Specifiche e progetto di ristrutturazione di tubi compositi resistenti all'usura
1. Introduzione al prodotto
I tubi antiusura con rivestimento superficiale sono tubi compositi realizzati depositando uno o più strati di materiali in lega ad alta durezza e resistenza all'usura sulla superficie della parete interna di tubi in acciaio ordinario (solitamente acciaio al carbonio come il Q235) attraverso un processo di saldatura di rivestimento automatizzato. In sostanza, rappresentano una perfetta integrazione di unsubstrato flessibile (tubo di acciaio)e unarmatura dura (strato superficiale).
Il tubo di base è tipicamente realizzato in acciaio a basso tenore di carbonio, come l'acciaio Q235 o Grado 20. Le sue funzioni sono quelle di fornire resistenza strutturale e tenacità al tubo, resistere alla pressione, fungere da componenti di supporto e collegamento e garantire la lavorabilità complessiva (ad esempio, saldatura, collegamento a flangia) e la resistenza agli urti del tubo. Lo strato superficiale resistente all'usura è composto principalmente da una serie di leghe ad alto tenore di cromo (come leghe di ghisa ad alto tenore di carbonio e cromo come Cr27 e Cr30), la cui struttura metallografica contiene un gran numero di strutture di carburo Cr7C3 ad alta durezza. I processi di produzione comuni includono la saldatura ad arco aperto o la saldatura ad arco sommerso, combinate con apparecchiature automatizzate, per eseguire il riporto continuo a spirale sulla parete interna del tubo. Il prodotto presenta una durezza estremamente elevata: la durezza superficiale dello strato superficiale può raggiungere 55-65 HRC, un valore molto superiore a quello dell'acciaio ordinario. Vanta inoltre un'eccellente resistenza all'usura, essendo da 15 a 30 volte più resistente all'usura rispetto ai normali tubi in acciaio, o addirittura superiore. Il legame con il substrato è di tipo metallurgico, caratterizzato da elevata resistenza all'adesione e alla scheggiatura.
Principio di funzionamentoI tubi in acciaio ordinari sono soggetti a urti diretti e abrasioni da parte dei materiali; a causa della natura relativamente morbida dell'acciaio stesso, si usurano rapidamente. Al contrario, i tubi resistenti all'usura utilizzano lo strato superficiale duro come
prima linea di difesaper resistere al taglio e all'impatto dei materiali. Lo strato superficiale presenta solitamente un motivo regolare a squame di pesce o ondulato, che non solo aumenta la durezza superficiale, ma altera anche lo stato di scorrimento dei materiali, riducendo l'impatto frontale e minimizzando ulteriormente l'usura.
Flusso del processo di produzione
Pretrattamento: Il tubo d'acciaio viene prima raddrizzato, disossidato e pulito.
Saldatura di superficie: Il tubo in acciaio pretrattato viene fissato su un'apposita attrezzatura; durante la rotazione e l'avanzamento, una torcia di saldatura esegue una rifinitura continua a spirale sulla parete interna. L'intero processo è caratterizzato da un elevato livello di automazione, garantendo che lo strato superficiale sia uniforme, continuo e privo di difetti.
Trattamento post-saldatura: Infine, vengono eseguiti i processi post-saldatura, quali raffreddamento lento, rettifica e ispezione.
I tubi antiusura con rivestimento superficiale sono tubi compositi ad alte prestazioni che combinano perfettamente leghe ultra-dure resistenti all'usura con tubi in acciaio ad alta tenacità tramite una tecnologia di saldatura avanzata. Raggiungono un equilibrio ottimale tra resistenza all'usura, resistenza agli urti e lavorabilità e sono riconosciuti come una delle soluzioni con le migliori prestazioni complete, il più ampio campo di applicazione e la massima affidabilità nel campo del trasporto di materiali industriali ad alta usura. Sono componenti chiave per garantire il funzionamento continuo, efficiente e stabile della produzione industriale.
2. Progetto di ristrutturazione
A causa dell'erosione corrosiva e dell'usura delle tubazioni in loco, lo strato antiusura si è scheggiato in alcune sezioni, mentre l'usura grave ha causato perdite in altre sezioni. Pertanto, le specifiche tecniche per le tubazioni antiusura di questo progetto stabiliscono i seguenti requisiti per le tubazioni fornite dai fornitori:
I tubi dovranno adottare la
processo di saldatura di superfici composite a doppio strato:
Primo strato: Il primo strato superficiale all'interno del tubo deve essere saldato utilizzando filo di saldatura in acciaio inossidabile di grado 308 o superiore. Questo strato funge sia da strato resistente alla corrosione che da substrato di transizione per lo strato superficiale duro, con uno spessore specificato di 4 mm. Difetti come porosità, crepe e inclusioni di scorie sono severamente vietati in questo strato.
Secondo strato: Il secondo strato superficiale deve essere saldato utilizzando filo di saldatura in ghisa ad alto tenore di cromo per garantire resistenza all'usura, con uno spessore minimo di 4 mm. Il materiale di questo strato deve essere di grado KmTBCr15Mo o KmTBCr26, con una durezza ≥ 60 HRC. Sono ammesse cricche in questo strato resistente all'usura, a condizione che la profondità della cricca sia controllata entro 4 mm e non si propaghi allo strato superficiale in acciaio inossidabile.
