Composición, proceso de producción y aplicaciones de la tubería de acero sin costura 15CrMoG

Tubería de acero sin costura 15CrMoGEs una tubería de acero de aleación ampliamente utilizada en entornos de alta temperatura y alta presión. Su excelente rendimiento lo convierte en un material clave en industrias como la generación de energía, la petroquímica y la fabricación de calderas. Basado en una aleación de cromo-molibdeno, este tubo de acero sin costura se produce a través de un proceso de producción especializado. Exhibe una excelente resistencia a altas temperaturas, altas presiones y corrosión, cumpliendo con las demandas de condiciones de operación extremas.

En primer lugar, la química de la tubería de acero sin costura 15CrMoG
Los principales elementos de aleación de la tubería de acero sin costura 15CrMoG son cromo y molibdeno, con un contenido de cromo que varía de aproximadamente 1.00% a 1.50% y un contenido de molibdeno que varía de aproximadamente 0.45% a 0.65%. La adición de estos dos elementos mejora significativamente la resistencia a altas temperaturas del acero y la resistencia a la oxidación. El cromo forma una película densa de óxido en la superficie del acero, lo que evita eficazmente una mayor oxidación, mientras que el molibdeno mejora la resistencia al calor y a la fluencia del acero, lo que le permite mantener excelentes propiedades mecánicas incluso a altas temperaturas. Además, el acero contiene cantidades apropiadas de elementos como carbono, silicio, manganeso, fósforo y azufre, cuyos contenidos están estrictamente controlados para garantizar el rendimiento general del acero.

En segundo lugar, el proceso de producción de tubos de acero sin costura 15CrMoG
Las tuberías de acero sin costura 15CrMoG se fabrican principalmente mediante laminación en caliente o estirado en frío. El proceso de laminación en caliente consiste en calentar la palanquilla de acero a la temperatura adecuada, perforarla con una máquina perforadora y enrollarla en una tubería. Este método es altamente eficiente y adecuado para la producción a gran escala. El proceso de estirado en frío implica estirar la palanquilla de tubería laminada en caliente a través de una matriz a temperatura ambiente, lo que resulta en tuberías con mayor precisión y mejor calidad de superficie. Independientemente del proceso utilizado, los parámetros como la temperatura y la deformación deben controlarse estrictamente durante la producción para garantizar que la microestructura y las propiedades mecánicas de la tubería cumplan con los requisitos estándar. Se requiere un tratamiento térmico posterior, como la normalización y el templado, para optimizar la microestructura y las propiedades del material.

En tercer lugar, las propiedades físicas de las tuberías de acero sin costura 15CrMoG
Las tuberías de acero sin costura 15CrMoG ofrecen un excelente rendimiento. Su resistencia a la tracción generalmente varía de 440 a 640 MPa, su límite elástico no es inferior a 295 MPa y su elongación puede exceder el 21%. Estas propiedades mecánicas le permiten soportar las diversas tensiones de los entornos de alta presión. Con respecto al rendimiento a alta temperatura, la tubería de acero sin costura 15CrMoG mantiene una excelente resistencia por debajo de 500 ° C y se puede usar por períodos cortos de hasta 550 ° C, lo que demuestra una excelente resistencia a la fluencia. Su coeficiente de expansión térmica es de aproximadamente 12,5 × 10 ⁻265/°C, y su conductividad térmica es de 42,7 W/(m · K). Estos parámetros son cruciales para el diseño y el cálculo de equipos de alta temperatura.

En cuarto lugar, las aplicaciones de la tubería de acero sin costura 15CrMoG
-Industria de energía: es ampliamente utilizado en componentes clave como supercalentadores, recalentadores y líneas de vapor principales en calderas de centrales eléctricas supercríticas y ultra-supercríticas. En la industria petroquímica, a menudo se usa en equipos de alta temperatura y alta presión, como reactores de hidrogenación y unidades de craqueo catalítico.
-Fabricación de la caldera: Es el material preferido para las tuberías de acero superficiales de la calefacción de varias calderas de alta presión. También tiene aplicaciones importantes en las industrias de energía nuclear, metalúrgica y fabricación de maquinaria. Estas aplicaciones requieren que los materiales funcionen de manera estable y a largo plazo en condiciones adversas, como alta temperatura, alta presión y medios corrosivos. La tubería de acero sin costura 15CrMoG, con su rendimiento superior, cumple plenamente con estos estrictos requisitos.

En comparación con el acero al carbono ordinario, la tubería de acero sin costura 15CrMoG ofrece importantes ventajas de rendimiento. Primero, cuenta con una mayor resistencia a altas temperaturas: a la misma temperatura, su tensión permitida es 2-3 veces mayor que la del acero al carbono. En segundo lugar, exhibe una resistencia a la oxidación mejorada, lo que resulta en una vida útil más larga en entornos de vapor a alta temperatura. En tercer lugar, ofrece una estabilidad estructural mejorada, haciéndolo menos susceptible a la degradación, tal como la esferoidización de perlita durante el funcionamiento a largo plazo a altas temperaturas. En comparación con otros aceros de aleación como 12Cr1MoVG, 15CrMoG tiene un contenido de aleación más bajo, ofreciendo ventajas de costo al mismo tiempo que cumple con los requisitos de la mayoría de las condiciones de operación de temperatura media y alta presión. Si bien su resistencia a altas temperaturas es ligeramente inferior a la de los aceros P91/P92 de mayor grado, su soldabilidad y procesabilidad son superiores, lo que lo hace más adecuado para ciertas aplicaciones específicas. En uso real, la soldadura de tubos de acero sin costura 15CrMoG requiere una atención especial. Debido a la presencia de elementos de aleación como el cromo y el molibdeno, el agrietamiento en frío puede ocurrir fácilmente durante la soldadura, lo que requiere un precalentamiento adecuado y un tratamiento térmico posterior a la soldadura. Generalmente, la temperatura de precalentamiento se controla entre 150-200 °C, sin que la temperatura de interpaso exceda de 300 °C. Se requiere un templado posterior a la soldadura a 680-720 °C para eliminar la tensión de soldadura residual. Se deben seleccionar materiales de soldadura, como alambre o varillas que coincidan con el material base, como E5515-B2. Además, la entrada de calor debe controlarse durante la soldadura para evitar el sobrecalentamiento, lo que puede conducir a la degradación del rendimiento en el área de soldadura.

Desde una perspectiva de mercado, la demanda de tubos de acero sin costura 15CrMoG ha aumentado constantemente con el desarrollo de industrias como la industria de la energía y la petroquímica. En particular, la promoción de tecnologías de generación de energía supercríticas y ultra supercríticas ha llevado a un aumento continuo en la demanda de tubos de caldera de alto rendimiento. Al mejorar continuamente los procesos de producción y mejorar la calidad del producto, las empresas ahora pueden satisfacer la mayoría de la demanda interna, y algunos productos incluso se exportan a los mercados internacionales. Con los avances futuros en la tecnología de materiales, el rendimiento de las tuberías de acero sin costura 15CrMoG continuará mejorando y sus áreas de aplicación se expandirán.

La inspección y el mantenimiento regulares son esenciales para las tuberías de acero sin costura 15CrMoG, especialmente para tuberías que operan en condiciones de alta temperatura y alta presión durante períodos prolongados. Preste atención a condiciones como adelgazamiento de la pared, oxidación de la superficie y degradación estructural, y reemplace según sea necesario. Evite los ambientes húmedos durante el almacenamiento para evitar la oxidación y tome las medidas de protección adecuadas durante el transporte para evitar daños por impacto. El uso y el mantenimiento adecuados pueden extender significativamente la vida útil de la tubería y mejorar la seguridad y la eficiencia económica de la operación del equipo.

En general, la tubería de acero sin costura 15CrMoG, como una excelente tubería de acero de aleación, desempeña un papel insustituible en la industria moderna. Su diseño racional de aleación, proceso de producción maduro y rendimiento confiable lo convierten en una opción ideal para condiciones de alta temperatura y alta presión. Con el desarrollo continuo de la tecnología industrial de mi país y los requisitos cada vez mayores para el rendimiento del material, la tubería de acero sin costura 15CrMoG está destinada a desempeñar un papel vital en más campos, proporcionando una fuerte garantía para la operación segura y eficiente de equipos industriales. En el futuro, a través de una mayor optimización del diseño de la composición y el proceso de producción, el rendimiento de este material continuará mejorando, y sus perspectivas de aplicación son muy amplias.