Aramak
Ferritik paslanmaz çelik borular Stresli korozyon çatlamasına (SCC) karşı mükemmel dirençleri, düşük termal genleşme katsayıları ve maliyet avantajlarından dolayı otomotiv egzoz sistemlerinde, ısı eşanjörlerinde ve ev aletlerinde yaygın olarak kullanılmaktadır. Üretim süreçleri öncelikle dikişsiz ve kaynaklı borular olarak kategorize edilir. Bu süreçler önemli ölçüde farklılık gösterir ancak her ikisi de nihai ürünün mekanik özellikleri ve korozyon direnci açısından çok önemlidir.
Dikişsiz Ferritik Paslanmaz Çelik Boru Üretim Süreci
Dikişsiz boru imalatının anahtarı, sıcak delme ve hassas soğuk işleme yoluyla tüm boru duvarı boyunca malzeme yapısında ve özelliklerinde yüksek bir tekdüzelik elde edilmesinde ve böylece herhangi bir kaynak kusurunun ortaya çıkmasının önlenmesinde yatmaktadır.
1. Hazırlık ve Delme
Hammadde Seçimi: Yüksek saflıkta ferritik paslanmaz çelik yuvarlak kütükler kullanılır. Ferritik kaliteler (430, 439 ve 444 gibi) genellikle östenitik çeliklere göre daha düşük sünekliğe sahip olduğundan, kütüklerin metalürjik kalitesi, kalıntı ve ayrışmanın sıkı kontrolüyle son derece yüksektir.
Isıtma: Kütük delme sıcaklığına kadar ısıtılır. Hassas sıcaklık kontrolü, tanelerin kabalaşmasını veya yüzey oksidasyonunu önlerken sünekliği sağlar.
Delme: Katı bir çelik kütüğü içi boş bir kabuğa delmek için döner bir delici kullanılır. Bu, dikişsiz boru imalatında en kritik adımdır; çünkü delme işleminin kalitesi, sonraki proseslerin zorluğunu ve borunun iç ve dış yüzeylerinin kalitesini doğrudan belirler.
2. Haddeleme ve Çizim
Sıcak Haddeleme/Ekstrüzyon: Kabuk daha sonra dış çapı ve duvar kalınlığını azaltmak, iç ve dış yüzey kalitesini ve boyutsal doğruluğu iyileştirmek için daha fazla sıcak haddeleme için bir boru değirmenine (Pilger değirmeni gibi) girer ve sonuçta kaba bir boru elde edilir. Bazı yüksek alaşım kaliteleri için ekstrüzyon kullanılabilir.
Soğuk Çalışma Hazırlığı: Kaba boru, oksit tabakasını çıkarmak ve soğuk çalışmaya hazırlamak için asitlenir.
Soğuk Çalışma: Bu, yüksek hassasiyetli dikişsiz boru elde etmede önemli bir adımdır. Öncelikle soğuk haddeleme ve soğuk çekmeyi içerir. Soğuk çekme, boruyu bir kalıptan çekerek boyutlarını küçültür ve yüzey kalitesini iyileştirir. Soğuk çalışma borunun mukavemetini önemli ölçüde arttırır ancak aynı zamanda iş parçasının sertleşmesine neden olur ve uzamayı azaltır.
3. Isıl İşlem ve Son İşlem
Tavlama: Soğuk işlemden sonra borunun, sertleşmeyi ve artık gerilimleri ortadan kaldırmak, ferritik paslanmaz çeliğin sünekliğini geri kazandırmak ve korozyon direncini optimize etmek için çözelti tavlamasına (veya ara tavlamaya) tabi tutulması gerekir. Tavlama sıcaklığı ve bekletme süresi ferritik tüplerin tane boyutunu önemli ölçüde etkiler.
Doğrultma: Bu, ısıl işlem sırasında oluşan bükülmeleri ortadan kaldırır.
Bitirme ve Muayene: Bu, borunun çatlaklar veya ara katmanlar gibi iç kusurlardan arınmış olduğundan emin olmak için kesme, pah kırma, asitleme, cilalama ve en önemlisi girdap akımı testi ve ultrasonik test gibi tahribatsız testleri (NDT) içerir.
Kaynaklı Ferritik Paslanmaz Çelik Boru Üretim Süreci
Kaynaklı boru imalatı şerit (kangal) bazlı olup, yüksek üretim verimliliği ve boyutsal doğruluk avantajları sunmaktadır. Ancak kaynak bölgesindeki metalografik yapının ana malzemeyle tutarlı olması ve tanecikler arası korozyondan kaçınılması gerekir.
1. Hazırlık ve Şekillendirme
Hammadde Hazırlama: Bitmiş ferritik paslanmaz çelik soğuk haddelenmiş rulo (soğuk haddelenmiş rulo) veya sıcak haddelenmiş rulo kullanılır. Şeridin kenar kalitesi ve kalınlık toleransı kritik öneme sahiptir ve sonraki kaynağın stabilitesini doğrudan etkiler.
Dilme: Bobin, istenen borunun çevresine tam olarak karşılık gelecek şekilde belirli genişlikte şeritler halinde uzunlamasına kesilir.
Sürekli Şekillendirme: Şerit bir dizi silindirden geçerek yavaş yavaş bükülerek boş tüp olarak bilinen açık, yuvarlak bir tüp şekline getirilir. Stres yoğunlaşmalarını önlemek için bu süreç tekdüze ve sürekli olmalıdır.
2. Kaynak
Yüksek Frekanslı İndüksiyon Kaynağı (HFIW) veya Plazma Ark Kaynağı (PAW): Bu, ferritik paslanmaz çelik borular için en yaygın kullanılan kaynak yöntemidir.
HFIW, borunun kenarlarını birleştirerek ısı üretmek için yüksek frekanslı bir elektrik akımı kullanır. Ferritik paslanmaz çelik kaliteleri (özellikle stabilize edilmiş kaliteler) genellikle mükemmel kaynaklanabilirliğe sahip olduğundan, HFIW hızlı, yüksek kaliteli otojen kaynak (dolgu metali eklenmeden) elde edebilir.
Kaynak prosesinin anahtarı, kaynak alanında tanecik incelmesini sağlamak, martensit gibi kırılgan fazların oluşumunu önlemek ve kaynak oksidasyonunu en aza indirmek için ısı girişi ve ekstrüzyonun hassas kontrolüdür.
Boncuk Düzeltme: Kaynak sonrasında, boyut ve sıvı direnci gereksinimlerini karşılamak için kaynağın içindeki ve dışındaki çıkıntılı kaynak boncukları derhal çıkarılmalıdır.
3. Boyutlandırma ve Bitirme
Hat İçi Parlak Tavlama: Ferritik paslanmaz çelik için hat içi sürekli parlak tavlama genellikle kaynaktan hemen sonra gerçekleştirilir. Koruyucu bir atmosferde (hidrojen veya nitrojen-hidrojen karışımı gibi) ısıl işlem, kaynağın ve ısıdan etkilenen bölgesinin (HAZ) mikro yapısını eski haline getirmeyi, artık gerilimleri ortadan kaldırmayı ve daha fazla asitleme ihtiyacını ortadan kaldırarak borunun yüzey kalitesini korumayı amaçlar.
Boyutlandırma ve Doğrultma: Tavlamadan sonra boru, nihai boyutlandırma ve yuvarlaklık düzeltmesi için boyutlandırma değirmeninden geçer ve ardından düzleştirme yapılır.
Girdap Akımı Testi: Kaynak alanının girdap akımı testi, kaynağın eksik nüfuz etme, gözeneklilik ve çatlaklar gibi kusurlardan arınmış olmasını sağlayan önemli bir kalite kontrol adımıdır.
