Tubo de acero inoxidable de aleación a base de níquel

Desafíos de fabricación y caminos prácticos de tubos de acero inoxidable de aleación a base de níquel

Entre muchos materiales metálicos, las aleaciones a base de níquel se utilizan ampliamente en campos clave como petróleo, industria química, energía nuclear e ingeniería marina debido a su buena resistencia a la corrosión y al alto rendimiento de la temperatura. Entre los muchos formularios de productos de aleación a base de níquel, los tubos de acero inoxidable sin costuras pertenecen a una categoría con mayores requisitos técnicos. Los materiales no solo son especiales, sino que también son difíciles de procesar. Jiangsu Jend Tube Co., Ltd. ha acumulado un sistema técnico de referencia y casos prácticos en la fabricación de Tubos de acero inoxidable de aleación a base de níquel con su profunda experiencia en investigación y producción en el campo de los tubos de aleación a lo largo de los años.

¿Por qué son difíciles de procesar los tubos de aleación a base de níquel?

En comparación con el acero inoxidable común o el acero al carbono, las aleaciones a base de níquel tienen propiedades físicas y químicas significativamente diferentes. Por ejemplo, el alto contenido de níquel en la aleación conducirá a una resistencia más fuerte de fluencia del material a altas temperaturas, lo que es beneficioso para los equipos resistentes al calor, pero también significa que en procesos como forja, dibujo en frío y tratamiento térmico, el endurecimiento del trabajo es significativo, y las grietas o defectos de la superficie son propensos a ocurrir.

Jiangsu Jend Tube Co., Ltd. encontró en la producción real que algunas aleaciones a base de níquel (como Monel 400 e Inconel 625) tienen altos requisitos para el control de la tasa de lubricación y deformación durante el procesamiento de frío. Si la lubricación es insuficiente o la deformación en frío es excesiva, pueden ocurrir microcracks o anormalidades de la estructura metalográfica, lo que afecta la confiabilidad del producto.

Las empresas generalmente adoptan una estrategia de formación de varios pasos, es decir, una gran deformación de una sola vez se desmonta en múltiples pasos de deformación pequeños y medios, combinados con un tratamiento de recocido intermedio, lo que ayuda a reducir la concentración de estrés. Además, para diferentes grados, la compañía ha establecido una base de datos de curva de tratamiento térmico coincidente para garantizar la homogeneización y la estabilidad de la organización.

Relación material y control de consistencia de calidad

Hay muchos tipos de aleaciones a base de níquel, y la relación de cada material tiene una gran influencia en el rendimiento. Por ejemplo, una ligera desviación en la relación de hierro, níquel y cromo en Incoloy 800 puede causar sensibilidad a la corrosión intergranular; GH3030 (una aleación de alta temperatura) debe ser extremadamente precisa al controlar la relación de carbono y titanio, de lo contrario, es fácil afectar la resistencia a la fluencia.

Jiangsu Jend Tube Co., Ltd. ha introducido múltiples espectrómetros de lectura directa cuantitativa y analizadores de azufre de carbono para realizar una reinspección del 100% de la composición de las materias primas entrantes para garantizar que la composición de la aleación esté dentro del rango de fluctuación especificado. Además, la compañía tiene la capacidad de ajustar fórmulas de lotes pequeñas y puede ajustar la relación de material de acuerdo con los requisitos ambientales especiales (como el ácido clórico y las condiciones de alta azufre) propuestas por los clientes.

Precisión dimensional y proceso de tratamiento de superficie interno y externo

Los tubos de aleación a base de níquel generalmente se usan en entornos extremos y tienen altos requisitos para la estabilidad de la condición de trabajo, lo que presenta altos estándares para la precisión dimensional y el estado de superficie de los tubos. Especialmente en equipos como intercambiadores de calor y torres de reacción, el grosor de la pared del tubo desigual o la superficie interna rugosa pueden conducir a una eficiencia térmica reducida o una corrosión local.

Jiangsu Jend Tube Co., Ltd. utiliza un sistema automático de medición de grosor ultrasónico para monitorear la uniformidad del grosor de la pared en tiempo real. En términos de tratamiento de superficie interna, la Compañía ha introducido una variedad de soluciones, como pasivación de encurtido, pulido mecánico y pulido electrolítico para cumplir con los diferentes requisitos de uso. Además, para los tubos a base de níquel de pared delgada de diámetro pequeño, la perforación direccional y la tecnología de guía de núcleo están especialmente equipadas para mejorar la estabilidad del procesamiento.

Capacidades de personalización del cliente y servicios de acoplamiento de ingeniería

A diferencia de la producción en masa, la aplicación de tubos de aleación a base de níquel a menudo es pequeño y altamente personalizado. Por ejemplo, los tubos Inconel 690 requeridos por los proyectos de energía nuclear pueden tener especificaciones especiales en el grosor, la longitud e incluso la forma articular. Jiangsu Jend Tube Co., Ltd. proporciona servicios de personalización de una sola parada, desde selección de aleación, diseño de tamaño, acoplamiento estándar de prueba, hasta envases y entrega de productos terminados, todos los cuales son plenamente participados por un equipo de ingenieros profesionales.

Vale la pena mencionar que la compañía puede proporcionar pruebas y certificación de terceros (como TüV, BV, SGS) y la producción personalizada en múltiples sistemas estándar como EN, ASTM, GB, etc., que es conveniente para que los clientes realicen coincidencia de proyectos globales.

Tendencia de desarrollo futuro: mayor grado, tolerancia más pequeña, estándar más amplio

Con el desarrollo continuo de la fabricación de equipos de alta gama, la demanda del mercado de tubos de acero inoxidable de aleación a base de níquel también está cambiando. Por un lado, se están desarrollando y aplicando nuevos materiales de aleación de grado de mayor grado, como Inconel 718, aleación 59, etc., desafiando los nuevos límites de los procesos de fabricación; Por otro lado, algunas industrias de precisión han comenzado a presentar requisitos de nivel de micrones para el control de tolerancia.

Jiangsu Jend Tube Co., Ltd. ha comenzado a diseñar módulos de fabricación inteligentes, incluida la introducción de unidades de operación de robots, sistemas de gestión y control de MES, y equipos de prueba inteligentes para mejorar la estabilidad y la trazabilidad de producción, y prepararse para futuras necesidades futuras de alta precisión y alta confiabilidad.

Aplicabilidad de los tubos de acero inoxidable de aleación a base de níquel en entornos altamente corrosivos

Con el desarrollo de la tecnología industrial, la ingeniería ha presentado requisitos cada vez más complejos para el entorno de uso de los materiales, especialmente en ocasiones de alta temperatura, alta corrosión y alto estrés. Los materiales tradicionales de acero inoxidable no han fallado gradualmente en cumplir con los requisitos de estabilidad a largo plazo de algunas aplicaciones clave. En este contexto, los tubos de acero inoxidable de aleación a base de níquel han ingresado gradualmente el campo de visión de las personas y se han aplicado en muchas industrias, como petroquímicas, ingeniería marina, energía, aeroespacial, etc.

Jiangsu Jend Tube Co., Ltd. es una empresa de fabricación Tubeline establecida en 2011. Tiene un sistema de producción completo desde la selección de materias primas hasta la entrega de productos terminados. Se compromete a proporcionar productos de tubo de acero sin costuras de varios materiales y especificaciones, incluidos Monel400, Inconel625, 904L, GH3030 y otros Tubos de acero inoxidable de aleación a base de níquel . Confiando en sus propias capacidades de procesamiento y acumulación técnica, la compañía ha exportado sus productos a más de 50 países y regiones, formando una red de suministro internacional relativamente completa.

¿Qué es el tubo de acero inoxidable de aleación a base de níquel?

El tubo de acero inoxidable de aleación a base de níquel se refiere a un tubo de aleación formado por cromo razonablemente coincidente, hierro, molibdeno, cobre y otros elementos con un alto contenido de níquel en su sistema de aleación (generalmente más del 30%). Este tipo de tubo tiene buena resistencia a la corrosión, especialmente en medios de alta temperatura y altamente corrosivos. Al mismo tiempo, su estabilidad estructural también es alta y puede mantener propiedades físicas bajo diferencias de temperatura drástica o estrés a largo plazo.

Los modelos comunes de tubo de acero inoxidable a base de níquel incluyen:

Inconel 625: El níquel, el cromo y el molibdeno son los componentes principales, adecuados para ambientes de alta temperatura, alta presión y altamente corrosivos.

Monel 400: El popa de níquel se usa como matriz, a menudo se usa en ingeniería marina para resistir el rocío de sal y la corrosión de agua de mar.

904L: Acero de aleación austenítica con alto contenido de níquel, cromo y molibdeno, adecuado para ambientes ácidos como el ácido sulfúrico y los medios de medios de ácido fosfórico.

GH3030 (aleación basada en NI-CR): Adecuado para partes de alta temperatura de motores de aeronaves.

Puntos clave para el procesamiento y la fabricación de tubos de acero inoxidable de aleación a base de níquel

La resistencia térmica y la estabilidad química de las aleaciones a base de níquel hacen que sea más difícil de procesar que los materiales tradicionales de acero inoxidable, por lo que se requieren mayores requisitos técnicos desde la fundición hasta los productos terminados. Jiangsu Jend Tube Co., Ltd. ha acumulado un flujo de proceso relativamente maduro en el proceso de fabricación a largo plazo:

Fundición y falsificación: Las materias primas de aleación a base de níquel deben derretirse mediante inducción al vacío o la remeliación de electroestro para controlar el contenido de inclusión no metálico y mejorar la pureza del material.

Piercing y rodando: Los materiales de aleación de níquel tienen baja plasticidad durante la etapa de perforación, y los procesos de perforación lentos y de alta temperatura generalmente se usan para evitar grietas.

Tratamiento térmico: Controlar el proceso de tratamiento térmico es un paso clave para estabilizar los granos y evitar la corrosión intergranular, especialmente cuando se trata de aleaciones resistentes al ácido como 904L e Inconel 625, la ventana del proceso es estrecha.

Engocapado y tratamiento de superficie: La capa de óxido de superficie de aleación de níquel no es fácil de eliminar, y se debe utilizar una solución especial de encolquido para un tratamiento uniforme para garantizar la superficie limpia del tubo.

Detección y prueba: Las pruebas no destructivas (como la corriente de Eddy, la ultrasónica) y las pruebas de propiedad mecánica deben estar completamente cubiertas para garantizar la estabilidad del producto durante el servicio a largo plazo.

Análisis de aplicaciones prácticas de tubos de aleación basados en níquel

Debido a su rendimiento integral en alta resistencia a la temperatura, resistencia a la corrosión y resistencia a la fatiga, los tubos de acero inoxidable de aleación a base de níquel se usan ampliamente en los siguientes escenarios:

Industria de petróleo y gas: Al transportar gas natural alto en azufre o gas de alta presión que contiene CO₂, los tubos de acero inoxidable ordinarios pueden enfrentar una corrosión rápida, mientras que las aleaciones a base de níquel pueden extender efectivamente la vida útil.

Equipo de la industria química: Utilizado para la tubería interna de reactores, intercambiadores de calor, condensadores y otros equipos, que es más estable cuando se enfrentan ácido sulfúrico de alta concentración, ácido clorhídrico u otras soluciones corrosivas.

Equipo de energía nuclear y energía térmica: Utilizado para líneas tubológicas resistentes al calor y resistentes a la corrosión en el circuito primario y el generador de vapor de las centrales nucleares.

Ingeniería marina: En condiciones como la inmersión a largo plazo en el agua de mar y el aerosol de sal, el acero tradicional es propenso a las picaduras o la corrosión de grietas, mientras que la aleación de Monel tiene una mejor estabilidad en tales condiciones.

Tendencias futuras de desarrollo y prácticas corporativas

Con el desarrollo de nuevos campos, como la energía renovable, la desalinización del agua de mar y la utilización de la energía de hidrógeno, la demanda de tubos metálicos de alto rendimiento está creciendo. Especialmente para las condiciones de alta temperatura y alta presión, el espacio de mercado para las aleaciones a base de níquel todavía se está expandiendo. Jiangsu Jend Tube Co., Ltd. planea continuar expandiendo su línea de productos de materiales de alta aleación y mejorar la eficiencia y consistencia de la fabricación por lotes mediante la introducción de equipos de fabricación automatizados y control de procesos de fortalecimiento. La compañía también está explorando la cooperación con clientes internacionales para proponer soluciones personalizadas para diferentes entornos, incluido el ajuste de relación de materiales, la simulación de vida de la corrosión de tubelle y el suministro integrado de componentes estructurales complejos.