcionar una referencia completa para el personal técnico y de ingeniería., personal de adquisiciones y profesionales relevantes.
2. Descripción general de la norma ASTM A519
La norma ASTM A519 es una norma clave formulada por ASTM para tubos sin costura de acero al carbono y acero aleado., que especifica los requisitos técnicos, métodos de prueba, reglas de inspección, embalaje, Marcado y transporte de tubos sin costura para aplicaciones mecánicas y de presión.. Esta norma cubre una variedad de grados de materiales., incluyendo SAE 1010, SAE 1020, SAE 1045, SAE 4130, etc., entre los cuales SAE 1020 Es el grado de acero con bajo contenido de carbono más utilizado en la norma..
La norma ASTM A519 se publicó por primera vez en 1937 y ha sido revisado muchas veces desde entonces para adaptarse al desarrollo de la tecnología industrial y las necesidades de las aplicaciones prácticas.. La última versión del estándar. (a partir de 2024) es ASTM A519/A519M-24, que adopta el sistema de unidad dual (sistema métrico y sistema imperial) para especificar los parámetros técnicos, haciéndolo aplicable tanto al mercado nacional como al internacional.. El objetivo principal de esta norma es garantizar que los tubos sin costura fabricados tengan una calidad estable y un rendimiento confiable., y puede cumplir con los requisitos de diversas aplicaciones mecánicas y de presión..
2.1 Ámbito de aplicación
La norma ASTM A519 se aplica a tubos sin costura con acabado en caliente y en frío fabricados de acero al carbono y acero aleado., con diámetros exteriores que van desde 12.7 mm (0.5 en.) a 273.05 mm (10.75 en.) y espesores de pared que van desde 1.24 mm (0.049 en.) a 25.4 mm (1.0 en.). Estos tubos sin costura se utilizan principalmente para estructuras mecánicas., tubería de presión, componentes automotrices, y otras aplicaciones, pero no incluye tubos sin costura para aplicaciones de calderas y recipientes a presión (que están cubiertos por la norma ASTM A106, ASTM A213 y otros estándares).
ASTM A519SAE 1020 tubos sin costura, como parte de la norma ASTM A519, Cumplir plenamente con el ámbito de aplicación de la norma.. Están disponibles en tipos con acabado en caliente y en frío.: Los tubos sin costura acabados en caliente son adecuados para aplicaciones de uso general que requieren buena ductilidad., mientras que los tubos sin costura acabados en frío son adecuados para aplicaciones que requieren alta precisión dimensional y acabado superficial., como piezas mecánicas de precisión y tuberías hidráulicas para automóviles.
2.2 Requisitos técnicos básicos de la norma
La norma ASTM A519 tiene requisitos estrictos sobre los parámetros técnicos de los tubos sin costura., incluyendo precisión dimensional, composición química, propiedades mecánicas, calidad de la superficie, y calidad interna, que son la base clave para garantizar la calidad de ASTM A519 SAE 1020 tubos sin costura.
2.2.1 Requisitos de precisión dimensional
La precisión dimensional de ASTM A519 SAE 1020 Los tubos sin costura incluyen principalmente la desviación del diámetro exterior., desviación del espesor de la pared, desviación de longitud, y rectitud, que se dividen en tipos acabados en caliente y acabados en frío con diferentes requisitos:
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Desviación del diámetro exterior: Para tubos sin costura acabados en caliente, la desviación del diámetro exterior es ±0,5% del diámetro exterior nominal (desviación mínima no inferior a ±0,13 mm); para tubos sin costura acabados en frío, la desviación del diámetro exterior es más estricta, desde ±0,05 mm hasta ±0,10 mm, dependiendo del diámetro exterior nominal.
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Desviación del espesor de la pared: La desviación del espesor de la pared de los tubos sin costura acabados en caliente es ±10% del espesor de la pared nominal. (desviación mínima no inferior a ±0,13 mm); la desviación del espesor de la pared de los tubos sin costura acabados en frío es ±5% del espesor de la pared nominal, asegurando un espesor de pared más uniforme.
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Desviación de longitud: La longitud de los tubos sin costura puede ser de longitud fija o aleatoria.. La longitud aleatoria suele ser 4-7 metros; la desviación de longitud fija es ±10 mm, y la desviación máxima no excederá ±20 mm para tubos con una longitud de más de 6 metros.
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Rectitud: La desviación de rectitud de los tubos sin costura acabados en caliente no excederá 1.5 milímetros por metro; la desviación de rectitud de los tubos sin costura acabados en frío no excederá 1.0 milímetros por metro, asegurando que los tubos no se doblen fácilmente durante la instalación y el uso.
2.2.2 Requisitos de calidad de la superficie
La calidad de la superficie de ASTM A519 SAE. 1020 Los tubos sin costura están estrictamente regulados por la norma ASTM A519., que requiere que las superficies interior y exterior de los tubos sean lisas, libre de grietas, inclusiones, arañazos, pozos, Pliegues y otros defectos que afecten el rendimiento.. La rugosidad de la superficie de los tubos sin costura acabados en caliente no excederá 6.3 Μm (Real academia de bellas artes), y la rugosidad de la superficie de los tubos sin costura acabados en frío no excederá 1.6 Μm (Real academia de bellas artes), que se puede lograr puliendo, decapado y otros procesos si es necesario.
Además, La superficie del tubo no debe tener excesivas incrustaciones de óxido ni óxido.. Para tubos sin costura que deben almacenarse y transportarse durante mucho tiempo, tratamiento superficial antioxidante (como galvanizado, pintura) Se realizará para evitar la corrosión..
2.2.3 Requisitos de calidad internos
La calidad interna de ASTM A519 SAE 1020 Los tubos sin costura se refieren principalmente a la estructura interna y los defectos., que deben estar libres de grietas internas, agujeros de contracción, porosidad, Segregación y otros defectos que afectan las propiedades mecánicas.. La norma exige que el tamaño de grano del tubo sea 6-8 grados (según norma ASTM E112), asegurando una microestructura uniforme y propiedades mecánicas estables.
Para tubos sin costura de paredes gruesas (espesor de pared mayor que 15 mm), pruebas no destructivas (como pruebas ultrasónicas, pruebas radiográficas) Se llevará a cabo para comprobar los defectos internos., y los resultados de las pruebas deberán cumplir con los requisitos de la norma ASTM A519.. Si se encuentran defectos internos, El tubo será reparado o desguazado según la gravedad de los defectos..
2.3 Relación con otras normas relevantes
ASTM A519SAE 1020 Los tubos sin costura están estrechamente relacionados con otras normas relevantes., que son complementarios y diferenciados en ámbito de aplicación y requisitos técnicos, incluyendo principalmente los siguientes:
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Estándar ASTM A106: Esta norma se aplica a los tubos sin costura de acero al carbono para tuberías de alta temperatura y alta presión., que se utilizan principalmente en calderas, recipientes a presión y otras aplicaciones de alta temperatura y alta presión. Comparado con ASTM A519 SAE 1020 tubos sin costura, ASMA A106 sin costuras Los tubos tienen requisitos más altos en cuanto a rendimiento a alta temperatura y capacidad de carga de presión., Y el grado del material es principalmente A., B, C (El contenido de carbono aumenta a su vez.).
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Norma ASTM A213: Esta norma se aplica a tubos sin costura de acero aleado y acero inoxidable para calderas e intercambiadores de calor., que se utilizan principalmente en alta temperatura, ambientes corrosivos y de alta presión. Los grados de materiales incluyen TP304, ×1,7-39,7 mm Estándar ejecutivo (acero inoxidable), T11, T22 (aleación de acero), etc., que tienen mejor resistencia a altas temperaturas y resistencia a la corrosión que ASTM A519 SAE 1020 tubos sin costura.
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Estándar SAE J524: Esta norma está formulada por la Sociedad de Ingenieros Automotrices. (SAE), que especifica los requisitos técnicos de los tubos de acero sin costura para aplicaciones automotrices. ASTM A519SAE 1020 Los tubos sin costura se pueden utilizar en aplicaciones automotrices si cumplen con los requisitos de la norma SAE J524., como tuberías de combustible para automóviles, tubos hidraulicos, etc..
-
GB/T 8162 Estándar: Esta es una norma nacional china para tubos estructurales de acero sin costura., que es equivalente a la norma ASTM A519 en alcance de aplicación y requisitos técnicos.. los 20# tubo sin costura de acero en GB/T 8162 es similar a ASTM A519 SAE 1020 tubo sin costura en composición química y propiedades mecánicas, y se pueden usar indistintamente en algunas aplicaciones de propósito general.
Cabe señalar que cuando ASTM A519 SAE 1020 Los tubos sin costura se utilizan en campos específicos. (como tuberías de presión, industria automotriz), no sólo deben cumplir con la norma ASTM A519, pero también cumple con los requisitos de los estándares industriales correspondientes para garantizar la seguridad y confiabilidad de la aplicación..
3. Composición química y propiedades mecánicas de ASTM A519 SAE 1020 Tubos sin costura
La composición química y las propiedades mecánicas son los indicadores principales que determinan el desempeño y el alcance de aplicación de ASTM A519 SAE. 1020 tubos sin costura. La composición química de SAE. 1020 El acero está estrictamente controlado de acuerdo con la norma ASTM A519 para garantizar la estabilidad de sus propiedades mecánicas y su rendimiento de procesamiento.. las propiedades mecanicas, incluyendo resistencia a la tracción, resistencia a la fluencia, alargamiento, y la dureza, están determinados por la composición química y el estado del tratamiento térmico., y afecta directamente la capacidad de carga y el rendimiento de procesamiento de los tubos sin costura.
3.1 Composición química
ASTM A519SAE 1020 Es un acero al carbono simple con un bajo contenido de carbono., y su composición química incluye principalmente carbono (C), manganeso (Minnesota), silicio (Si), fósforo (P), azufre (S), y otros oligoelementos. El contenido de cada elemento está estrictamente limitado por la norma ASTM A519 para evitar los efectos adversos de elementos nocivos. (como P y S) sobre el rendimiento del material y para garantizar el equilibrio entre la resistencia y la ductilidad del material.. Los requisitos detallados de composición química de ASTM A519 SAE 1020 Los tubos sin costura se muestran en la tabla. 2.
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Elemento
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Tenga en cuenta que uno de nuestros clientes requiere un presupuesto para la carcasa según los siguientes detalles (min)
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Máximo (máximo)
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Valor típico
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Función e influencia
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Manganeso (C)
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0.18
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0.23
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0.20
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El elemento de fortalecimiento más importante.; Controla la resistencia y dureza del acero.. Un contenido de carbono de 0.18-0.23% equilibra la resistencia y la ductilidad, asegurando una buena soldabilidad y conformabilidad.
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Manganeso (Minnesota)
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0.30
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0.60
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0.45
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Mejora la resistencia y tenacidad del acero.; mejora la templabilidad y reduce la fragilidad causada por el azufre. También actúa como desoxidante durante la fabricación de acero para eliminar impurezas..
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Silicio (Si)
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0.10
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0.35
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0.20
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Actúa como desoxidante y fortalece la matriz de ferrita., mejorando la resistencia y dureza del acero. El exceso de silicio reducirá la soldabilidad y ductilidad del acero..
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|
Fósforo (P)
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–
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0.040
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0.025
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impureza dañina; Provoca fragilidad en frío del acero., reduciendo su tenacidad a bajas temperaturas. Estrictamente controlado a un nivel bajo para garantizar el rendimiento del material a baja temperatura..
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Azufre (S)
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–
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0.050
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0.030
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impureza dañina; provoca fragilidad en caliente del acero, reduciendo su ductilidad y tenacidad durante el procesamiento en caliente (como perforar y rodar). Controlado para evitar efectos adversos en el rendimiento del procesamiento..
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|
Cobre (Cu)
|
–
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0.20
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0.10
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Elemento traza; Mejora ligeramente la resistencia a la corrosión del acero., pero el exceso de cobre reducirá la trabajabilidad en caliente..
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|
Hierro (Fe)
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bola.
|
bola.
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98.7-99.2
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Elemento matricial; forma la estructura básica del acero (ferrita y perlita).
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La composición química de ASTM A519 SAE. 1020 está diseñado para equilibrar el rendimiento de procesamiento del material y las propiedades mecánicas.. El bajo contenido de carbono (0.18-0.23%) Garantiza una buena soldabilidad y conformabilidad., hacer que los tubos sin costura sean adecuados para diversos métodos de soldadura (como soldadura por arco, soldadura de gas, y soldadura por resistencia) y procesos de formación (como doblar, embridado, y expandiéndose). Se añaden manganeso y silicio como elementos de aleación para mejorar la resistencia y tenacidad del acero sin reducir significativamente su ductilidad.. El fósforo y el azufre están estrictamente controlados como impurezas nocivas para evitar la fragilidad en frío y la fragilidad en caliente., Garantizar la fiabilidad del material durante el procesamiento y el servicio..
Cabe señalar que la composición química de ASTM A519 SAE 1020 Puede tener ligeras desviaciones en diferentes lotes de producción., pero debe estar dentro del rango especificado por la norma ASTM A519. El fabricante debe proporcionar un informe de prueba de materiales. (MTR) para cada lote de tubos sin costura, detallar los resultados reales de las pruebas de composición química para garantizar la trazabilidad y el control de calidad..
3.2 Propiedades mecánicas
Las propiedades mecánicas de ASTM A519 SAE. 1020 Los tubos sin costura están estrechamente relacionados con su estado de tratamiento térmico y método de procesamiento. (acabado en caliente o acabado en frío). La norma ASTM A519 especifica los requisitos mínimos para propiedades mecánicas como la resistencia a la tracción., resistencia a la fluencia (0.2% compensar), alargamiento, y reducción de área. Las propiedades mecánicas de ASTM A519 SAE con acabado en caliente y acabado en frío. 1020 los tubos sin costura son diferentes: Los tubos sin costura acabados en frío tienen mayor resistencia a la tracción y límite elástico debido al endurecimiento por trabajo durante el procesamiento en frío., pero menor alargamiento; Los tubos sin costura acabados en caliente tienen mejor ductilidad y tenacidad debido a la eliminación del endurecimiento por trabajo durante el procesamiento en caliente.. Los requisitos detallados de propiedades mecánicas de ASTM A519 SAE 1020 Los tubos sin costura se muestran en la tabla. 3.
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Característica mecánica
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Estándar de prueba
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Acabado en caliente (Recocido) Estado
|
Estado acabado en frío
|
Unidad
|
|
Resistencia a la tracción (TS), min
|
ASTM E8/E8M
|
415
|
450
|
MPa (KSI)
|
|
resistencia a la fluencia (YS, 0.2% compensar), min
|
ASTM E8/E8M
|
240 (35)
|
310 (45)
|
MPa (KSI)
|
|
Alargamiento en 50 mm (2 en.) Longitud del calibre, min
|
ASTM E8/E8M
|
25
|
15
|
%
|
|
Reducción del área, min
|
ASTM E8/E8M
|
50
|
40
|
%
|
|
Dureza Brinell (HB), máximo
|
ASTM E10
|
137
|
179
|
HB
|
|
Dureza al impacto (Izod, 23℃), min
|
ASTM E23
|
60
|
40
|
J
|
Las propiedades mecánicas de ASTM A519 SAE. 1020 Los tubos sin costura se pueden ajustar mediante tratamiento térmico.. Por ejemplo, tratamiento de recocido (calentamiento a 815-870 ℃, sosteniendo por un tiempo determinado, y enfriamiento lento) Puede reducir la dureza del acero., mejorar la ductilidad y la tenacidad, y eliminar las tensiones residuales generadas durante el procesamiento.. Tratamiento normalizador (calentamiento a 890-950 ℃, sosteniendo por un tiempo determinado, y refrigeración por aire) Puede refinar la estructura del grano., mejorar la resistencia y tenacidad del acero, y es adecuado para tubos sin costura que requieren mayor resistencia.. Tratamiento de enfriamiento y revenido (enfriamiento a 850-900 ℃, templado a 550-650 ℃) Puede mejorar aún más la resistencia y dureza del acero., pero reducirá la ductilidad, por lo que rara vez se utiliza para ASTM A519 SAE 1020 tubos sin costura, que se utilizan principalmente para aplicaciones de uso general que requieren buena ductilidad.
Para comprender mejor las características de rendimiento de ASTM A519 SAE 1020 tubos sin costura, Mesa 4 compara sus propiedades mecánicas con otros grados comunes de tubos sin costura de acero al carbono y acero aleado cubiertos por la norma ASTM A519. Se puede ver en la tabla que ASTM A519 SAE 1020 Tiene menor resistencia a la tracción y límite elástico que el acero con alto contenido de carbono. (SAE 1045) y acero de aleación (SAE 4130), pero mayor alargamiento y mejor ductilidad., lo que refleja sus ventajas en el rendimiento del procesamiento. En comparación con el acero bajo en carbono con menor contenido de carbono (SAE 1010), ASTM A519SAE 1020 tiene mayor fuerza, lo que lo hace más adecuado para aplicaciones que requieren una cierta capacidad de carga.
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Grado
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Resistencia a la tracción (MPa), min
|
resistencia a la fluencia (MPa), min
|
Alargamiento (%), min
|
Dureza Brinell (HB), máximo
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Tipo de material
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|
ASTM A519SAE 1010
|
330
|
180
|
30
|
111
|
Acero al carbono simple con bajo contenido de carbono
|
|
ASTM A519SAE 1020
|
415
|
240
|
25
|
137
|
Acero al carbono simple con bajo contenido de carbono
|
|
ASTM A519SAE 1045
|
620
|
330
|
16
|
217
|
Acero al carbono simple de carbono medio
|
|
ASTM A519SAE 4130
|
860
|
690
|
18
|
255
|
Tee (Acero Cr-Mo)
|
|
ASTM A519SAE 4340
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1030
|
860
|
12
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302
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Tee (Acero Ni-Cr-Mo)
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La prueba de propiedades mecánicas de ASTM A519 SAE 1020 Los tubos sin costura deben realizarse de acuerdo con las normas pertinentes especificadas en la Tabla 3, y las muestras de prueba deben tomarse en estricta conformidad con los requisitos de ASTM A519. La prueba de tracción y la prueba de límite elástico se llevan a cabo utilizando una máquina de prueba universal., y la muestra de prueba es una muestra de barra redonda estándar cortada del tubo sin costura. La longitud calibrada de la muestra es 50 mm (2 en.), y la velocidad de prueba se controla en 2-5 mm/min para garantizar la precisión de los resultados de la prueba. La prueba de dureza Brinell se lleva a cabo utilizando un durómetro Brinell., con una carga de prueba de 3000 kgf y una bola de acero con un diámetro de 10 mm. El punto de prueba se selecciona en la sección transversal del tubo., y se toman al menos tres puntos de prueba para cada muestra para calcular el valor promedio, que se toma como el valor de dureza del tubo.
Vale la pena señalar que las propiedades mecánicas enumeradas en la tabla 3 y en la tabla 4 son los requisitos mínimos especificados por la norma ASTM A519. En producción real, debido a las diferencias en los procesos de producción (como la calidad de la palanquilla, parámetros de rodadura, y control del tratamiento térmico), las propiedades mecánicas reales de ASTM A519 SAE 1020 Los tubos sin costura pueden ser ligeramente más altos que los requisitos estándar.. Por ejemplo, la resistencia a la tracción real de ASTM A519 SAE con acabado en caliente 1020 Los tubos sin costura suelen estar entre 420-480 MPa, y el límite elástico está entre 245-290 MPa, que es ligeramente superior al valor estándar mínimo, Garantizar un cierto margen de seguridad para aplicaciones prácticas.. sin embargo, El rendimiento real no debe ser inferior a los requisitos estándar.; de lo contrario, El producto se considerará no calificado y no podrá ponerse en uso..
Además, las propiedades mecánicas de ASTM A519 SAE 1020 Los tubos sin costura también se ven afectados por el espesor de la pared del tubo.. Para tubos sin costura con un espesor de pared mayor (más de 20 mm), debido a la dificultad en el tratamiento térmico (como calentamiento y enfriamiento desiguales), Puede haber ligeras diferencias en las propiedades mecánicas entre la superficie y el núcleo.. Por lo tanto, al producir paredes gruesas ASTM A519 SAE 1020 tubos sin costura, Los fabricantes necesitan optimizar el proceso de tratamiento térmico., como extender el tiempo de retención y controlar la velocidad de enfriamiento, para garantizar la uniformidad de las propiedades mecánicas de toda la pared del tubo.
4. Proceso de fabricación de ASTM A519 SAE 1020 Tubos sin costura
El proceso de fabricación de ASTM A519 SAE. 1020 Los tubos sin costura son un proyecto sistemático complejo., que incluye principalmente la preparación de palanquillas, perforación, laminación, tratamiento térmico, y terminando. Cada enlace de proceso tiene estrictos requisitos técnicos y estándares de control de procesos., que afectan directamente la calidad, actuación, y precisión dimensional del producto final. Como acero al carbono simple con bajo contenido de carbono., ASTM A519SAE 1020 Tiene buena trabajabilidad en caliente y trabajabilidad en frío., lo que lo hace adecuado para procesos de fabricación tanto en caliente como en frío.. Esta sección detallará sistemáticamente el proceso de fabricación de ASTM A519 SAE. 1020 tubos sin costura, Centrándose en los puntos técnicos clave y los requisitos de control de procesos de cada etapa..
4.1 Preparación de palanquilla
La preparación de palanquilla es el primer y más básico eslabón en el proceso de fabricación de tubos sin costura., y la calidad del tocho determina directamente la calidad del tubo sin costura final. ASTM A519SAE 1020 Los tochos de tubos sin costura están hechos principalmente de tochos de fundición continua o tochos forjados., entre las cuales las palanquillas de colada continua se utilizan ampliamente en la producción a gran escala debido a su alta eficiencia de producción y bajo costo.. La materia prima para la preparación de palanquillas es SAE. 1020 lingote de acero o losa de colada continua, que debe cumplir con los requisitos de composición química especificados en la Tabla 2 para asegurar el rendimiento posterior del tubo sin costura.
Los pasos específicos de la preparación de la palanquilla incluyen la inspección de la materia prima., calefacción de palanquilla, y corte de palanquilla. primero, la materia prima (lingote de acero o losa de colada continua) debe someterse a un estricto análisis de composición química e inspección de calidad de la superficie. La composición química se prueba mediante espectroscopia de emisión óptica. (OES) o fluorescencia de rayos X (XRF) para confirmar que cumple con los requisitos de ASTM A519 SAE 1020; La calidad de la superficie se controla mediante inspección visual. (Vermont) para comprobar si hay defectos como grietas, inclusiones, arañazos, y hoyos. Cualquier materia prima que no pase la inspección debe ser rechazada y no puede usarse para la preparación de palanquillas..
Después de pasar la inspección de la materia prima., El lingote de acero o la losa de colada continua se calienta a una temperatura adecuada para laminar o forjar el tocho.. La temperatura de calentamiento generalmente se controla entre 1100-1250 ℃, ¿Cuál es el rango óptimo de temperatura de trabajo en caliente para SAE? 1020 acero. A esta temperatura, El acero tiene buena plasticidad y dureza., y la resistencia a la deformación es baja, lo que favorece el laminado o forjado posterior. Durante el proceso de calentamiento, es necesario controlar la velocidad de calentamiento y el tiempo de mantenimiento para evitar el sobrecalentamiento, incendio, o calentamiento desigual del tocho. El sobrecalentamiento hará que la veta del acero crezca excesivamente., reduciendo la resistencia y tenacidad del tocho; La quema provocará oxidación y descarburación de la superficie del tocho., afectando la calidad de la superficie y el rendimiento del tubo sin costura final.
Después de calentar, el lingote de acero o la losa de colada continua se lamina o se forja en palanquillas con un determinado diámetro y longitud. El diámetro del tocho se determina según el diámetro exterior y el espesor de la pared del tubo sin costura final., normalmente 50-200 mm, y la longitud es 1-3 metros. Para palanquillas de colada continua, Se pueden utilizar directamente después de cortarlos a la longitud requerida sin necesidad de laminado ni forjado adicionales.; para lingotes de acero, primero deben forjarse en palanquillas para refinar la estructura del grano y eliminar defectos internos como la porosidad y la segregación..
Finalmente, Las palanquillas laminadas o forjadas se cortan en palanquillas de longitud fija utilizando una máquina cortadora por llama o una sierra., y la superficie de corte se recorta para garantizar que la superficie de corte sea plana y libre de rebabas. Las palanquillas recortadas se envían al siguiente proceso. (perforación) para su posterior procesamiento. Cabe señalar que las palanquillas después del corte deben enfriarse lentamente a temperatura ambiente para evitar grietas causadas por un enfriamiento rápido..
4.2 Proceso de perforación
El proceso de perforación es el eslabón central en la fabricación de tubos sin costura., cuyo objetivo principal es perforar un agujero en el centro del tocho sólido para formar un tubo hueco en bruto (también conocido como palanquilla hueca). La calidad del proceso de perforación afecta directamente la uniformidad del espesor de la pared., calidad de la superficie interior, y precisión dimensional del tubo sin costura final. Para ASTM A519SAE 1020 tubos sin costura, Los métodos de perforación más utilizados incluyen la perforación con dos rodillos. (hombre, perforación) y piercing de tres rollos, entre los cuales la perforación de dos rodillos es la más utilizada en la producción industrial debido a su alta eficiencia de producción y buena calidad del producto..
La perforación con dos rodillos se realiza principalmente con un molino perforador., que consta de dos rodillos inclinados, un enchufe, y una placa guía. El principio de funcionamiento es el siguiente.: el tocho se introduce en el molino perforador, y bajo el impulso de los dos rodillos inclinados, El tocho gira y avanza al mismo tiempo.; El tapón instalado en el centro de los rollos presiona el centro del tocho., y bajo la acción combinada de los rodillos y el tapón, el tocho se perfora gradualmente para formar un tubo hueco en bruto. Durante el proceso de perforación, Los parámetros técnicos clave que deben controlarse estrictamente incluyen el ángulo de balanceo., velocidad de rollo, posición del enchufe, y temperatura de la palanquilla.
El ángulo de balanceo es el ángulo entre el eje de balanceo y el plano horizontal., que generalmente oscila entre 8° y 15° para ASTM A519 SAE 1020 tubos sin costura. Un ángulo de balanceo razonable puede garantizar que el tocho se perfore suavemente, y el espesor de la pared del tubo hueco en bruto es uniforme. Si el ángulo de balanceo es demasiado pequeño, la resistencia a la perforación aumentará, y el tocho no podrá ser perforado; si el ángulo de balanceo es demasiado grande, el espesor de la pared del tubo hueco en bruto será desigual, y pueden aparecer defectos como arrugas y grietas en las superficies interior y exterior.
La velocidad del rodillo afecta directamente la eficiencia de la perforación y la calidad del tubo hueco en bruto.. Para ASTM A519SAE 1020 tubos sin costura, La velocidad del rollo generalmente se controla a 30-60 rpm. Una velocidad de rollo moderada puede garantizar que el tocho esté completamente deformado., y las superficies interior y exterior del tubo hueco en bruto son lisas. Si la velocidad del rollo es demasiado alta, El tocho puede sobrecalentarse debido a una fricción excesiva., resultando en defectos superficiales; si la velocidad del rollo es demasiado baja, La eficiencia de producción se reducirá., y la uniformidad del espesor de la pared del tubo hueco en bruto se verá afectada.
La posición del enchufe es la distancia entre el enchufe y el rollo., que afecta directamente al diámetro interior y al espesor de la pared del tubo hueco en bruto. Durante el proceso de perforación, la posición del tapón debe ajustarse de acuerdo con el tamaño del tocho y el diámetro interior requerido del tubo hueco en bruto para garantizar que el diámetro interior y el espesor de la pared del tubo hueco en bruto cumplan con los requisitos del proceso. Si el enchufe está demasiado adelantado, El diámetro interior del tubo hueco será demasiado pequeño., y el espesor de la pared será demasiado grande; si el enchufe está demasiado hacia atrás, El diámetro interior del tubo hueco será demasiado grande., y el espesor de la pared será demasiado pequeño.
La temperatura de la palanquilla durante la perforación también es un parámetro de control clave.. La temperatura de perforación óptima para ASTM A519 SAE 1020 Los billetes son 1050-1200 ℃, que es ligeramente inferior a la temperatura de calentamiento del tocho. Durante el proceso de perforación, La temperatura del tocho disminuirá debido a la disipación de calor y al trabajo de deformación., por lo que es necesario precalentar el tapón y la placa guía para reducir la pérdida de calor.. Si la temperatura del tocho durante la perforación es demasiado baja, la resistencia a la perforación aumentará, y pueden producirse defectos como grietas en el tubo hueco en bruto; si la temperatura es demasiado alta, el tubo hueco en bruto puede oxidarse y descarburarse, afectando la calidad de la superficie.
Después del proceso de perforación, Es necesario inspeccionar la pieza bruta del tubo hueco para determinar la calidad de la superficie y la precisión dimensional.. La calidad de la superficie se inspecciona mediante inspección visual para comprobar si hay defectos como grietas., arrugas, arañazos, e inclusiones; La precisión dimensional se inspecciona mediante calibradores y micrómetros para comprobar el diámetro interior., diámetro externo, y espesor de pared del tubo hueco en bruto. Cualquier pieza en bruto de tubo hueco con calidad superficial o precisión dimensional no calificada debe repararse o desecharse para evitar afectar la calidad del producto final..
4.3 Proceso rodante
El proceso de laminación es el proceso de reducir el diámetro exterior y el espesor de la pared del tubo hueco en bruto al tamaño requerido del tubo sin costura terminado., mientras mejora la precisión dimensional, calidad de la superficie, y propiedades mecánicas del tubo. Para ASTM A519SAE 1020 tubos sin costura, El proceso de laminación generalmente se divide en laminación en caliente y laminación en frío., correspondientes a tubos sin costura acabados en caliente y acabados en frío respectivamente. La elección del método de laminado depende de los requisitos de aplicación del tubo sin costura.: Los tubos sin costura acabados en caliente son adecuados para aplicaciones de uso general que requieren buena ductilidad., mientras que los tubos sin costura acabados en frío son adecuados para aplicaciones que requieren alta precisión dimensional y acabado superficial..
4.3.1 Proceso de laminación en caliente
El laminado en caliente es el método de laminado más utilizado para ASTM A519 SAE 1020 tubos sin costura, que se completa con un laminador en caliente (como por ejemplo un laminador continuo, un molino de peregrinos, o un laminador planetario). El proceso de laminación en caliente se lleva a cabo a una alta temperatura, generalmente 900-1100 ℃, que puede eliminar el endurecimiento por trabajo generado durante el proceso de perforación, mejorar la ductilidad y dureza del tubo, y reducir la resistencia a la rodadura.
El laminador continuo es el equipo de laminación en caliente más utilizado en la producción industrial., que consta de múltiples pares de rollos dispuestos en secuencia. El principio de funcionamiento es el siguiente.: la pieza en bruto del tubo hueco después de la perforación se introduce en el laminador continuo, y bajo el impulso de los rodillos, el tubo en bruto se enrolla paso a paso. Cada par de rodillos reduce el diámetro exterior y el espesor de la pared del tubo en bruto en una cierta cantidad., y finalmente lo enrolla en un tubo sin costura del tamaño requerido. Durante el proceso de laminación en caliente, Los parámetros técnicos clave que deben controlarse incluyen la temperatura de laminación., velocidad de rodadura, tamaño del pase de rollo, y tensión entre rollos.
La temperatura de laminación es el parámetro central del proceso de laminación en caliente., que generalmente se controla a 900-1100 ℃ para ASTM A519 SAE 1020 tubos sin costura. Una temperatura de laminación razonable puede garantizar que el tubo en bruto tenga buena plasticidad y dureza., y el proceso de laminación es suave. Si la temperatura de laminación es demasiado alta, el tubo puede estar sobrecalentado, resultando en crecimiento del grano y reducción de la fuerza.; si la temperatura es demasiado baja, la resistencia a la rodadura aumentará, y pueden producirse defectos como grietas y rayones en la superficie del tubo.
La velocidad de laminación se determina según la temperatura de laminación., tamaño del tubo, y eficiencia de producción. Para ASTM A519SAE 1020 tubos sin costura, La velocidad de rodadura generalmente se controla en 1-5 milisegundo. Una velocidad de rodamiento moderada puede garantizar que el tubo esté completamente deformado., y la precisión dimensional y la calidad de la superficie son estables. Si la velocidad de rodadura es demasiado alta, El tubo puede tirarse o romperse debido a una tensión excesiva.; si la velocidad es demasiado baja, La eficiencia de producción se reducirá., y el tubo puede oxidarse debido a la exposición prolongada a altas temperaturas..
El tamaño del paso del rollo está diseñado de acuerdo con el tamaño requerido del tubo terminado.. Cada par de rodillos tiene una forma de paso específica. (como circular, oval, o cuadrado), que reduce gradualmente el diámetro exterior y el espesor de la pared del tubo en bruto. El tamaño del paso del rollo debe controlarse estrictamente para garantizar que la precisión dimensional del tubo enrollado cumpla con los requisitos de la norma ASTM A519.. Si el tamaño del pase del rollo es demasiado grande, el diámetro exterior y el espesor de la pared del tubo serán demasiado grandes; si el tamaño es demasiado pequeño, el tubo puede estar demasiado enrollado, resultando en paredes delgadas o grietas.
La tensión entre rodillos también es un parámetro de control importante.. Una cierta tensión puede garantizar que el tubo avance de manera estable durante el proceso de laminado., y el espesor de la pared es uniforme. sin embargo, Una tensión excesiva hará que el tubo se estire., lo que resulta en un espesor de pared reducido y una precisión dimensional desigual; Una tensión insuficiente hará que el tubo se deslice entre los rollos., lo que resulta en defectos superficiales y espesores de pared desiguales.
4.3.2 Proceso de laminación en frío
El laminado en frío se utiliza principalmente para producir ASTM A519 SAE con acabado en frío. 1020 tubos sin costura, que se completa con un laminador en frío (como un laminador en frío de dos rodillos o un laminador en frío de varios rodillos). El proceso de laminación en frío se realiza a temperatura ambiente. (o ligeramente superior a la temperatura ambiente), sin calentar el tubo en bruto. Comparado con el laminado en caliente, el laminado en frío tiene las ventajas de una alta precisión dimensional, buen acabado superficial, y alta resistencia a la tracción y límite elástico, pero también tiene las desventajas de una alta resistencia a la rodadura y una baja eficiencia de producción.. Por lo tanto, El laminado en frío se utiliza principalmente para producir diámetros pequeños., tubos sin costura de paredes delgadas con altos requisitos de precisión, como piezas mecánicas de precisión, tuberías hidráulicas para automóviles, y tuberías de instrumentos.
Antes del laminado en frío, El tubo hueco en blanco después de perforar y laminar en caliente. (o directamente después de la perforación) necesita someterse a un tratamiento previo, incluido el decapado, enjuague, y lubricación. El decapado consiste en eliminar las incrustaciones de óxido y el óxido en la superficie del tubo en blanco., Usualmente usando ácido clorhídrico o solución de ácido sulfúrico.; El enjuague consiste en eliminar la solución ácida residual en la superficie del tubo en blanco para evitar la corrosión.; La lubricación consiste en aplicar una capa de lubricante. (como el aceite mineral, grafito) en la superficie del tubo en bruto para reducir la fricción entre el tubo en bruto y los rodillos durante el laminado en frío, prevenir rayones en la superficie, y mejorar el acabado superficial del tubo terminado. La calidad del pretratamiento afecta directamente el efecto de laminación en frío y la calidad de la superficie del tubo terminado.; si el tratamiento previo no está en su lugar, defectos como rayones, pozos, Y pueden aparecer manchas de óxido en la superficie del tubo laminado en frío..
El principio de funcionamiento del laminado en frío es similar al del laminado en caliente., pero se realiza a temperatura ambiente. El tubo en bruto se introduce en el laminador en frío., y bajo la presión de los rollos, el tubo en bruto se reduce gradualmente en diámetro exterior y espesor de pared hasta el tamaño requerido del tubo terminado. Durante el proceso de laminación en frío, el tubo en bruto sufre deformación plástica, y se produce endurecimiento por trabajo, lo que hace que la resistencia a la tracción y el límite elástico del tubo aumenten significativamente, mientras que el alargamiento disminuye. Los parámetros técnicos clave que deben controlarse estrictamente durante el laminado en frío incluyen la presión de laminado., velocidad de rodadura, tamaño del pase de rollo, y condición de lubricación.
La presión de laminación es el parámetro central del proceso de laminación en frío., que se determina según las propiedades del material del tubo en bruto, el tamaño del tubo en blanco, y el tamaño requerido del tubo terminado. Para ASTM A519SAE 1020 tubos sin costura, La presión de rodadura generalmente se controla en 100-300 MPa. Una presión de rodadura razonable puede garantizar que el tubo en bruto esté completamente deformado., y la precisión dimensional y la calidad de la superficie del tubo terminado cumplen con los requisitos. Si la presión de rodadura es demasiado alta, El tubo puede romperse o agrietarse debido a una tensión excesiva.; si la presión de rodadura es demasiado baja, la deformación del tubo en bruto es insuficiente, y el diámetro exterior y el espesor de la pared del tubo terminado no pueden cumplir con los requisitos.
La velocidad de laminación afecta directamente la eficiencia de la producción y la calidad del tubo terminado.. Para ASTM A519SAE 1020 tubos sin costura, La velocidad de rodadura generalmente se controla en 0.5-2 milisegundo. Una velocidad de laminado moderada puede garantizar que el tubo avance de manera estable durante el proceso de laminado., y la condición de lubricación es buena, evitando defectos superficiales. Si la velocidad de rodadura es demasiado alta, La fricción entre el tubo en bruto y los rodillos aumenta., lo que puede causar rayones en la superficie y reducir el acabado de la superficie.; si la velocidad de rodadura es demasiado baja, la eficiencia de producción se reduce, y el costo de producción aumenta.
El tamaño del paso del rodillo para laminación en frío es más preciso que el de laminación en caliente., que está diseñado de acuerdo con la precisión dimensional requerida del tubo terminado. El tamaño del paso del rodillo debe controlarse estrictamente para garantizar que la desviación del diámetro exterior, desviación del espesor de la pared, y la redondez del tubo laminado en frío cumplen con los estrictos requisitos de la norma ASTM A519 para tubos sin costura acabados en frío. Además, Los rodillos deben inspeccionarse y rectificarse periódicamente para garantizar que el tamaño del paso del rodillo sea estable y no esté desgastado..
La condición de lubricación es muy importante para el proceso de laminación en frío.. Una buena lubricación puede reducir la fricción entre el tubo en bruto y los rodillos., prevenir rayones en la superficie, y mejorar el acabado superficial del tubo terminado. Durante el laminado en frío, El lubricante debe suministrarse continuamente a la superficie de contacto entre el tubo en bruto y los rodillos., y el tipo y la dosis del lubricante deben seleccionarse de acuerdo con la presión de rodamiento, velocidad de rodadura, y otros parámetros. Después del laminado en frío, El lubricante residual en la superficie del tubo debe limpiarse para evitar afectar los procesos posteriores de tratamiento térmico y tratamiento de superficie..
Después del laminado en frío, el tubo sin costura está en un estado endurecido por trabajo, con alta dureza y baja ductilidad, que no puede cumplir con los requisitos de algunas aplicaciones. Por lo tanto, acabado en frío ASTM A519 SAE 1020 Los tubos sin costura generalmente necesitan someterse a un tratamiento térmico. (como el recocido) para eliminar el endurecimiento por trabajo, reducir la dureza, mejorar la ductilidad y la tenacidad, y restaurar las propiedades mecánicas del tubo al rango requerido. La temperatura de recocido para ASTM A519 SAE con acabado en frío 1020 Los tubos sin costura suelen ser de 700-750 ℃, y el tiempo de espera es 1-2 horas, seguido de un enfriamiento lento a temperatura ambiente.
4.4 Proceso de tratamiento térmico
El tratamiento térmico es un eslabón importante en el proceso de fabricación de ASTM A519 SAE 1020 tubos sin costura, cuyo objetivo principal es ajustar la microestructura del tubo, eliminar las tensiones residuales generadas durante el procesamiento, mejorar las propiedades mecánicas, y cumplir con los requisitos de rendimiento de diferentes aplicaciones. El proceso de tratamiento térmico de ASTM A519 SAE. 1020 Los tubos sin costura están determinados principalmente por el método de procesamiento. (acabado en caliente o acabado en frío) y los requisitos de aplicación del tubo., Y los métodos de tratamiento térmico comúnmente utilizados incluyen el recocido., la normalización de, y recocido de alivio de tensión.
4.4.1 Tratamiento de recocido
El tratamiento de recocido es el método de tratamiento térmico más utilizado para ASTM A519 SAE 1020 tubos sin costura, que se utiliza principalmente para eliminar el endurecimiento por trabajo, reducir la dureza, mejorar la ductilidad y la tenacidad, y uniformar la microestructura. El tratamiento de recocido es aplicable tanto a tubos sin costura acabados en caliente como a tubos sin costura acabados en frío.: para tubos sin costura acabados en caliente, El tratamiento de recocido puede eliminar las tensiones residuales generadas durante el laminado en caliente y la perforación., y uniformar la microestructura; para tubos sin costura acabados en frío, El tratamiento de recocido se utiliza principalmente para eliminar el endurecimiento generado durante el laminado en frío., Restaurar la ductilidad y dureza del tubo..
El proceso de recocido para ASTM A519 SAE 1020 Los tubos sin costura son los siguientes: primero, el tubo sin costura se calienta a 815-870 ℃ (la temperatura de recocido), y el tiempo de retención se determina según el espesor de la pared del tubo, normalmente 1-3 horas (cuanto más grueso sea el espesor de la pared, cuanto mayor sea el tiempo de espera); entonces, el tubo se enfría lentamente a temperatura ambiente, con una velocidad de enfriamiento de 50-100 ℃ por hora. El enfriamiento lento puede garantizar que la microestructura del tubo se transforme completamente en ferrita y perlita., y las tensiones residuales se eliminan por completo. Después del tratamiento de recocido, la dureza Brinell de ASTM A519 SAE 1020 Los tubos sin costura se reducen a ≤137 HB. (para acabado en caliente) o ≤150 HB (para acabado en frío después del recocido), el alargamiento aumenta, y las propiedades mecánicas son más estables.
4.4.2 Tratamiento normalizador
El tratamiento de normalización se utiliza principalmente para ASTM A519 SAE 1020 Tubos sin costura que requieren mayor resistencia y tenacidad., como tubos sin costura utilizados para piezas estructurales mecánicas con cierta capacidad de carga. El propósito del tratamiento de normalización es refinar la estructura del grano., eliminar tensiones residuales, mejorar la resistencia y dureza del tubo, y hacer la microestructura más uniforme.
El proceso de normalización para ASTM A519 SAE 1020 Los tubos sin costura son los siguientes: el tubo sin costura se calienta a 890-950 ℃ (la temperatura de normalización), que es 30-50 ℃ más alta que la temperatura de recocido, y el tiempo de espera es 0.5-1 hora; entonces, el tubo se enfría a temperatura ambiente en el aire. El enfriamiento por aire es más rápido que el enfriamiento lento en el recocido, que puede hacer que la estructura de grano del tubo se refine, y la resistencia y la tenacidad mejoran en comparación con el recocido. Después del tratamiento de normalización., la resistencia a la tracción de ASTM A519 SAE 1020 Los tubos sin costura pueden alcanzar 450-500 MPa, el límite elástico puede alcanzar 260-300 MPa, y la dureza Brinell es 140-160 HB, que es adecuado para aplicaciones que requieren mayor resistencia.
4.4.3 Recocido de alivio de tensión
El recocido de alivio de tensión se utiliza principalmente para ASTM A519 SAE 1020 tubos sin costura que han sido sometidos a soldadura, flexión, Bridas y otros procesos después del laminado., cuyo objetivo principal es eliminar las tensiones residuales generadas durante estos procesos de procesamiento, evitar que el tubo se deforme o agriete durante el uso, y mejorar la estabilidad dimensional del tubo.
El proceso de recocido de alivio de tensión para ASTM A519 SAE 1020 Los tubos sin costura son los siguientes: el tubo sin costura se calienta a 550-650 ℃ (la temperatura de recocido de alivio de tensión), y el tiempo de espera es 1-2 horas; entonces, el tubo se enfría lentamente a temperatura ambiente. La temperatura de recocido de alivio de tensión es más baja que las temperaturas de recocido y normalización., que no cambiará la microestructura del tubo, pero sólo eliminar las tensiones residuales. Después del recocido de alivio de tensión., Las propiedades mecánicas del tubo permanecen básicamente sin cambios., pero la estabilidad dimensional mejora significativamente, que es adecuado para tubos sin costura utilizados en instrumentos y equipos de precisión.
Cabe señalar que el proceso de tratamiento térmico de ASTM A519 SAE 1020 Los tubos sin costura deben controlarse estrictamente de acuerdo con los requisitos del proceso., incluida la temperatura de calentamiento, tiempo de espera, y velocidad de enfriamiento. Cualquier desviación en estos parámetros afectará la microestructura y las propiedades mecánicas del tubo., dando como resultado productos no calificados. Además, después del tratamiento térmico, El tubo sin costura debe inspeccionarse en busca de propiedades mecánicas y microestructura para garantizar que cumpla con los requisitos de la norma ASTM A519..
4.5 Proceso de acabado
El acabado es el eslabón final en el proceso de fabricación de ASTM A519 SAE 1020 tubos sin costura, cuyo objetivo principal es mejorar la precisión dimensional, calidad de la superficie, y apariencia del tubo, y hacer que el tubo cumpla con los requisitos de la aplicación final. El proceso de acabado incluye principalmente el corte., enderezamiento, tratamiento de superficies, inspección, embalaje, y marcando, cada uno de los cuales tiene estrictos requisitos técnicos.
4.5.1 Corte
Después del laminado y tratamiento térmico., El tubo sin costura suele ser largo. (4-7 metros para longitud aleatoria), que debe cortarse en tubos de longitud fija según los requisitos del cliente. El método de corte para ASTM A519 SAE 1020 Los tubos sin costura incluyen principalmente el aserrado., oxicorte, y corte por plasma. El aserrado se utiliza principalmente para tubos sin costura de pequeño diámetro y paredes delgadas., que tiene las ventajas de una alta precisión de corte y una superficie de corte suave; El corte por llama se utiliza principalmente para tubos sin costura de gran diámetro y paredes gruesas., que tiene las ventajas de una alta eficiencia de corte y bajo costo; El corte por plasma es adecuado para diversos diámetros y espesores de pared de tubos sin costura., que tiene las ventajas de una velocidad de corte rápida y una buena calidad de corte.
Durante el proceso de corte, es necesario controlar la velocidad de corte y la temperatura de corte para evitar defectos como rebabas, grietas, y deformación en la superficie de corte. Después de cortar, la superficie de corte debe recortarse para garantizar que la superficie de corte sea plana, perpendicular al eje del tubo, y libre de rebabas. La desviación de longitud del tubo de longitud fija debe cumplir con los requisitos de la norma ASTM A519., que es ±10 mm para tubos generales de longitud fija, y la desviación máxima no excederá ±20 mm para tubos con una longitud de más de 6 metros.
4.5.2 Alisado
durante el rodaje, tratamiento térmico, y procesos de corte, El tubo sin costura puede producir una ligera flexión., lo que afecta la instalación y uso del tubo. Por lo tanto, el tubo sin costura debe enderezarse para garantizar que la rectitud cumpla con los requisitos de la norma ASTM A519. El método de enderezamiento según ASTM A519 SAE 1020 Los tubos sin costura incluyen principalmente el enderezamiento con rodillos y el enderezamiento con prensa..
El enderezamiento con rodillo es el método de enderezamiento más utilizado en la producción industrial., que se completa con una máquina enderezadora con múltiples pares de rodillos. El tubo sin costura se introduce en la máquina enderezadora., y bajo la presión de los rodillos, la parte doblada del tubo se endereza gradualmente. Los parámetros técnicos clave que deben controlarse durante el enderezamiento del rodillo incluyen la presión del rodillo., velocidad del rodillo, y número de pasadas de alisado. Una presión del rodillo razonable y un número de pasadas de enderezamiento pueden garantizar que la rectitud del tubo cumpla con los requisitos., evitando al mismo tiempo tensiones excesivas y deformaciones del tubo.
El enderezamiento por prensa se utiliza principalmente para tubos sin costura con ligera flexión o tubos sin costura de gran diámetro., que se completa con una prensa. La prensa presiona la parte doblada del tubo para enderezarlo.. Durante el enderezamiento de la prensa, es necesario controlar la fuerza de prensado y el tiempo de prensado para evitar grietas y deformaciones del tubo. Después de alisar, la desviación de rectitud del tubo sin costura no deberá exceder 1.5 mm por metro para tubos sin costura acabados en caliente y 1.0 mm por metro para tubos sin costura acabados en frío.
4.5.3 Tratamiento de superficie
El tratamiento superficial de ASTM A519 SAE. 1020 Los tubos sin costura se utilizan principalmente para mejorar la resistencia a la corrosión del tubo y mejorar la calidad de la apariencia.. Los métodos de tratamiento de superficies comúnmente utilizados incluyen el decapado., pasivación, galvanizado, pintura, y pulir, que se seleccionan según el entorno de aplicación del tubo.
El decapado y la pasivación se utilizan principalmente para eliminar las incrustaciones de óxido y el óxido en la superficie del tubo., Y forma una película pasiva en la superficie del tubo para mejorar la resistencia a la corrosión.. El decapado se suele realizar con ácido clorhídrico o solución de ácido sulfúrico., y la pasivación se lleva a cabo utilizando una solución de ácido crómico o ácido fosfórico.. Después del decapado y pasivación., la superficie del tubo es lisa y limpia, y la resistencia a la corrosión mejora significativamente.
La galvanización se divide en galvanización en caliente y electrogalvanización.. La galvanización en caliente consiste en sumergir el tubo sin costura en líquido de zinc fundido para formar una capa de zinc en la superficie del tubo., que tiene buena resistencia a la corrosión y es adecuado para tubos sin costura utilizados en ambientes exteriores o corrosivos; La electrogalvanización consiste en formar una capa de zinc en la superficie del tubo mediante electrólisis., que tiene las ventajas de una capa de zinc uniforme y una apariencia hermosa, y es adecuado para tubos sin costura utilizados en interiores o ambientes ligeramente corrosivos..
Pintar consiste en aplicar una capa de pintura sobre la superficie del tubo para aislar el tubo del ambiente externo y evitar la corrosión.. El tipo de pintura se selecciona según el entorno de aplicación del tubo., como pintura antioxidante, pintura anticorrosión, y pintura decorativa. El pulido se utiliza principalmente para tubos sin costura acabados en frío que requieren un alto acabado superficial., que consiste en pulir la superficie del tubo mediante un equipo de pulido para reducir la rugosidad de la superficie y mejorar el acabado de la superficie., haciendo que la superficie del tubo sea suave y brillante.
4.5.4 Inspección, embalaje, y marcado
Después de terminar, la norma ASTM A519 SAE 1020 Los tubos sin costura deben someterse a una estricta inspección final para garantizar que la calidad, actuación, y la precisión dimensional de los tubos cumplen con los requisitos de la norma ASTM A519 y los requisitos del cliente.. La inspección final incluye principalmente la inspección dimensional., inspección de calidad de la superficie, inspeccion mecanica de propiedades, e inspección de calidad interna.
La inspección dimensional consiste en comprobar el diámetro exterior., espesor de la pared, longitud, rectitud, y redondez del tubo mediante calibres, micrómetros, reglas, y otras herramientas para garantizar que la desviación dimensional cumpla con los requisitos estándar. La inspección de la calidad de la superficie consiste en verificar las superficies internas y externas del tubo mediante inspección visual o detección de fallas ultrasónica para garantizar que no haya grietas., inclusiones, arañazos, pozos, pliegues, y otros defectos. La inspección de propiedades mecánicas consiste en tomar muestras aleatorias de los tubos y probar su resistencia a la tracción., resistencia a la fluencia, alargamiento, y dureza para garantizar que las propiedades mecánicas cumplan con los requisitos estándar. La inspección de calidad interna consiste en comprobar los defectos internos de los tubos mediante pruebas ultrasónicas o pruebas radiográficas., especialmente para tubos sin costura de paredes gruesas, para garantizar que no haya grietas internas, agujeros de contracción, porosidad, y otros defectos.
Después de pasar la inspección, Los tubos sin costura están empaquetados para evitar daños., corrosión, y contaminación durante el almacenamiento y transporte. El método de embalaje se selecciona según el diámetro., longitud, y cantidad de tubos, como embalaje de paquete, embalaje de caja de madera, y envases de película plástica. Para tubos sin costura que requieren almacenamiento y transporte a largo plazo, El tratamiento a prueba de humedad y antioxidante se realiza dentro del paquete., como colocar desecantes y envolver papel antioxidante.
El marcado se realiza en los tubos sin costura empaquetados para garantizar la trazabilidad.. El contenido del marcado incluye principalmente el nombre del fabricante., nombre del producto, grado del material (ASTM A519SAE 1020), diámetro externo, espesor de la pared, longitud, número estándar (ASTM A519/A519M-24), número de lote, y fecha de producción. La marca es clara, firme, y fácil de identificar, lo cual es conveniente para que los clientes lo verifiquen y usen.
5. Características técnicas de ASTM A519 SAE 1020 Tubos sin costura
ASTM A519SAE 1020 Los tubos sin costura tienen características técnicas únicas debido a su composición química razonable., estricto proceso de fabricación, y control de calidad estandarizado, lo que los hace ampliamente utilizados en diversos campos industriales. Las principales características técnicas de ASTM A519 SAE. 1020 Los tubos sin costura son los siguientes:
5.1 Excelente rendimiento de procesamiento
ASTM A519SAE 1020 Es un acero al carbono simple con bajo contenido de carbono y un contenido de carbono de 0.18-0.23%, que tiene una excelente soldabilidad, conformabilidad, y maquinabilidad. En cuanto a la soldabilidad, El bajo contenido de carbono garantiza que el tubo no tenga una zona de endurecimiento obvia después de la soldadura., Y la costura de soldadura tiene buena resistencia y dureza., que es adecuado para diversos métodos de soldadura, como la soldadura por arco, soldadura de gas, soldadura por resistencia, y soldadura láser. La junta soldada puede cumplir con los requisitos de propiedades mecánicas del metal base sin tratamiento térmico después de la soldadura. (excepto para aplicaciones especiales).
En términos de formabilidad, ASTM A519SAE 1020 Los tubos sin costura tienen buena plasticidad y dureza., que se puede procesar fácilmente doblando, embridado, en expansión, estampado, y otros procesos de formación sin agrietarse ni deformarse. Por ejemplo, El tubo se puede doblar en varios ángulos según los requisitos de instalación., y el procesamiento de bridas y expansión se puede llevar a cabo para cumplir con los requisitos de conexión del sistema de tuberías. La conformabilidad de los tubos sin costura acabados en frío es ligeramente peor que la de los tubos sin costura acabados en caliente debido al endurecimiento por trabajo., pero se puede mejorar mediante un tratamiento de recocido.
En términos de maquinabilidad, ASTM A519SAE 1020 Los tubos sin costura tienen baja dureza y buen rendimiento de corte., que se puede procesar fácilmente girando, de fresado, de perforación, tocando, y otros métodos de mecanizado. El desgaste de la herramienta de corte es pequeño., la eficiencia de corte es alta, y el acabado superficial de las piezas mecanizadas es bueno. Esto hace que el tubo sea adecuado para la fabricación de diversas piezas estructurales mecánicas que requieren mecanizado., como ejes, mangas, y conectores.
5.2 Propiedades mecánicas estables
La composición química de ASTM A519 SAE. 1020 Los tubos sin costura están estrictamente controlados de acuerdo con la norma ASTM A519., y el proceso de fabricación (perforación, laminación, tratamiento térmico) esta estandarizado, lo que garantiza que las propiedades mecánicas de los tubos sean estables y fiables. La norma ASTM A519 SAE con acabado en caliente 1020 Los tubos sin costura tienen buena ductilidad y tenacidad., con una resistencia a la tracción no inferior a 415 MPa, un límite elástico no inferior a 240 MPa, y un alargamiento no menor que 25%, que es adecuado para aplicaciones de uso general que requieren buena ductilidad.
La norma ASTM A519 SAE con acabado en frío 1020 Los tubos sin costura tienen una alta resistencia a la tracción y límite elástico debido al endurecimiento por trabajo., con una resistencia a la tracción no inferior a 450 MPa, un límite elástico no inferior a 310 MPa, y un alargamiento no menor que 15%, que es adecuado para aplicaciones que requieren alta resistencia y alta precisión dimensional. Además, Las propiedades mecánicas de los tubos se pueden ajustar mediante tratamiento térmico. (de recocido, la normalización de) para cumplir con los requisitos de rendimiento de diferentes aplicaciones, lo que mejora la versatilidad de los tubos.
5.3 Alta precisión dimensional y buena calidad superficial
ASTM A519SAE 1020 Los tubos sin costura tienen estrictos requisitos de precisión dimensional de acuerdo con la norma ASTM A519.. Los tubos sin costura acabados en caliente tienen una desviación del diámetro exterior de ±0,5% del diámetro exterior nominal., una desviación del espesor de pared de ±10% del espesor de pared nominal, y una desviación de rectitud de no más de 1.5 milímetros por metro; Los tubos sin costura acabados en frío tienen mayor precisión dimensional., con una desviación del diámetro exterior de ±0,05-±0,10 mm, una desviación del espesor de pared de ±5% del espesor de pared nominal, y una desviación de rectitud de no más de 1.0 milímetros por metro. La alta precisión dimensional garantiza que los tubos tengan una buena intercambiabilidad y puedan instalarse y conectarse fácilmente..
La calidad de la superficie de ASTM A519 SAE. 1020 Los tubos sin costura también están estrictamente controlados.. Los tubos sin costura acabados en caliente tienen una rugosidad superficial de no más de 6.3 Μm (Real academia de bellas artes), y los tubos sin costura acabados en frío tienen una rugosidad superficial de no más de 1.6 Μm (Real academia de bellas artes). Las superficies interior y exterior de los tubos son lisas., libre de grietas, inclusiones, arañazos, pozos, y otros defectos, lo que no sólo mejora la calidad de apariencia de los tubos sino que también reduce la resistencia al transportar fluidos y evita la acumulación de impurezas en la tubería..
5.4 Rentabilidad y amplia versatilidad
ASTM A519SAE 1020 Los tubos sin costura están hechos de acero al carbono simple con bajo contenido de carbono., que tiene abundantes fuentes de materia prima y bajos costos de producción en comparación con los tubos sin costura de acero aleado y acero inoxidable. Además, El proceso de fabricación de los tubos es maduro y sencillo., con alta eficiencia de producción, lo que reduce aún más el costo de producción. Por lo tanto, ASTM A519SAE 1020 Los tubos sin costura tienen una alta rentabilidad., que es adecuado para uso a gran escala en campos industriales.
Al mismo tiempo, ASTM A519SAE 1020 Los tubos sin costura tienen una amplia versatilidad., que se puede utilizar en diversos campos industriales, como sistemas de tuberías, Fabricación de Maquinaria, industria automotriz, ingeniería de la construcción, y maquinaria agrícola. Se pueden utilizar para transportar fluidos de baja y media presión. (agua, petróleo, aire), fabricar piezas estructurales mecánicas (ejes de, mangas, conectores), componentes automotrices (tuberías de combustible, tubos hidraulicos), y componentes de construcción (Andamios, tubos de soporte). La amplia versatilidad hace que los tubos tengan una gran demanda de mercado y amplias perspectivas de aplicación..
5.5 Buena resistencia a la corrosión (Después del tratamiento superficial)
El metal base de ASTM A519 SAE 1020 Los tubos sin costura tienen resistencia general a la corrosión., que es propenso a oxidarse y corroerse en ambientes húmedos., ambientes corrosivos. sin embargo, después del tratamiento superficial (como galvanizado, pintura, decapado, y pasivación), La resistencia a la corrosión de los tubos se puede mejorar significativamente.. Por ejemplo, galvanizado en caliente ASTM A519 SAE 1020 Los tubos sin costura se pueden utilizar en exteriores., costero, y otros ambientes corrosivos durante mucho tiempo sin óxido; Los tubos sin costura pintados se pueden utilizar en talleres industriales con gases corrosivos para evitar la corrosión.. Esto amplía la gama de aplicaciones de los tubos y los hace adecuados para entornos de aplicaciones más complejos..
6. Aplicaciones industriales de ASTM A519 SAE 1020 Tubos sin costura
Debido a su excelente rendimiento de procesamiento, propiedades mecánicas estables, alta precisión dimensional, buena rentabilidad, y amplia versatilidad, ASTM A519SAE 1020 Los tubos sin costura se utilizan ampliamente en diversos campos industriales.. Las principales aplicaciones industriales se detallan a continuación, incluyendo sistemas de tuberías, Fabricación de Maquinaria, industria automotriz, ingeniería de la construcción, maquinaria de agricultura, y otros campos. Los escenarios de aplicación específicos y los requisitos de cada campo se elaboran para proporcionar referencia para la aplicación práctica..
6.1 Sistemas de tuberías
Los sistemas de tuberías son el campo de aplicación más importante de ASTM A519 SAE 1020 tubos sin costura, que se utilizan principalmente para transportar fluidos de baja y media presión, como agua, petróleo, aire, gas, y reactivos químicos. Los tubos sin costura tienen la ventaja de tener un espesor de pared uniforme., capacidad de soporte de alta presión, superficie interior lisa, y baja resistencia a los fluidos, que son adecuados para diversos sistemas de tuberías en campos industriales y civiles.
En sistemas de tuberías industriales, ASTM A519SAE 1020 Los tubos sin costura se utilizan ampliamente en sistemas de suministro y drenaje de agua., oleaje, tuberías de aire, gasoductos, y tuberías de reactivos químicos de fábricas., plantas de energía, Plantas químicas, y empresas mineras. Por ejemplo, en una planta de energía, Los tubos se utilizan como tuberías de agua circulante para transportar agua de refrigeración para equipos de generación de energía.; en una planta química, Los tubos se utilizan como tuberías de reactivos químicos de baja presión para transportar reactivos químicos no corrosivos o ligeramente corrosivos. (después del tratamiento superficial). Los tubos sin costura acabados en caliente se utilizan generalmente en sistemas de tuberías industriales en general debido a su buena ductilidad y bajo costo.; Los tubos sin costura acabados en frío se utilizan en sistemas de tuberías de precisión que requieren alta precisión dimensional y acabado superficial., como tuberías de instrumentos y tuberías hidráulicas.
En sistemas de tuberías civiles, ASTM A519SAE 1020 Los tubos sin costura se utilizan en tuberías de suministro de agua., tuberías de calefacción, y gasoductos de edificios residenciales, edificios comerciales, e instalaciones publicas. Por ejemplo, Los tubos se utilizan como tuberías de calefacción para transportar agua caliente o vapor para calefacción interior.; Los tubos se utilizan como gasoductos para transportar gas natural o gas licuado de petróleo. (después del tratamiento anticorrosión). Los sistemas de tuberías civiles tienen requisitos relativamente bajos en cuanto a la capacidad de soportar presión y la precisión dimensional de los tubos., tan acabado en caliente ASTM A519 SAE 1020 Se utilizan principalmente tubos sin costura., que tienen las ventajas de bajo costo y fácil instalación..
6.2 Industria de fabricación de maquinaria
La industria de fabricación de maquinaria es otro campo de aplicación importante de ASTM A519 SAE. 1020 tubos sin costura, que se utilizan principalmente para fabricar piezas estructurales mecánicas y piezas de transmisión.. Los tubos tienen una excelente maquinabilidad y formabilidad., y propiedades mecánicas estables, que se puede procesar fácilmente en varias piezas estructurales que cumplen con los requisitos de los equipos mecánicos.
Los escenarios de aplicación comunes en la industria de fabricación de maquinaria incluyen: ejes de fabricación, mangas, casquillos, conectores, paréntesis, y otras piezas estructurales para máquinas herramienta, bombas, válvulas, compresores, y otros equipos mecánicos. Por ejemplo, Los tubos se transforman en manguitos mediante torneado y fresado., que se utilizan para soportar el eje giratorio de la máquina herramienta; Los tubos se transforman en conectores mediante perforación y roscado., que se utilizan para conectar varios componentes del equipo mecánico.; Los tubos se procesan en soportes mediante flexión y soldadura., que se utilizan para arreglar el equipo mecánico..
Además, ASTM A519SAE 1020 Los tubos sin costura también se utilizan para fabricar cilindros hidráulicos y cilindros neumáticos de sistemas hidráulicos y neumáticos.. Los tubos sin costura acabados en frío se utilizan principalmente para esta aplicación debido a su alta precisión dimensional y buen acabado superficial., que puede garantizar el rendimiento de sellado y la precisión del movimiento del cilindro hidráulico y del cilindro neumático.. Las propiedades mecánicas de los tubos se pueden ajustar mediante tratamiento térmico para cumplir con los requisitos de carga de los sistemas hidráulicos y neumáticos..
6.3 Industria automotriz
En la industria automotriz, ASTM A519SAE 1020 Los tubos sin costura se utilizan ampliamente para fabricar diversos componentes automotrices debido a su buen rendimiento de procesamiento., alta resistencia, y bajo costo. Los principales escenarios de aplicación incluyen tuberías de combustible para automóviles., tubos hidraulicos, tubos de freno, tubos de escape, y componentes estructurales.
Las tuberías de combustible para automóviles se utilizan para transportar combustible desde el tanque de combustible hasta el motor., lo que requiere un buen rendimiento de sellado, revestimiento La tubería que se extiende desde la superficie del suelo hacia el interior del pozo para revestir el pozo, y capacidad de soporte de presión. ASTM A519SAE 1020 Los tubos sin costura después del tratamiento de galvanización o pintura se utilizan como tuberías de combustible., que puede cumplir con los requisitos de resistencia a la corrosión del sistema de combustible y garantizar el transporte seguro de combustible. Las tuberías hidráulicas para automóviles se utilizan para transportar aceite hidráulico para el sistema hidráulico del automóvil. (como el sistema de dirección asistida, sistema de frenos), lo que requiere alta precisión dimensional y acabado superficial. Acabado en frío ASTM A519 SAE 1020 Los tubos sin costura se utilizan como tuberías hidráulicas., que puede garantizar el rendimiento de sellado y la capacidad de soporte de presión del sistema hidráulico.
Los tubos de frenos de automóviles se utilizan para transportar líquido de frenos para el sistema de frenos de automóviles., que requiere alta resistencia, buena ductilidad, y resistencia a la corrosión. ASTM A519SAE 1020 Los tubos sin costura después del tratamiento anticorrosión se utilizan como tubos de freno., Lo que puede garantizar la confiabilidad del sistema de frenos y evitar fallas en los frenos causadas por corrosión o grietas en las tuberías.. Además, Los tubos también se utilizan para fabricar componentes estructurales de automóviles, como soportes de bastidor y soportes de suspensión., que requieren buena resistencia y dureza para garantizar la seguridad y estabilidad del vehículo.
6.4 Industria de ingeniería de construcción
En la industria de la ingeniería de la construcción., ASTM A519SAE 1020 Los tubos sin costura se utilizan principalmente para fabricar piezas estructurales de construcción., Andamios, tubos de soporte, y componentes decorativos. Los tubos tienen buena resistencia., ductilidad, y soldabilidad, que son adecuados para diversos escenarios de construcción.
Andamios y tuberías de soporte son la aplicación más común de ASTM A519 SAE 1020 tubos sin costura en la industria de la construcción. Los tubos se utilizan para construir andamios para que los trabajadores de la construcción operen en alturas., y tubos de soporte para soportar el encofrado de estructuras de hormigón (como vigas, columnas, y losas). La norma ASTM A519 SAE con acabado en caliente 1020 Los tubos sin costura se utilizan principalmente para esta aplicación debido a su buena ductilidad., alta capacidad de carga, y bajo costo. Los tubos están conectados mediante soldadura o sujetadores para formar un andamio estable y un sistema de soporte., que puede garantizar la seguridad del proceso de construcción.
Además, ASTM A519SAE 1020 Los tubos sin costura también se utilizan para fabricar componentes estructurales de construcción, como estructuras de acero., pasamanos de la, y pasamanos. Por ejemplo, Los tubos se transforman en barandillas y pasamanos mediante flexión y soldadura., que se utilizan en escaleras, balcones, y pasillos de edificios residenciales y comerciales; Los tubos se utilizan como componentes de estructuras de acero para construir estructuras de acero livianas., que tienen las ventajas de peso ligero, alta resistencia, y fácil instalación. Los tubos sin costura acabados en frío se utilizan para componentes decorativos que requieren un alto acabado superficial., como barandillas decorativas y pasamanos, que puede mejorar la calidad de la apariencia del edificio.
6.5 Industria de maquinaria agrícola
En la industria de maquinaria agrícola., ASTM A519SAE 1020 Los tubos sin costura se utilizan ampliamente para fabricar diversos componentes de maquinaria agrícola debido a su bajo costo., buen rendimiento de procesamiento, y durabilidad. Los principales escenarios de aplicación incluyen bastidores de maquinaria agrícola., ejes de transmision, tubos hidraulicos, y tuberías de transporte de fluidos.
Los bastidores de maquinaria agrícola se utilizan para soportar varios componentes de la maquinaria agrícola. (como tractores, cosechadoras, y maceteros), que requieren buena resistencia y tenacidad para soportar el impacto y la vibración durante la operación. ASTM A519SAE 1020 Los tubos sin costura se utilizan para fabricar marcos mediante soldadura y doblado., que puede cumplir con los requisitos de resistencia de la maquinaria agrícola y reducir el peso de la maquinaria. Los ejes de transmisión se utilizan para transmitir potencia entre varios componentes de la maquinaria agrícola., que requieren alta resistencia y buena resistencia al desgaste. ASTM A519SAE 1020 Los tubos sin costura después del tratamiento de enfriamiento y revenido se utilizan como ejes de transmisión., Lo que puede mejorar la resistencia y la resistencia al desgaste de los ejes..
Las tuberías hidráulicas y las tuberías de transporte de fluidos se utilizan en el sistema hidráulico y el sistema de transporte de fluidos de maquinaria agrícola., como el transporte de aceite hidráulico para el sistema de elevación hidráulica de tractores y el transporte de agua y fertilizantes para maquinaria de riego agrícola. La norma ASTM A519 SAE con acabado en caliente o en frío 1020 Los tubos sin costura se seleccionan de acuerdo con los requisitos de precisión del sistema., que puede garantizar el funcionamiento normal del sistema hidráulico y del sistema de transporte de fluidos..
6.6 Otros campos de aplicación
Además de los campos anteriores, ASTM A519SAE 1020 Los tubos sin costura también se utilizan en otros campos industriales como el aeroespacial., Ingeniería Marina, y equipo medico, pero el volumen de aplicaciones es relativamente pequeño, y los requisitos son más estrictos.
En el campo aeroespacial, Los tubos se utilizan para fabricar componentes auxiliares de aviones. (como tuberías de aire y tuberías hidráulicas), que requieren alta precisión dimensional, buenas propiedades mecánicas, y peso ligero. Acabado en frío ASTM A519 SAE 1020 Para esta aplicación se utilizan tubos sin costura después de un estricto tratamiento térmico e inspección., que puede cumplir con los estrictos requisitos de la industria aeroespacial. En el campo de la ingeniería marina, Los tubos se utilizan como tuberías de transporte de fluidos a baja presión en barcos., que requieren buena resistencia a la corrosión (después de galvanizado en caliente o pintura anticorrosión) para resistir el ambiente corrosivo del agua de mar. En el campo de los equipos médicos, Los tubos se utilizan para fabricar componentes auxiliares de equipos médicos. (como tuberías de instrumentos), que requieren alta precisión dimensional y acabado superficial, y estrictos requisitos de higiene. Acabado en frío ASTM A519 SAE 1020 Para esta aplicación se utilizan tubos sin costura después del tratamiento de pulido y desinfección..
