Cuộn dây hàn bằng thép không gỉ: Hướng dẫn cấp, hoàn thiện và tìm nguồn cung ứng

Cuộn dây hàn thép không gỉ là gì?

Cuộn dây hàn bằng thép không gỉ là các dải thép không gỉ liên tục được hình thành bằng cách hàn từng tấm hoặc dải riêng lẻ từ đầu đến cuối, sau đó quấn thành dạng cuộn để lưu trữ, vận chuyển và xử lý tiếp theo hiệu quả. Không giống như các cuộn dây liền mạch được rút ra từ phôi rắn, cuộn dây hàn được sản xuất bằng cách nối thép không gỉ cán phẳng thông qua hàn điện trở tần số cao (ERW) hoặc hàn laser, tạo ra mặt cắt ngang nhất quán với các đặc tính cơ học có thể dự đoán được.

Cuộn dây thu được có thể nặng từ vài trăm kilôgam đến vài tấn, với chiều rộng thường kéo dài 6 mm đến 2.000 mm và độ dày từ 0,1 mm đến 6 mm , tùy thuộc vào cấp độ và ứng dụng dự định. Tính linh hoạt về kích thước này làm cho cuộn dây hàn trở thành vật liệu đầu vào được ưa thích trong các ngành công nghiệp yêu cầu xử lý khối lượng lớn, cuộn thành cuộn.

Các lớp chính và đặc điểm hiệu suất của chúng

Việc lựa chọn cấp độ là rất quan trọng khi chỉ định cuộn dây hàn bằng thép không gỉ, vì nó quyết định trực tiếp khả năng chống ăn mòn, khả năng hàn và tuổi thọ sử dụng. Các lớp được sử dụng rộng rãi nhất bao gồm:

• AISI 304 / 304L - Tiêu chuẩn công nghiệp dành cho các ứng dụng có mục đích chung. Chứa 18% crom và 8% niken, mang lại khả năng chống ăn mòn tuyệt vời trong môi trường khí quyển và hóa chất nhẹ. Biến thể "L" carbon thấp giảm thiểu lượng mưa cacbua trong vùng chịu ảnh hưởng nhiệt trong quá trình hàn.
• AISI 316 / 316L — Thêm 2–3% molypden vào thành phần 304, cải thiện đáng kể khả năng chống ăn mòn rỗ và kẽ hở do clorua gây ra. Thích hợp cho môi trường chế biến hàng hải, dược phẩm và hóa chất.
• AISI 430 — Loại ferritic có 16–18% crom và không có niken, mang lại chi phí thấp hơn và khả năng chống oxy hóa tốt lên tới 870 °C. Thường được sử dụng trong các tấm trang trí ô tô và thiết bị.
• AISI 409/441 — Các loại Ferritic được thiết kế cho hệ thống ống xả ô tô, cân bằng độ bền nhiệt độ cao với hiệu quả chi phí.
• Song công 2205 — Cấu trúc austenit-ferit hai pha mang lại cường độ chảy gần gấp đôi so với 316L, với khả năng chống nứt ăn mòn do ứng suất vượt trội. Được sử dụng trong đường ống dẫn dầu và khí đốt và thiết bị khử muối.

Việc chọn đúng loại sẽ tránh được thông số kỹ thuật quá cao (chi phí không cần thiết) và thông số kỹ thuật dưới mức (hỏng sớm), cả hai đều là những sai lầm phổ biến và tốn kém trong quá trình mua sắm.

Quy trình sản xuất: Cuộn dây hàn được sản xuất như thế nào

Việc sản xuất các cuộn dây hàn bằng thép không gỉ tuân theo một trình tự được xác định rõ ràng để xác định chất lượng và tính nhất quán cuối cùng:

1. Chuẩn bị rạch và cạnh — Cuộn dây chủ từ nhà máy thép được xẻ theo chiều rộng yêu cầu. Các cạnh được mài nhẵn và làm sạch để đảm bảo hình dạng mối hàn sạch sẽ.
2. Hàn từ đầu đến cuối - Các chiều dài cuộn dây liên tiếp được hàn đối đầu bằng phương pháp hàn cảm ứng tần số cao hoặc hàn laser. Hàn laser ngày càng được ưa chuộng đối với các máy đo mỏng (dưới 1 mm) do vùng chịu ảnh hưởng nhiệt hẹp và độ biến dạng tối thiểu.
3. Ủ và ngâm chua — Đường hàn và vùng chịu ảnh hưởng nhiệt liền kề trải qua quá trình ủ để khôi phục độ dẻo và giảm ứng suất dư. Ngâm trong dung dịch axit nitric-hydrofluoric hỗn hợp sẽ loại bỏ lớp oxit màu nhiệt và khôi phục màng oxit crom thụ động.
4. Lăn qua da / lăn tăn — Đường cán nguội nhẹ giúp cải thiện độ phẳng, độ hoàn thiện bề mặt (2B, 2D hoặc BA) và dung sai kích thước.
5. Kiểm tra lần cuối và thu hồi - Kiểm tra siêu âm hoặc dòng điện xoáy kiểm tra tính toàn vẹn của mối hàn. Dải này sau đó được cuộn lại theo trọng lượng đặt hàng và đóng gói để vận chuyển.

Dây chuyền sản xuất hiện đại có thể đạt được độ bền kéo của đường hàn đáp ứng hoặc vượt quá thông số kỹ thuật của kim loại cơ bản, nghĩa là vùng hàn không phải là điểm yếu trong các cuộn dây được sản xuất đúng cách.

Bề mặt hoàn thiện và ý nghĩa của chúng đối với việc sử dụng cuối cùng

Bề mặt hoàn thiện không chỉ đơn thuần là thẩm mỹ - nó ảnh hưởng trực tiếp đến khả năng chống ăn mòn, khả năng làm sạch và sự phù hợp cho các hoạt động tạo hình. Các kết thúc phổ biến nhất cho cuộn dây hàn bằng thép không gỉ là:

Đối với các ứng dụng vệ sinh như chế biến thực phẩm hoặc sản xuất dược phẩm, Ra ≤ 0,8 µm là giới hạn trên được chấp nhận rộng rãi đối với các bề mặt tiếp xúc với sản phẩm, khiến 2B hoặc Số 4 trở thành những lựa chọn thực tế.

Các ngành công nghiệp cơ bản và ứng dụng cuối cùng

Cuộn dây hàn bằng thép không gỉ đóng vai trò là nguyên liệu đầu vào cho các hoạt động tạo hình cuộn, dập, hàn ống và rạch chính xác trên nhiều lĩnh vực:

• Sản xuất ống và ống — Dải cuộn được tạo hình liên tục và hàn nối để sản xuất ống thép không gỉ cho thiết bị đo đạc, HVAC, ống xả ô tô và hệ thống truyền chất lỏng.
• ô tô — Hệ thống xả, đường dẫn nhiên liệu, vỏ bộ chuyển đổi xúc tác và cốt thép kết cấu dựa vào dây chuyền dập và tạo hình cuộn cấp liệu bằng cuộn dây.
• Chế biến thực phẩm và đồ uống — Bồn vệ sinh, băng tải, bộ trao đổi nhiệt và thiết bị làm đầy được chế tạo từ nguyên liệu cuộn 304 hoặc 316L.
• Xây dựng và kiến trúc — Tấm ốp, tấm lợp, profile tường và các phần kết cấu được tạo hình dạng cuộn trực tiếp từ cuộn dây.
• Thiết bị tiêu dùng — Trống máy giặt, bên trong máy rửa bát và tấm lót tủ lạnh phụ thuộc vào cuộn dây khổ mỏng được cấp qua dây chuyền ép tốc độ cao.
• Hóa chất và năng lượng — Bộ trao đổi nhiệt, bộ phận bình chịu áp lực và phần cứng của giàn khoan ngoài khơi yêu cầu loại hợp kim cao hơn như 316L hoặc duplex 2205.

Tiêu chuẩn và chứng nhận chất lượng quan trọng

Người mua tìm nguồn cung ứng cuộn dây hàn bằng thép không gỉ dùng trong công nghiệp nên xác minh việc tuân thủ các tiêu chuẩn quốc tế có liên quan. Các điểm chuẩn chính bao gồm:

• ASTM A480 / A480M - Yêu cầu chung đối với thép không gỉ cán phẳng.
• ASTM A240 - Bao gồm tấm, tấm và dải thép không gỉ crom và crom-niken cho bình chịu áp lực và dịch vụ chung.
• EN 10088-2 — Tiêu chuẩn Châu Âu dành cho các sản phẩm phẳng bằng thép không gỉ, quy định thành phần hóa học và giới hạn tính chất cơ học.
• JIS G4305 — Tiêu chuẩn công nghiệp Nhật Bản dành cho thép không gỉ cán nguội, thường được trích dẫn trong chuỗi cung ứng Châu Á.
• Sản xuất được chứng nhận ISO 9001 — Đảm bảo kiểm soát quy trình nhất quán, truy xuất nguồn gốc và chứng nhận vật liệu (Chứng chỉ kiểm tra nhà máy / MTC) cho mỗi cuộn dây.

Luôn yêu cầu Chứng chỉ kiểm tra nhà máy 3.1 (theo EN 10204) khi tìm nguồn cung ứng cuộn dây hàn cho dịch vụ kết cấu hoặc chịu áp lực. Tài liệu này xác nhận thành phần hóa học, kết quả thử nghiệm cơ học và khả năng truy xuất nguồn gốc nhiệt/cuộn dây từ máy nghiền đến cuộn dây cuối cùng.

Cuộn dây hàn và cuộn liền mạch: Cách chọn

Một câu hỏi mua sắm thường gặp là nên chỉ định sản phẩm hàn hay liền mạch. Đối với các ứng dụng cuộn dây cán phẳng, liền mạch không phải là một sự khác biệt có liên quan - tất cả các cuộn dây đều được sản xuất từ ​​​​dải phẳng. Cuộc tranh luận hàn và liền mạch áp dụng chủ yếu cho các sản phẩm dạng ống, trong đó:

• Ống hàn từ cuộn dây có chi phí thấp hơn, có sẵn với nhiều kích cỡ khác nhau và phù hợp với phần lớn các ứng dụng kết cấu và áp suất khi được sản xuất theo tiêu chuẩn ASTM hoặc EN thích hợp.
• Ống liền mạch được yêu cầu cho dịch vụ áp suất rất cao hoặc nhiệt độ cao trong đó tính toàn vẹn của mối hàn không thể được đảm bảo chỉ bằng việc kiểm tra hoặc khi các thông số kỹ thuật vật liệu cấm rõ ràng việc xây dựng hàn.

Đối với hầu hết các nhà chế tạo ống, cuộn dây hàn bằng thép không gỉ mang lại lợi thế về chi phí từ 15–30% trên các lỗ rỗng liền mạch tương đương mà không ảnh hưởng đến hiệu suất trong điều kiện sử dụng dự định.

Cân nhắc tìm nguồn cung ứng và mua sắm

Khi đánh giá các nhà cung cấp cuộn dây hàn bằng thép không gỉ, các tiêu chí sau đáng được quan tâm ngoài mức giá niêm yết trên mỗi kg:

• Dung sai độ dày và chiều rộng — Dung sai chặt chẽ (ví dụ: ± 0,01 mm về độ dày) làm giảm phế liệu ở hạ lưu trên dây chuyền dập chính xác.
• Trọng lượng cuộn và đường kính bên trong — Ghép hình dạng cuộn dây với công suất bộ trang trí của bạn. ID tiêu chuẩn là 508 mm hoặc 610 mm; cuộn dây nặng hơn (lên tới 25 tấn) làm giảm tần suất thay đổi cuộn dây trên đường dây tốc độ cao.
• Tần số hàn — Ít mối hàn hơn trên mỗi cuộn dây có nghĩa là ít điểm dừng đường dây hơn. Chỉ định số lượng mối hàn tối đa cho phép trên mỗi cuộn dây khi điều này rất quan trọng.
• Bao bì và bảo vệ chống ăn mòn — Các cuộn dây vận chuyển bằng đường biển phải được bọc bằng màng VCI (Chất ức chế ăn mòn dễ bay hơi) và các rào cản chống ẩm để tránh bị ố màu khi vận chuyển.
• Bộ đệm thời gian và hàng tồn kho — Thời gian sản xuất cuộn thép không gỉ từ các nhà máy có thể dao động từ 4 đến 12 tuần tùy thuộc vào loại và khối lượng đặt hàng. Kho hàng của trung tâm dịch vụ cung cấp thời gian thực hiện ngắn hơn với mức phí bảo hiểm nhẹ.