Projeto de especificação e renovação de tubos compósitos resistentes ao desgaste.
1. Introdução do Produto
Tubos com revestimento resistente ao desgaste são tubos compostos fabricados pela deposição de uma ou mais camadas de materiais de liga de alta dureza e resistência ao desgaste na superfície interna de tubos de aço comuns (geralmente aço carbono, como o Q235) por meio de um processo automatizado de soldagem de revestimento. Essencialmente, eles representam uma integração perfeita de umsubstrato flexível (tubo de aço)e umarmadura rígida (camada de superfície).
O tubo base é geralmente feito de aço de baixo carbono, como o Q235 ou o aço de grau 20. Suas funções são fornecer resistência estrutural e tenacidade ao tubo, suportar pressão, servir como componente de suporte e conexão, e garantir a usinabilidade geral (por exemplo, soldagem, conexão flangeada) e a resistência ao impacto do tubo. A camada de revestimento resistente ao desgaste é composta principalmente de ligas de alto cromo (como ligas de ferro fundido de alto carbono e alto cromo, como Cr27 e Cr30), cuja estrutura metalográfica contém um grande número de estruturas de carboneto Cr7C3 de alta dureza. Os processos de fabricação comuns incluem soldagem a arco aberto ou soldagem a arco submerso, combinadas com equipamentos automatizados, para realizar o revestimento contínuo em espiral na parede interna do tubo. O produto apresenta dureza extremamente alta — a dureza superficial da camada de revestimento pode atingir HRC 55–65, que é muito superior à do aço comum. Também possui excelente resistência ao desgaste, sendo de 15 a 30 vezes mais resistente ao desgaste do que tubos de aço comuns, ou até mais. A ligação com o substrato é uma ligação metalúrgica, caracterizada por alta resistência de adesão e resistência ao lascamento.
Princípio de funcionamentoTubos de aço comuns estão sujeitos a impactos diretos e atrito por outros materiais; devido à natureza relativamente macia do próprio aço, eles se desgastam rapidamente. Em contraste, tubos com revestimento resistente ao desgaste utilizam uma camada de superfície rígida como proteção.
primeira linha de defesaPara resistir ao corte e ao impacto de materiais, a camada de revestimento geralmente apresenta um padrão regular em escamas de peixe ou ondulado, que não só aumenta a dureza da superfície, como também altera o estado de fluxo dos materiais, reduzindo o impacto frontal e minimizando ainda mais o desgaste.
Fluxograma do Processo de Fabricação
Pré-tratamentoPrimeiramente, o tubo de aço é endireitado, desoxidado e limpo.
Soldagem de superfícieO tubo de aço pré-tratado é fixado em um equipamento especial; enquanto gira e avança, uma tocha de soldagem realiza um revestimento espiral contínuo na parede interna. Todo o processo é altamente automatizado, garantindo que a camada de revestimento seja uniforme, contínua e livre de defeitos.
Tratamento pós-soldagemPor fim, são realizados processos pós-soldagem, como resfriamento lento, esmerilhamento e inspeção.
Tubos com revestimento resistente ao desgaste são tubos compostos de alto desempenho que combinam perfeitamente ligas ultrarresistentes ao desgaste com tubos de aço de alta tenacidade por meio de tecnologia de soldagem avançada. Eles alcançam um equilíbrio ideal entre resistência ao desgaste, resistência ao impacto e usinabilidade, sendo reconhecidos como uma das soluções com melhor desempenho geral, maior escopo de aplicação e maior confiabilidade no campo do transporte de materiais industriais sujeitos a desgaste intenso. Servem como componentes essenciais para garantir a operação contínua, eficiente e estável da produção industrial.
2. Projeto de Renovação
Devido à erosão corrosiva e ao desgaste das tubulações no local, a camada resistente ao desgaste se desprendeu em alguns trechos, enquanto o desgaste severo causou vazamentos em outros. Portanto, as especificações técnicas para as tubulações resistentes ao desgaste neste projeto estipulam os seguintes requisitos para as tubulações fornecidas pelos fornecedores:
Os tubos deverão adotar o
processo de soldagem de revestimento de dupla camada composta:
Primeira camadaA primeira camada de revestimento no interior do tubo deve ser soldada utilizando arame de solda de aço inoxidável de grau 308 ou superior. Esta camada serve como camada resistente à corrosão e substrato de transição para a camada de revestimento duro, com uma espessura especificada de 4 mm. Defeitos como porosidade, fissuras e inclusões de escória são estritamente proibidos nesta camada.
Segunda camadaA segunda camada de revestimento deve ser soldada com arame de solda de ferro fundido com alto teor de cromo para proporcionar resistência ao desgaste, com uma espessura mínima de 4 mm. O material desta camada deve ser de grau KmTBCr15Mo ou KmTBCr26, com dureza ≥ 60 HRC. Trincas são permitidas nesta camada resistente ao desgaste, desde que a profundidade da trinca seja controlada dentro de 4 mm e não se propague para a camada de revestimento de aço inoxidável.
