Diferencias en las propiedades mecánicas entre tubos sin costura de acero inoxidable austenítico y tubos soldados

Los tubos de acero inoxidable austenítico se pueden dividir en dos categorías según el proceso de fabricación: tubos sin costura y tubos soldados. Existen ciertas diferencias en las propiedades mecánicas entre ambos, que se reflejan principalmente en los siguientes aspectos:

1. Diferencias en las características de resistencia
El tubo sin costura se forma mediante laminación en caliente o estirado en frío, los granos de metal se distribuyen de manera continua y uniforme a lo largo de la dirección axial y la resistencia general está equilibrada. El tubo soldado se forma haciendo rodar la placa a través de la soldadura. Debido al ciclo térmico, la estructura del grano del área soldada es diferente a la del área no soldada, lo que da como resultado una distribución desigual de la resistencia general.

2. Diferencia en plasticidad
Los tubos sin costura tienen mejores capacidades de deformación plástica general y exhiben un alargamiento más uniforme cuando se someten a tensión axial. Debido a la presencia de una zona afectada por el calor de soldadura en las tuberías soldadas, la plasticidad del material en esta área suele ser menor que la del material original y puede convertirse en el punto de inicio de una fractura en condiciones de deformación extremas.

3. Comparación de tenacidad al impacto
La tenacidad al impacto de los tubos sin costura tiene características isótropas obvias y los resultados de las pruebas en diferentes direcciones son ligeramente diferentes. La tenacidad al impacto de las tuberías soldadas es direccional, especialmente la tenacidad al impacto a baja temperatura del área de soldadura a menudo requiere atención especial.

4. Características de rendimiento ante la fatiga
Bajo carga cíclica, los tubos sin costura generalmente muestran una mejor vida útil por fatiga debido a la ausencia de mutaciones estructurales. El rendimiento de fatiga de las tuberías soldadas se ve afectado significativamente por la calidad de la soldadura, y la concentración de tensión en la soldadura puede convertirse en una fuente de grietas por fatiga.

5. Distribución de tensiones residuales
La tensión residual de los tubos sin costura proviene principalmente del proceso de trabajo en frío y su distribución es relativamente regular. El proceso de calor de soldadura de las tuberías soldadas producirá campos de tensión residual de soldadura complejos, que afectarán la estabilidad dimensional de los componentes.

Cabe señalar que el avance de la tecnología de soldadura moderna ha hecho que las propiedades mecánicas de los tubos soldados de alta calidad se acerquen al nivel de los tubos sin costura, pero las diferencias mencionadas anteriormente aún existen. En aplicaciones de ingeniería, la selección debe realizarse en función de las condiciones de servicio específicas y una consideración integral de las características de rendimiento de las dos tuberías. Para situaciones con cargas alternas o entornos hostiles, los tubos sin costura suelen ser más ventajosos; En aplicaciones generales, los tubos soldados son más económicos.