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Tubos rectangulares (tubos RHS)Son una forma ampliamente utilizada de tubería de acero estructural caracterizada por una sección transversal rectangular. Debido a su excelente capacidad de carga, estabilidad geométrica y versatilidad de fabricación, se aplican ampliamente en la construcción, fabricación de maquinaria, estructuras automotrices y proyectos de infraestructura. El proceso de fabricación y las tecnologías aplicadas desempeñan un papel decisivo en la determinación de su precisión dimensional, rendimiento mecánico y fiabilidad a largo plazo.
Procesos de fabricación de tubos rectangulares
Los tubos rectangulares generalmente se producen utilizando dos rutas de fabricación principales: conformado sin costuras y conformado soldado. Cada proceso implica tecnologías específicas de formación, soldadura y postratamiento para satisfacer diferentes requisitos de aplicación.
Los tubos rectangulares sin costura se producen perforando palanquillas redondas sólidas, seguidas de laminación en caliente o estirado en frío para formar un perfil rectangular hueco sin costuras de soldadura.
Los tubos rectangulares soldados se fabrican formando en frío o formando en caliente placas o tiras de acero en una forma rectangular, después de lo cual la costura abierta se suelda longitudinalmente.
Principales pasos de fabricación de tubos rectangulares
Preparación de la materia prima
Los materiales comunes incluyen acero al carbono, acero de aleación y acero inoxidable. Las materias primas se cortan a su tamaño y pueden someterse a un tratamiento térmico preliminar para garantizar las propiedades metalúrgicas adecuadas para la formación.
Laminación en caliente o laminación en frío
El laminado en caliente se realiza a temperaturas elevadas, lo que permite una deformación eficiente y un alto rendimiento de producción.
El laminado en frío se realiza a temperatura ambiente, ofreciendo una precisión dimensional y un acabado superficial superiores.
Los tubos rectangulares laminados en frío se forman típicamente a partir de tiras o placas de acero laminado en caliente a través de laminación de múltiples pasadas, flexión y soldadura de alta frecuencia. En comparación con el laminado en caliente, el laminado en frío elimina el recalentamiento, reduce el consumo de energía en aproximadamente un 40% y permite un grosor de pared más delgado con tolerancias más estrictas.
Soldadura
Para los tubos RHS soldados, los bordes formados se unen mediante soldadura por resistencia, soldadura por arco o soldadura láser. El método de soldadura afecta directamente la resistencia de la junta, la suavidad de la superficie y el rendimiento general del tubo.
Enderezamiento
El enderezamiento mecánico o hidráulico se aplica para corregir la deformación y garantizar la rectitud y la uniformidad a lo largo de la longitud del tubo.
Corte
Los tubos se cortan a longitudes especificadas utilizando corte, aserrado o corte por llama, dependiendo de los requisitos dimensionales y las consideraciones de eficiencia de producción.
Tratamiento superficial
Los tratamientos de superficie como el galvanizado, la pintura, el pulido o el recubrimiento se aplican para mejorar la resistencia a la corrosión, la apariencia y la vida útil.
Tecnologías de producción clave de tubos rectangulares
Formando tecnología
Laminado en caliente: alta eficiencia, menor precisión dimensional
Laminado en frío: mayor precisión, mejor calidad de superficie
Mejora de precisión
Los tubos sin costura a menudo se someten a estirado en frío para mejorar aún más las tolerancias dimensionales y el acabado de la superficie. En la producción de tubos soldados, las tecnologías de soldadura automatizadas (por ejemplo, soldadura por láser) minimizan el error humano y mejoran la consistencia de la soldadura.
Tecnología de tratamiento de superficie
El decapado, la pasivación y la galvanización mejoran la resistencia a la corrosión y mejoran la calidad estética.
Tratamiento térmico
Los procesos como el recocido, la normalización o el enfriamiento optimizan la microestructura, ajustan la dureza y mejoran la tenacidad y la resistencia a la fatiga.
Selección de procesos e impacto en el rendimiento
La selección del proceso de fabricación depende del grado del material, las dimensiones del tubo y la aplicación de uso final:
Los tubos rectangulares sin costura se prefieren para entornos de alta presión o alta temperatura (por ejemplo, aplicaciones petroquímicas y de energía) debido a la ausencia de costuras de soldadura.
Los tubos rectangulares soldados ofrecen una mejor rentabilidad y son ampliamente utilizados en estructuras de construcción e ingeniería general.
La laminación en caliente proporciona ventajas de costo para la producción de gran volumen, mientras que la laminación en frío y el estirado en frío son adecuados para aplicaciones que exigen alta precisión.
El tratamiento superficial afecta directamente a la durabilidad; por ejemplo, el galvanizado por inmersión en caliente extiende significativamente la vida útil en ambientes corrosivos.
Control de calidad y tendencias de la industria
El control de calidad está integrado a lo largo de todo el ciclo de producción e incluye análisis de composición química, inspección de tolerancia dimensional, pruebas no destructivas de soldadura (NDT) y evaluación del rendimiento mecánico. Las tendencias actuales de desarrollo enfatizan la automatización, la eficiencia energética, una mayor precisión y tecnologías de tratamiento de superficies respetuosas con el medio ambiente.
Conclusión
El proceso de fabricación y las tecnologías aplicadas de los tubos rectangulares son fundamentales para lograr una calidad constante y un rendimiento confiable. Mediante la selección adecuada de materiales, los métodos optimizados de laminación y soldadura, el enderezamiento y corte precisos y el tratamiento adecuado de la superficie, se pueden producir tubos rectangulares para cumplir con una amplia gama de requisitos de aplicaciones estructurales e industriales.
FAQ: Fabricación rectangular del tubo
Q1: ¿Cuál es la principal diferencia entre tubos rectangulares sin costura y soldados?
R: Los tubos rectangulares sin costura no tienen costura de soldadura y ofrecen un rendimiento superior a alta presión o temperatura, mientras que los tubos soldados son más económicos y adecuados para aplicaciones estructurales y de uso general.
Q2: ¿Por qué los tubos rectangulares laminados en frío son más precisos que los laminados en caliente?
R: El laminado en frío se realiza a temperatura ambiente, lo que minimiza la deformación térmica y permite tolerancias dimensionales más estrictas y un mejor acabado superficial.
Q3: ¿Qué método de soldadura proporciona la mejor calidad de soldadura para tubos RHS?
R: La soldadura láser y la soldadura por resistencia de alta frecuencia ofrecen una alta resistencia de soldadura, costuras lisas y una calidad constante, especialmente en líneas de producción automatizadas.
Q4: ¿Cómo afecta el tratamiento de superficie al rendimiento del tubo rectangular?
R: Los tratamientos de superficie como el galvanizado o el recubrimiento mejoran significativamente la resistencia a la corrosión, extienden la vida útil y mejoran la apariencia.
Q5: ¿Cómo se garantiza la calidad durante la producción de tubos rectangulares?
R: La calidad se controla a través de la inspección de materias primas, controles dimensionales, soldadura NDT, pruebas mecánicas y evaluaciones finales de superficie y rendimiento.