Vue d'ensemble : Quel est le processus de fabrication des tubes soudés ?

Le tube soudé processus de fabrication désigne une série d'opérations industrielles qui transforment les bandes ou les plaques d'acier en tubes cylindriques par formage, assemblage et finition. Contrairement à la production de tubes sans soudure, le processus de fabrication de tubes soudés crée un joint longitudinal ou en spirale où les bords sont assemblés par soudage. Le procédé de fabrication de tubes soudés est largement utilisé parce qu'il est flexible, rentable et bien adapté à une large gamme de diamètres, d'épaisseurs et de matériaux.

Dans la pratique, le processus de fabrication des tubes soudés peut être divisé en plusieurs familles distinctes. soudure par résistance électrique (ERW), soudure par induction à haute fréquence (HFI)et soudure à l'arc submergé (SAW) pour les tuyaux de grand diamètre - chacun étant adapté à l'application et au matériau utilisé.

Types et méthodes dans le processus de fabrication des tubes soudés

Les principales méthodes utilisées dans le processus de fabrication des tubes soudés sont les suivantes :

1. Soudage par résistance électrique (ERW)

Dans le processus de fabrication des tubes soudés, le procédé ERW utilise des bandes formées à froid qui sont assemblées par résistance électrique suivie d'un enlèvement de la flamme et d'un soudage sous pression. Le soudage par résistance électrique est courant pour les diamètres petits à moyens et constitue un procédé de fabrication de tubes soudés cohérent et économique.

2. Soudage par induction à haute fréquence (HFI ou HF-ERW)

La variante HFI du procédé de fabrication des tubes soudés chauffe les bords des bandes à l'aide de courants à haute fréquence avant de les assembler par forgeage. Le procédé HFI permet d'obtenir une bonne qualité de soudure et est largement utilisé pour les tubes de canalisation et les tubes de structure.

3. Soudage à l'arc submergé (SAW)

Pour les tubes de grand diamètre, la méthode SAW domine le processus de fabrication des tubes soudés. La méthode SAW permet d'assembler les bords formés par soudage automatisé à l'arc submergé (simple ou double hélice), ce qui est idéal pour les tuyaux à haute résistance et à parois épaisses utilisés dans les pipelines et les appareils à pression.

4. Tube soudé en spirale

Le procédé de fabrication de tubes soudés en spirale consiste à former des plaques en hélice et à souder le joint en continu. Ce procédé de fabrication de tubes soudés permet d'obtenir des diamètres importants et une production rentable pour les réservoirs et le transport de gaz.

Matériaux et préparation dans le processus de fabrication des tubes soudés

Le choix du matériau détermine les étapes clés du processus de fabrication des tubes soudés. La plupart des chaînes de fabrication de tubes soudés travaillent avec de l'acier au carbone, de l'acier inoxydable, des alliages de nickel et parfois du titane. Le choix du matériau influe sur la température de formage, la préparation des bords, les paramètres de soudage et le traitement thermique après soudage.

Formats d'entrée courants

• Bande de bobine : utilisés dans les procédés ERW / HFI - bordés et formés.
• Assiette : utilisés dans le processus de fabrication des tubes SAW et des tubes soudés en spirale - formés et soudés.
• Feuille : de plus petites quantités ou des applications à basse pression.

Préparation des surfaces et des bords

Avant l'assemblage, le processus de fabrication des tubes soudés exige un équarrissage et un nettoyage précis des bords. L'ébavurage, le chanfreinage (pour SAW) et le dégraissage sont des étapes préparatoires courantes pour garantir l'intégrité de la soudure dans le processus de fabrication des tubes soudés.

Flux de travail typique pour le processus de fabrication des tubes soudés

Bien que les détails varient d'une méthode à l'autre, le processus de fabrication d'un tube soudé suit généralement les étapes suivantes :

1. Déroulement du matériau ou découpe de la plaque : La matière première est préparée pour le formage.
2. Formage / mise en forme : Les rouleaux ou les mandrins façonnent la bande ou la plaque en une géométrie cylindrique - la première étape du processus de fabrication des tubes soudés.
3. Alignement des bords et collage : sont alignés sur des guides de précision afin de garantir un positionnement précis du cordon de soudure dans le processus de fabrication des tubes soudés.
4. Soudage : Les actions ERW / HFI / SAW fusionnent les bords pour créer un joint continu - l'étape de soudage centrale dans le processus de fabrication des tubes soudés.
5. Traitement post-soudure : L'élimination des bavures, le meulage, le traitement thermique et l'inspection des soudures font partie du processus de fabrication des tubes soudés.
6. Essais non destructifs (END) : Les contrôles UT, RT ou par courants de Foucault permettent de valider l'intégrité des soudures dans le cadre du processus de fabrication des tubes soudés.
7. Finition dimensionnelle : Le redressage, le biseautage, le revêtement et le filetage sont appliqués pour répondre aux spécifications du client dans le processus de fabrication des tubes soudés.
8. Contrôle de la qualité et emballage : l'inspection finale, le marquage et l'emballage pour l'exportation complètent le processus de fabrication des tubes soudés.

L'automatisation et la surveillance en ligne sont de plus en plus intégrées au processus de fabrication des tubes soudés afin de réduire les défauts et d'améliorer le rendement.

Contrôle de la qualité et essais dans le processus de fabrication des tubes soudés

Le contrôle de la qualité fait partie intégrante du processus de fabrication des tubes soudés. Les principales étapes d'essai et d'inspection sont les suivantes

Essais non destructifs (END)

• Essais par ultrasons (UT) : commun dans le processus de fabrication des tubes soudés pour détecter les défauts internes.
• Test radiographique (RT) : utilisé pour les cordons de soudure critiques dans le processus de fabrication des tubes soudés.
• Ressuage / particules magnétiques : détection des défauts de surface dans le processus de fabrication des tubes soudés.

Essais mécaniques

Les essais de traction, de pliage, d'impact et de dureté permettent d'évaluer les propriétés mécaniques dans le cadre du processus de fabrication des tubes soudés. L'échantillonnage destructif valide la conformité de la métallurgie des soudures aux critères de conception.

Analyse métallurgique et PWHT

Pour les tubes de haute qualité, le processus de fabrication des tubes soudés peut inclure la métallographie et le traitement thermique post-soudure (PWHT) pour affiner la microstructure et la ténacité.

Contrôles de la corrosion et du revêtement

L'adhérence du revêtement, les essais de corrosion et les contrôles de protection cathodique font partie de la vérification de la qualité en aval du processus de fabrication des tubes soudés.

Avantages et limites du processus de fabrication des tubes soudés

Le processus de fabrication des tubes soudés offre de nombreux avantages, ce qui explique sa large adoption :

Avantages

• Le rapport coût-efficacité : Par rapport aux tubes sans soudure, le processus de fabrication des tubes soudés utilise moins d'énergie et de matériaux pour de nombreuses dimensions.
• Flexibilité : Le processus de fabrication des tubes soudés permet de produire une large gamme de diamètres et d'épaisseurs de paroi.
• Taux de production élevés : Les chaînes de fabrication de tubes soudés en continu offrent un rendement élevé.
• Personnalisation : Les choix d'alliages et de revêtements adaptés dans le processus de fabrication des tubes soudés conviennent à diverses industries.

Limites

• Présence de coutures : Le joint soudé nécessite un contrôle strict dans le processus de fabrication des tubes soudés pour les utilisations à haute pression.
• Contraintes matérielles : certains alliages sont plus difficiles à souder, ce qui accroît la complexité du processus de fabrication des tubes soudés.
• Charge d'inspection : Les applications critiques exigent des essais approfondis dans le cadre du processus de fabrication des tubes soudés.

Applications et marché des produits du processus de fabrication des tubes soudés

Les produits issus du processus de fabrication de tubes soudés sont utilisés pour le transport du pétrole et du gaz, les usines pétrochimiques, le dessalement de l'eau, la production d'électricité, les systèmes de chauffage, de ventilation et de climatisation, les systèmes structurels et mécaniques. Le processus de fabrication de tubes soudés est particulièrement important pour les conduites, les tubages, les échangeurs de chaleur et les tubes structurels.

Les moteurs du marché pour le processus de fabrication des tubes soudés comprennent l'expansion des pipelines, la modernisation des infrastructures, les projets d'énergie renouvelable et la demande de tubes soudés en acier inoxydable résistants à la corrosion.

Coup de projecteur sur l'entreprise : Toko Technology Co. - expertise en matière de processus de fabrication de tubes soudés

Tableau récapitulatif - comparaison des procédés de fabrication des tubes soudés

Références

• ASTM International - Normes de tuyauterie
• ISO - Normes de gestion de la qualité
• Documents industriels sur le processus de fabrication des tubes soudés