Processus de forgeage des coudes à 90 degrés Hastelloy B2 Street

Coudes à 90 degrés en Hastelloy B2sont des raccords de tuyauterie forgés utilisés dans des environnements corrosifs, tels que le traitement chimique, où leur résistance aux acides comme le chlorhydrique et le sulfurique est cruciale. La fabrication met l'accent sur la précision pour obtenir des extrémités filetées -un mâle et une femelle-pour des connexions sécurisées.

Hastelloy B2 Street 90 Elbows Forging Process

Le processus commence par des billettes-de haute qualité, suivies d'un chauffage et d'un forgeage contrôlés pour façonner le coude sans défauts. Les étapes suivantes comprennent le découpage, le traitement thermique, l'usinage et une inspection rigoureuse pour répondre aux normes telles que ASTM B564.

Cet article décrit le processus de forgeage-par-étape.

La première étape consiste à sélectionner et à préparer des billettes Hastelloy B2 de haute-qualité. Les matières premières proviennent de billettes ou de lingots cylindriques dont la composition comprend généralement 65 à 70 % de nickel, 28 à 30 % de molybdène et des oligo-éléments comme le fer et le chrome, vérifiés par analyse spectroscopique pour être conformes aux normes UNS N10665.

Les billettes sont coupées à des longueurs précises à l'aide de scies ou de cisailles, avec des dimensions calculées en fonction de la taille finale du coude-allant généralement de 1/8" à 4" NPS pour les raccords filetés-afin de minimiser les déchets et de garantir suffisamment de matériau pour le forgeage.

La préparation de la surface comprend le nettoyage pour éliminer les oxydes ou les contaminants, souvent par sablage abrasif ou décapage, car les impuretés peuvent entraîner des défauts de forgeage tels que des inclusions ou une résistance réduite à la corrosion.

Les billettes sont chauffées uniformément dans un four contrôlé pour atteindre la température de forgeage optimale, préparant ainsi le matériau à la déformation plastique sans provoquer de dommages thermiques.

Le processus de chauffage commence par un préchauffage pour éviter les chocs thermiques, suivi d'un trempage à 2 250 degrés F (1 232 degrés) pendant au moins 30 minutes par pouce d'épaisseur pour assurer une répartition uniforme de la température, surveillé à l'aide de pyromètres optiques calibrés.

Les billettes tournent fréquemment pour éviter un chauffage inégal, et l'impact direct de la flamme est évité pour minimiser l'oxydation ou la carburation, qui pourraient compromettre la résistance à la corrosion de l'alliage.

Cette plage de température est sélectionnée car l'Hastelloy B2 présente une bonne ouvrabilité à chaud au-dessus de 1 800 degrés F, permettant une ductilité suffisante tout en restant en dessous de la température du solidus pour empêcher une fusion naissante. Des atmosphères contrôlées, telles que des gaz neutres ou légèrement réducteurs, sont souvent utilisées pour protéger la surface pendant le chauffage.

90 elbows Forging process

La billette chauffée est soumise à des forces de compression dans une matrice pour former la forme grossière du coude à 90 degrés, affinant la structure du grain pour des propriétés mécaniques améliorées.

En utilisant le-forgeage fermé-préféré pour les raccords de précision comme les coudes-la billette est placée dans une matrice préchauffée-et martelée ou pressée avec des forces allant jusqu'à plusieurs milliers de tonnes, obtenant des réductions de 25 à 40 % par passe pour maintenir la chaleur interne et éviter un écrouissage excessif.

Le forgeage commence immédiatement après le retrait du four pour limiter la chute de température à moins de 100 -200 degrés F, passant du refoulement initial à la mise en forme finale sans changements radicaux de section transversale pour éviter les déchirures. Le processus se termine au-dessus de 1 800 degrés F pour garantir un travail à chaud adéquat, conférant une structure de grain fine et uniforme qui améliore la résistance à la fatigue et la ténacité du coude final.

Pour les coudes de rue, la conception de la matrice intègre le pliage à 90 degrés et les formes de filetage préliminaires, avec plusieurs courses si nécessaire pour des géométries complexes.

L'excès de matériau, appelé bavure, est retiré de l'ébauche forgée pour obtenir la forme presque nette du coude, le préparant ainsi aux opérations ultérieures. Des cisailles ou des poinçons à chaud excisent la bavure alors que la pièce est encore chaude, suivi d'un refroidissement contrôlé de manière contrôlée jusqu'à température ambiante, en évitant une trempe rapide à ce stade pour éviter les contraintes résiduelles.

Toutes les imperfections de surface, telles que le tartre ou les déchirures mineures, sont traitées par meulage ou grenaillage, garantissant ainsi une précision dimensionnelle dans les tolérances spécifiées par les normes ASME. Cette étape est essentielle car elle affine la géométrie, facilitant un usinage précis ultérieur et maintenant l'intégrité de l'alliage sans introduire de défauts.

Le coude forgé subit un recuit de mise en solution pour optimiser sa microstructure, restaurer la résistance à la corrosion et soulager les contraintes internes. Le composant est chauffé à 1 950 degrés F (1 066 degrés) dans un four doté de capacités de récupération rapide, maintenu pendant une durée basée sur l'épaisseur (généralement 15- 30 minutes), puis trempé à l'eau ou rapidement refroidi à l'air dans les trois minutes suivant le retrait pour verrouiller l'état traité en solution.

steel 90 elbows Heat Treatment

Pour l'Hastelloy B2, le four doit être préchauffé à la température de recuit et l'exposition à 1 000 -1 500 degrés F est minimisée pour éviter la précipitation de phases nocives susceptibles de provoquer des fissures intergranulaires. Le grenaillage avant le recuit peut être appliqué aux zones à fortes contraintes telles que les coudes pour réduire les contraintes de traction résiduelles, améliorant ainsi la résistance à la fissuration pendant le traitement.

Ce procédé donne une dureté d'environ 220 HB et une résistance à la traction supérieure à 110 ksi, garantissant les performances du coude en service.

L'ébauche recuite est usinée aux dimensions finales, y compris le filetage des extrémités pour créer la configuration de la rue. À l'aide de tours ou de fraiseuses CNC, l'excédent de matériau est éliminé pour obtenir des diamètres extérieurs, des rayons de courbure et des épaisseurs de paroi précis, avec des tolérances aussi serrées que ± 0,005 pouce pour les caractéristiques critiques.

Le filetage consiste à couper des filetages NPT ou BSP-un mâle et un femelle-à l'aide d'outils spécialisés, garantissant ainsi des ajustements étanches-conformément aux normes ASME B1.20.1. Des outils et des liquides de refroidissement en carbure sont utilisés en raison de la tendance à l'écrouissage de l'Hastelloy B2-, avec des avances et des vitesses optimisées pour éviter l'usure des outils et le grippage de la surface. Cette étape est vitale pour l'intégrité fonctionnelle, car un filetage inapproprié pourrait compromettre l'étanchéité des joints dans les systèmes à haute -pression.

Des contrôles de qualité complets sont effectués pour vérifier la conformité du coude aux spécifications et l'absence de défauts. Les inspections visuelles et dimensionnelles confirment la géométrie et l'état de surface, tandis que les tests non destructifs tels que les ultrasons ou le ressuage détectent les défauts ou fissures internes.

Les tests de pression hydrostatique jusqu'à 1,5 fois la pression nominale garantissent la résistance aux fuites, et les tests de corrosion peuvent simuler des environnements de service pour valider les performances. La certification des matériaux comprend l'analyse chimique et la vérification des propriétés mécaniques, telles que des tests de traction et de dureté, pour répondre aux exigences de l'ASTM. Ce protocole rigoureux garantit la fiabilité, avec des taux de rejet minimisés grâce aux contrôles des processus.

Le coude reçoit des traitements de surface et est emballé pour le protéger contre les dommages pendant le transport et le stockage. La passivation ou le décapage élimine tout tartre ou oxyde, améliorant ainsi la résistance à la corrosion, suivi de revêtements facultatifs comme de l'huile pour une protection temporaire.

Le marquage comprend la qualité de l'alliage, la taille, la pression nominale et le numéro de chauffe pour la traçabilité. L'emballage dans des caisses ou des boîtes en bois empêche la contamination et garantit que le produit arrive prêt à être installé. Cette dernière étape garantit le respect des normes de qualité tout au long de la chaîne d'approvisionnement.

Ces paramètres, dérivés de directives établies, garantissent la production de coudes de rue en Hastelloy B2 90 sans défaut avec des caractéristiques de performance supérieures.

Citations clés

https://www.adcoforgefittings.com/hastelloy-b2-tuyaux-raccords-astm-b366/

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https://bullionpipe.com/how-sont-forgés-tuyaux-raccords-fabriqués/

https://www.donghuancast.com/malleable-iron/wrought-raccords-fabrication-processus.html