ES3069653T3 - Method for manufacturing and testing a high-strength steel pipe product and test probe and pipe product - Google Patents

Abstract

La invención se refiere a un método para fabricar y probar un producto de tubo de acero de alta resistencia (1) que comprende los siguientes pasos: a) proporcionar un tubo de acero, b) dar forma al tubo de acero para obtener el producto de tubo (1), donde el tubo de acero se forma al menos en una de sus regiones de extremo (10-1, 10-2), c) probar la pared interior (7) y la pared exterior (8) de al menos una región de extremo formada (10-1, 10-2) del producto de tubo (1) para detectar defectos utilizando una sonda de prueba (9) adaptada a al menos una región de extremo formada (10-1, 10-2), que tiene al menos un sensor de corrientes de Foucault (12) para probar la pared interior (7) y al menos un sensor de corrientes de Foucault (13, 14, 15) para probar la pared exterior (8) de al menos una región de extremo formada (10-1, 10-2) del producto de tubo, donde varios sensores (13, 14, 15) están unidos a al menos un brazo (2, 3) y/o varios sensores (12) se proporcionan en una parte interior (4). (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

[0001] DESCRIPCIÓN

[0002] Procedimiento para producir y comprobar un producto tubular de acero de alta resistencia y sonda de comprobación

[0003] La invención se refiere a un procedimiento para producir y probar un producto tubular de alta resistencia y a una sonda de ensayo, en particular para su uso en el procedimiento.

[0004] Los productos tubulares de acero de alta o ultraalta resistencia se utilizan en muchas aplicaciones técnicas e industriales. La producción de tales productos tubulares de acero de alta o ultraalta resistencia se describe, por ejemplo, en los documentos EP 3 233 577 B1, DE 10 2018 106 546 A1, DE 10 2018 123 316 A1 y DE 102019103502 A1 para diferentes aplicaciones. En particular, los tubos de airbag también se describen allí como tales productos tubulares.

[0005] Este tipo de productos tubulares de acero de alta o ultraalta resistencia deben, debido a las cargas a las que están sometidos en las aplicaciones técnicas y/o industriales previstas para ello, ser sometidos a control para verificar la ausencia de defectos, en particular en las zonas conformadas durante la fabricación del producto tubular a partir de un tubo de acero inicial. La conformación de los tubos puede realizarse por una variedad de procesos de conformación comunes, como por ejemplo la conformación en caliente y la conformación en frío. En el marco de esta invención, en particular, se lleva a cabo la comprobación de las regiones extremas formadas de un producto tubular de alta resistencia. Hay varias opciones disponibles para la verificación. Por un lado, se puede realizar una comprobación ultrasónica del producto tubular en un líquido (medio de acoplamiento), aunque debe tenerse en cuenta aquí que el producto tubular comprobado debe limpiarse y secarse nuevamente después de la comprobación para su posterior procesamiento, lo que significa un mayor gasto de energía y tiempo en la producción y comprobación del producto tubular. Además, el líquido utilizado puede, en su caso, provocar corrosión en el producto tubular de alta resistencia Además, esta tecnología de prueba no permite detectar de forma fiable todos los tipos de defectos relevantes.

[0006] Otra posibilidad de comprobar las superficies en las zonas extremas conformadas de un producto tubular consiste en el uso de la comprobación de corrientes parásitas con los correspondientes

[0007] La comprobación de corrientes parásitas es, en este caso, tanto sin contacto como no destructivo; no obstante, solo puede emplearse para la comprobación de materiales conductores de electricidad, lo cual es el caso de los productos tubulares de acero En la comprobación de corrientes parásitas se aprovecha el efecto de que las impurezas y los daños en un material conductor de electricidad tienen también una conductividad o una permeabilidad diferente a la del propio material. La señal de medición depende en este caso de los tres parámetros de conductividad, permeabilidad y distancia entre el detector y la superficie del material, de modo que, por un lado, se pueden detectar daños en la superficie del objeto a comprobar. Por otro lado, mediante la comprobación de corrientes parásitas también puede realizarse una medición del espesor de capa y una comprobación de las propiedades del material, en particular un examen de la microestructura. En el marco de la presente invención, se pone esencialmente el énfasis en la comprobación de defectos de las superficies o superficies de las paredes, del producto tubular fabricado en sus zonas extremas conformadas.

[0008] Al comprobar si hay daños en la superficie o en la superficie de la pared, se mueve un sensor de corrientes parásitas correspondiente sobre el objeto que se va a comprobar. Mientras la resistencia eléctrica sea homogénea y, por lo tanto, las corrientes parásitas fluyan sin obstáculos en el material, el material o la superficie no presentan ningún daño. Tanto en caso de daños en el material o en la superficie, como en caso de inclusión de un material extraño en la pared de muestra a verificar, se modifican la resistencia y la intensidad de las corrientes parásitas. Este cambio puede detectarse con la ayuda de la comprobación de corrientes parásitas y hacerse visible o reconocible mediante la lógica de evaluación utilizando los procedimientos de obtención de imágenes adecuados. Las bobinas de los sensores de corrientes parásitas utilizados están conectadas de tal manera que pequeñas variaciones de las propiedades del material o de la distancia entre el sensor de corrientes parásitas y la superficie del material pueden compensarse en gran medida.

[0009] Por el documento DE 19641888 A1 se divulga, por ejemplo, una comprobación de costura de soldadura de manguitos de barras de control del reactor en su interior utilizando una sonda de corrientes parásitas correspondiente. El documento WO 99/04253 A1también muestra una comprobación interna de una pared interior de tubo mediante una comprobación de corrientes parásitas. En el documento US 10.788.456 B2 también se divulga una comprobación de tubo interior que utiliza una comprobación de corrientes parásitas. El documento DE 102013002775 A1 divulga una herramienta de conformación para componentes, en la que una sonda de corrientes parásitas está dispuesta dentro de la herramienta de conformación, mediante la cual se puede llevar a cabo una comprobación de fisuración en un componente dispuesto en la herramienta de conformación.

[0010] En todos los procedimiento conocidos, se comprueba la superficie de la zona interior de tubo para detectar defectos. Sin embargo, cuando se conforma un tubo de acero para generar un producto tubular, pueden producirse daños no solo en las paredes internas del producto tubular, sino también en sus paredes exteriores. Incluso si las paredes interiores del producto tubular están diseñadas sin defectos, los daños a la superficie de la pared exterior del producto tubular, especialmente en sus zonas extremas conformadas, pueden provocar un mal funcionamiento durante el uso adecuado del producto tubular o incluso la destrucción del propio producto tubular. Si bien también puede realizarse una comprobación de este tipo en la pared exterior del producto tubular en sus secciones extremas conformadas, sin embargo esto conlleva un mayor coste en términos de tiempo, material y recursos económicos

[0011] Por lo tanto, el objeto de la invención es proporcionar un procedimiento para producir y comprobar un producto tubular de acero de alta o ultraalta resistencia, el cual permite una comprobación económica, así como un ahorro de tiempo y material, de las zonas extremas conformadas de un producto tubular de acero de alta o ultraalta resistencia. También es un objeto de la invención proporcionar una sonda de ensayo correspondiente para su uso en el procedimiento según la invención y, finalmente, un producto tubular correspondiente. Con respecto al procedimiento, este problema se resuelve mediante un procedimiento con todas las características de la reivindicación 1. Con respecto a la sonda de ensayo, el problema se resuelve con una sonda de ensayo con todas las características de la reivindicación 12.

[0012] El procedimiento según la invención para producir y comprobar un producto tubular de acero de alta resistencia comprende las siguientes etapas del procedimiento:

[0013] a. Proporcionar un tubo de acero que se puede diseñar tanto sin costura como también con costura de soldadura,

[0014] b. Conformar el tubo de acero para generar un producto tubular, conformándose el tubo de acero al menos en una de sus zonas extremas,

[0015] c. comprobar la pared interior y la pared exterior en al menos una zona extrema conformada del producto tubular para detectar defectos por medio de una sonda de comprobación adaptada a la al menos una zona extrema formada, que tiene al menos un sensor de corrientes parásitas para comprobar la pared interior y al menos un sensor de corrientes parásitas para comprobar la pared exterior de la al menos una zona extrema conformada del producto tubular, estando previstos múltiples sensores de corrientes parásitas en al menos un brazo y/o múltiples sensores en una parte interior.

[0016] El procedimiento según la invención permite verificar de manera sencilla si hay defectos y daños tanto en la pared exterior como la pared interior de una zona extrema conformada de un producto tubular de acero mediante comprobación de corrientes parásitas, sin que la verificación adicional de la superficie en la zona exterior del producto final del producto tubular requiera un tiempo adicional ni un banco de pruebas adicional. La sonda de ensayo está diseñada de tal manera que tiene sensores de corrientes parásitas que verifican simultáneamente la superficie de la pared interior así como la superficie de la pared exterior de la al menos una zona extrema conformada del producto tubular. No solo se optimiza, mediante el procedimiento según la invención, el tiempo necesario para la comprobación de la superficie de la pared exterior e interior, sino que además, en la comprobación adicional de la superficie de la pared exterior de la al menos una zona extrema conformada del producto tubular, puede recurrirse a la misma electrónica de evaluación que se utiliza también para la comprobación de la pared interior de la al menos una zona extrema conformada del producto tubular. De este modo se logra que, en conjunto, la resolución de medida y la tasa de detección de determinados tipos de defectos mejoren o incluso se posibiliten de manera fiable por primera vez, en comparación con los ensayos individuales por ultrasonidos o los ensayos por corrientes parásitas unilaterales. Finalmente, esto también minimiza la cantidad de equipo requerida para verificar la pared interior y la pared exterior de la al menos una región extrema formada del producto tubular. En este caso, se proporcionan varios sensores en al menos un brazo y/o varios sensores en la parte interior, de modo que, por ejemplo, las pruebas se llevan a cabo con diferentes frecuencias de medición y/o sensibilidades de los sensores de corrientes parásitas para identificar diferentes tipos de defectos y/o defectos a diferentes profundidades de la pared de tubo, o para poder examinar simultáneamente, por ejemplo, secciones más largas de tubo .

[0017] En el contexto de la invención, se entiende por pared interior la superficie de la pared interior o la parte de la pared de tubo que comienza en la superficie de la pared interior. Al mismo tiempo, dentro del alcance de la invención, se entiende por pared exterior la superficie de la pared exterior o la parte de la pared de tubo que comienza en la superficie de la pared exterior.

[0018] Según una primera configuración ventajosa del procedimiento según la invención, está previsto que la comprobación de las paredes interior y exterior tenga lugar simultáneamente. Como resultado de esta comprobación paralela, la duración de la comprobación puede reducirse al menos a la mitad en comparación con una comprobación en serie.

[0019] A este respecto, se ha demostrado como especialmente ventajoso que la comprobación de la pared interior y de la pared exterior de la al menos una zona extrema conformada del producto tubular se realice de tal manera que el producto tubular se fija y la sonda de comprobación se desplaza axialmente de forma rotatoria sobre la al menos una zona extrema conformada del producto tubular, verificándose mediante los sensores de corrientes parásitas tanto la pared interior como la pared exterior de la al menos una zona extrema conformada del producto tubular en busca de defectos. El movimiento axial y giratorio de la sonda de comprobación asegura que las sondas de corrientes parásitas se muevan sobre todas las superficies de la pared interior y la pared exterior de la al menos una zona extrema conformada del producto tubular, de modo que se puede garantizar una comprobación completa tanto de la pared interior como de la pared exterior de la al menos una zona extrema conformada.

[0020] Se ha demostrado como especialmente ventajosa la realización del procedimiento conforme a la invención, según la cual la comprobación simultánea de la pared interior y de la pared exterior en la al menos una zona extrema conformada del producto tubular se lleva a cabo directamente a continuación de las etapas finales de fabricación, en particular tras la conformación según la etapa b) y, especialmente, de forma sincronizada en ciclo con el mismo. Mediante esta medida, la comprobación de las superficies de la pared interior y de la pared exterior de la zona extrema conformada puede realizarse en la etapa de fabricación o bien directamente a continuación de esta, sin que deba disponerse de un banco de pruebas independiente. Como resultado, tampoco se requiere ningún esfuerzo logístico para transportar los productos tubulares fabricados juntos a un banco de pruebas separado.

[0021] En una realización adicional del procedimiento según la invención, se prevé que la comprobación se lleve a cabo después de la desmagnetización de la al menos una zona extrema conformada. Esto evita falsas detecciones debido a las propiedades magnéticas que están presentes eventualmente en la zona extrema conformada.

[0022] En otra configuración ventajosa del procedimiento según la invención, el tubo de acero proporcionado consiste en una aleación de acero que, además del hierro y las inevitables impurezas relacionadas con la masa fundida, contiene los siguientes elementos de aleación en porcentaje en masa, entendiéndose que los porcentajes indicados a continuación en este documento se refieren siempre a porcentaje en masa:

[0023] C (0,07 a 0,50 %; preferiblemente 0,08 a 0,15 %), Si (0,01 a 0,60 %; preferiblemente 0,01 a 0,50 %), Mn (0,3 a 1,7 %; preferiblemente 1,0 a 1,7 %), Cr (máximo 1,2 %; preferiblemente 0,2 a 0,9 %), Mo (máximo 1,2 %; preferiblemente máximo 0,2 %), Ni (máximo 0,4 %; preferiblemente 0,15 a 0,4 %), Al (0,01 a 0,10 %), V (máximo 0,15 %), Nb (máximo 0,06 %) y Ti (máximo 0,06 %).

[0024] Las impurezas relacionadas con la masa fundida son, en particular, aquellas que se introducen en la aleación de acero durante la fabricación del acero, especialmente al generar las masas fundidas y al tratar los materiales añadidos a la masa fundida.

[0025] Según la invención, el carbono (C) está presente en el acero en una cantidad que oscila entre el 0,07 y el 0,50 %. Con un contenido de carbono del 0,07 %, aún se puede garantizar una resistencia suficiente y se puede mantener baja la formación de cementita Fe<3>C en el acero. Además, se puede garantizar una tenacidad suficiente. Sin embargo, si el contenido de carbono es demasiado alto, se promueve la formación de carburo en el acero, con lo que se reduce la tenacidad al impacto. Según la invención, el contenido de carbono se limita, por lo tanto, preferentemente a un máximo del 0,15 %. Según una forma de realización, el contenido de carbono puede estar en un intervalo del 0,08 al 0,15 %.

[0026] El silicio (Si) está presente preferentemente en una cantidad en el intervalo del 0,01 al 0,60 %, preferentemente en el intervalo del 0,01 al 0,50 %. El silicio aumenta la resistencia a la tracción y el límite elástico del tubo de acero proporcionado.

[0027] El manganeso (Mn) está presente preferiblemente en una cantidad en el intervalo de 0,3 y al 1,7 %. El manganeso aumenta el límite elástico y la resistencia de la aleación de acero. El manganeso también mejora la soldabilidad como sustituto del carbono. Según una forma de realización preferida, el manganeso está presente en una cantidad en el intervalo del 0,5 al 1,7 % y, de forma particularmente preferente, en el intervalo del 0,6 al 1,7 %.

[0028] El cromo (Cr) está presente preferiblemente en una cantidad de como máximo el 1,2 %. El cromo aumenta la tenacidad y la resistencia a la tracción de la aleación de acero. Según una forma de realización preferida, el cromo está presente en una cantidad en el intervalo del 1,0 % y, de forma particularmente preferente, en el intervalo del 0,2 al 0,9 %.

[0029] El molibdeno (Mo) está presente preferiblemente en una cantidad de como máximo el 1,2 %, en particular como máximo el 0,2 %. El molibdeno, en particular, mejora la resistencia a la tracción y la soldabilidad de la aleación de acero.

[0030] El níquel (Ni) está presente preferiblemente en una cantidad de como máximo el 0,4 %, preferiblemente entre el 0,15 y el 0,4 %. El níquel aumenta la resistencia a la tracción y el límite elástico.

[0031] El aluminio (Al) está presente preferiblemente en una cantidad en el intervalo del 0,01 al 0,10 %.

[0032] El vanadio (V) está presente preferiblemente en una cantidad de como máximo el 0,15 %. El vanadio aumenta la resistencia a la tracción de la aleación.

[0033] El niobio (Nb) está presente preferiblemente en una cantidad de como máximo el 0,06 %.

[0034] El titanio (Ti) está presente preferiblemente en una cantidad de como máximo el 0,06 %.

[0035] En otra configuración del procedimiento conforme a la invención, el producto tubular presenta una microestructura de martensita revenida alargada, en particular con un tamaño medio de paquete martensítico de d<avg>< 3µm. Dichas propiedades del producto bruto pueden lograrse, por ejemplo, mediante templado (es decir, mediante endurecimiento y posterior revenido) y estirado en frío después del templado, en particular antes de la comprobación descrita en la etapa b).

[0036] Según una forma de realización adicional del procedimiento según la invención, el producto tubular, en particular el tubo del airbag, tiene una microestructura de martensita revenida y estirada. Esta microestructura se consigue preferentemente, en particular, mediante tratamiento térmico seguido de estirado en frío.

[0037] Según una forma de realización alternativa, un producto tubular, en particular un tubo de airbag, también puede consistir en una aleación de acero endurecible al aire, como se describe, por ejemplo, en el documento EP 1474538 A1. Esta aleación de acero y las etapas de fabricación de tubos descritas en él forman parte de la presente divulgación con respecto a la etapa a) de la reivindicación 1, a saber, la provisión del tubo de acero. El producto tubular tiene preferiblemente una temperatura de transición inferior a 233,15 K. La temperatura de transición se determina preferiblemente mediante la prueba Ring-Charpy. Por ejemplo, la temperatura de transición se determina tomando muestras en la sección longitudinal respectiva como una muestra de impacto con una muesca anular, es decir, como una sección de tubería estrecha con una muesca objetivo insertada con fines de prueba. Tras el enfriamiento a la condición de baja temperatura de la prueba, se aplica un impacto axial sobre la muestra A la baja temperatura a la que las muestras cambian de comportamiento de fractura plástica a frágil, esto se denomina temperatura de transición. No hace falta decir que, para su determinación, se deben analizar varias muestras para caracterizar una sección longitudinal.

[0038] Además de tubos para airbag, pueden fabricarse o utilizarse en este procedimiento conforme a la invención las siguientes otras aplicaciones de tubos. Ejes de transmisión, estabilizadores y componentes de ejes, en particular hechos de una aleación de acero endurecido al aire, tal como se describe en los documentos DE 102017297369 A1, DE 102016107143 A1 y DE 102015111150 A1. Las aleaciones de acero y las etapas de fabricación de tubos descritas en esos documentos forman parte de la presente divulgación con respecto a la etapa a) de la reivindicación 1, a saber, la provisión del tubo de acero, y la etapa b), la conformación del tubo de acero en un producto tubular.

[0039] Además, el producto tubular y/o la tubería de acero proporcionada tienen preferiblemente un espesor de pared de menos de 4 mm. Dicho grosor de pared también se puede usar, en particular, en tubos de airbag.

[0040] Resulta particularmente ventajoso que una comprobación de defectos en la zona de transición se lleve a cabo mediante procedimiento de un sensor de corrientes parásitas en el corte de forma socavada de la zona de transición de la pared interior o exterior. Esto asegura que los sensores de corrientes parásitas se puedan llevar a la región de transición para que estén ubicados allí a una distancia de la pared de la región de transición, lo que permite la detección y, por lo tanto, la comprobación. Esta introducción puede lograrse mediante mecanismos apropiados en los brazos y/o la parte interior. A modo de ejemplo, pueden mencionarse aquí la expansión de un soporte de sensor, un soporte de sensor desplazado transversalmente o también una sonda de comprobación segmentada, sin que esta enumeración sea exhaustiva.

[0041] En principio, la compensación de distancia también se puede integrar en el marco del procedimiento según la invención. Esto compensa una variación en la distancia entre los sensores de corrientes parásitas y las superficies de la pared debida a la rotación y/o la sujeción, por ejemplo, en la evaluación de defectos, la electrónica y/o el software utilizado.

[0042] La sonda de comprobación según la invención se caracteriza por que tiene un alma que conecta al menos un brazo, en cuya pared interior está dispuesto al menos un sensor de corrientes parásitas, y un elemento de sujeción para alojar al menos un sensor de corrientes parásitas, estando la sonda de comprobación configurada como un cuerpo de rotación alrededor de un eje medio longitudinal, donde la zona del alma como un disco circular, los dos brazos conjuntamente como un cilindro hueco dispuesto en el borde del disco circular y el elemento de sujeción están formados como un cilindro macizo dispuesto sobre el centro del disco circular. Mediante una sonda de comprobación construida de este modo, se posibilita de manera sencilla la comprobación simultánea de la pared exterior y la pared interior de un elemento tubular, en particular de un producto tubular fabricado según el procedimiento descrito anteriormente. Por medio de los sensores de corrientes parásitas dispuestos en las paredes interiores del primer o segundo brazo, que están dispuestos en el alma, la superficie de la pared exterior de una zona extrema de un producto tubular se puede probar de manera sencilla, mientras que el al menos un sensor de corriente parásita dispuesto en el elemento de sujeción está diseñado para verificar la pared interior de la zona extrema de un producto tubular. Al girar y mover axialmente la sonda de comprobación sobre la zona extrema del producto tubular, se puede verificar con la sonda de comprobación toda la superficie de la pared interior y la pared exterior para detectar defectos y daños. Una sonda de comprobación de este tipo puede formarse, en particular fresarse, de manera sencilla a partir de un cuerpo de metal macizo, en donde se ha demostrado como particularmente ventajoso que dicho cuerpo macizo tenga un peso elevado y, por lo tanto, es relativamente poco sensible a ligeros desequilibrios que se produzcan durante la rotación. Esto es particularmente importante porque los sensores de corrientes parásitas individuales de la sonda de comprobación están dispuestos en diferentes ubicaciones del cuerpo giratorio y, por lo tanto, podrían producirse ligeros desequilibrios durante la rotación. En el caso de una sonda de comprobación maciza, en particular hecha de metal, los pesos de los sensores de corrientes parásitas disminuyen, de modo que los ligeros desequilibrios generados por ellos no se interrumpen cuando la sonda de comprobación, que está diseñada como sonda giratoria, gira. Una sonda de comprobación diseñada de esta manera como un cuerpo rotacional también se denomina eventualmente en lo sucesivo sonda tipo copa. Es particularmente ventajoso que el elemento de sujeción esté montado en el alma equidistante de los brazos primero y segundo. Esta modalidad de la invención asegura que cuando los brazos giren sobre la zona extrema del producto tubular, ambos brazos presenten la misma distancia a la pared exterior del producto tubular. En ese caso, los sensores de corrientes parásitas situados directamente uno frente al otro en ambos brazos proporcionarían exactamente las mismas señales, de modo que serían comparables entre sí y también sería posible una comprobación redundante Sin embargo, no se proporciona una disposición opuesta de sensores de corrientes parásitas en los dos brazos, ya que un defecto en un sensor de corrientes parásitas también podría detectarse de otras maneras o se notaría de inmediato. En este caso, la geometría de las paredes interiores de los dos brazos se puede adaptar a la geometría de la zona extrema de un producto tubular que se va a verificar, de modo que por medio de los sensores de corrientes parásitas correspondientemente dispuestos estos siempre tengan la misma distancia desde la superficie que se va a verificar de la zona extrema conformada del producto tubular.

[0043] Alternativamente, es posible que la sonda de comprobación simplemente no tenga la geometría de un cuerpo de rotación. Especialmente cuando solo tiene un brazo para comprobar una pared exterior. El elemento de sujeción para comprobar las paredes interiores también se puede diseñar como un brazo que sobresale del alma de la sonda de comprobación y se puede insertar en el interior de un tubo que se va a comprobar. En este caso, la sonda de comprobación puede desplazarse perpendicularmente al eje de rotación del tubo a comprobar, para acercar el brazo destinado a la comprobación de paredes exteriores y el elemento de sujeción destinado a la comprobación de paredes interiores a los cortes de forma socavada en los extremos del tubo a comprobar. La geometría del brazo y del elemento de sujeción se adapta en este caso a la geometría del extremo del tubo que se va a comprobar. Si ahora tiene lugar la comprobación del extremo del tubo, el eje de rotación de la sonda de comprobación corresponde al eje medio longitudinal del tubo que se va a comprobar. Otros objetivos, ventajas, características y posibles de aplicación de la presente invención resultan de la siguiente descripción de ejemplos de realización con ayuda de los dibujos. En este caso, todas las características descritas y/o ilustradas por sí mismas o en cualquier combinación apropiada forman el objeto de la presente invención, independientemente de su resumen en las reivindicaciones o de su referencia cruzada.

[0044] Muestran:

[0045] Figura 1: representación al comienzo de la etapa de comprobación del procedimiento según la invención para comprobar dos zonas extremas conformadas de un producto tubular según la invención usando sondas de comprobación según la invención,

[0046] Figura 2: representación de la comprobación de las secciones extremas del producto tubular de la figura 1 al final de la comprobación,

[0047] Figura 3: representación de la comprobación de una sección extrema de otro producto tubular al final de la comprobación con una sonda de comprobación adicional según la invención,

[0048] Figura 4: representación de la comprobación de una sección extrema de otro producto tubular al final de la comprobación con una sonda de comprobación adicional según la invención,

[0049] Figura 5: representación de la comprobación de una sección extrema de otro producto tubular al final de la comprobación con una sonda de comprobación adicional de acuerdo con la invención, y

[0051] Figura 6: representación de varios tipos de defectos que pueden producirse en un producto tubular según la invención.

[0053] La figura 1 muestra un producto tubular 1 según la invención, en particular un tubo de airbag, con zonas extremas conformadas 10-1, 10-2, que se van a comprobar mediante una respectiva sonda de comprobación 9 para detectar defectos en la pared interior 7 y la pared exterior 8 en las zonas extremas conformadas 10-1, 10-2 del producto tubular 1. Las zonas extremas tienen una zona de transición 11-1, 11-2 entre la sección transversal conformada o reducida del producto tubular 1 y la sección transversal del tubo de acero proporcionado. La representación de la figura 1 muestra el inicio de la comprobación. El producto tubular 1 está diseñado de tal manera que sus zonas extremas 10-1, 10-2 se estrecharon durante su producción. En otros ejemplos de realización no representados aquí, también es posible que las zonas extremas del producto tubular se hayan ensanchado. Durante la producción del producto tubular a partir de un tubo de acero, la conformación se puede llevar a cabo de acuerdo con procedimientos conocidos que no se explican con más detalle en este documento.

[0055] Las zonas extremas 10-1 y 10-2 del producto tubular 1 están diseñadas para ser rotacionalmente simétricas con una pared interior 7 y una pared exterior 8. En el presente caso se utilizan dos sondas de comprobación 9 para comprobar si hay defectos en las paredes interiores 7 y en las paredes exteriores 8 en las zonas extremas 10-1 y 10-2 del producto tubular 1. Las sondas de comprobación 9 consisten en un alma 16 que conecta un primer brazo 2 y un segundo brazo 3 entre sí, en donde un elemento de sujeción 4 está dispuesto en el alma 16 y está espaciado equidistantemente de los dos brazos 2 y 3. Los sensores de corrientes parásitas 13, 14 y 15 están dispuestos en los dos brazos 2 y 3 y están posicionados de tal manera que pueden comprobar zonas de distintos diámetros de las zonas extremas 10-1, 10-2 del producto tubular 1, en donde las distancias entre el sensor de corrientes parásitas 13, 14 y 15 y la zona respectiva de las paredes exteriores 8 presentan sustancialmente las mismas distancias. También se dispone un sensor de corrientes parásitas 12 en el elemento de sujeción 4, con el que se verifican las paredes interiores 7 de las zonas extremas 10-1 y 10-2 del producto tubular para detectar defectos.

[0057] Dado que la representación de la figura 1 se muestra a modo de una representación en sección, cabe añadir respecto a las sondas de comprobación 9 que se trata de elementos macizos de metal en forma de un cuerpo de rotación, de modo que el alma 16 está configurada como un disco circular, mientras que los dos brazos 2 y 3 forman conjuntamente un cilindro hueco y están dispuestos en el borde del alma 16 configurada como disco circular y. Del mismo modo, cada uno de los elementos de sujeción 4 está diseñado como un cilindro macizo en el alma 16 diseñada como un disco circular y está dispuesto en su centro. Aunque las zonas extremas 10-1, 10-2 según la figura 1 son idénticas después de la conformación y tienen la misma sección transversal y las mismas zonas de transición 11-1, 11-2, la geometría de la sección transversal, la longitud y la anchura de las zonas de transición 11-1 y 11-2 también pueden ser diferentes. En consecuencia, a pesar de los mismos números de referencia, las sondas de comprobación 9 también pueden diseñarse de manera diferente en detalle, en particular adaptadas a la geometría de las zonas extremas 10-1, 10-2. Además, las sondas de comprobación 9 según la invención tampoco tienen que diseñarse como cuerpos de rotación. No obstante, si están configurados como cuerpos de rotación, no es imprescindible que estén fabricados a partir de elementos macizos de metal También serían concebibles, por ejemplo, elementos huecos con paredes de chapa metálica. Además, el material del que está hecha la sonda de comprobación tampoco se limita a los metales.

[0059] Como ya se ha mencionado, la representación de la figura 1 muestra la situación al inicio de la comprobación de las zonas extremas 10-1 y 10-2 del producto tubular 1 para detectar defectos. Las sondas de comprobación 9 se encuentran mientras tanto ya en rotación, indicando las flechas 5 la dirección de rotación y realizándose la rotación alrededor del eje medio longitudinal 19 Además del movimiento de rotación 5, las sondas de comprobación 9 también experimentan un movimiento axial, que se indica mediante las flechas 6.

[0061] Durante el movimiento axial de las sondas de comprobación 9, estas siguen girando alrededor del eje medio longitudinal 19, de modo que las superficies de las paredes exteriores 8 y las paredes interiores 7 en las zonas extremas 10-1 y 10-2 del producto tubular 1 pueden verificarse por medio de los sensores de corrientes parásitas 12 a 15 en toda su superficie en busca de defectos y daños.

[0063] El desplazamiento de las sondas de comprobación 9 en dirección axial se realiza hasta que las sondas de comprobación 9 han alcanzado la posición mostrada en la figura 2. En esta posición, el producto tubular 1 con sus zonas extremas 10-1, 10-2 está completamente sumergido en las sondas de comprobación 9, de modo que las paredes exterior e interior 8 y 7 del producto tubular 1 ya se han verificado completamente una vez. La verificación está ahora completa y las sondas de comprobación 9 se pueden mover de nuevo a su posición inicial de acuerdo con la figura 1. En este punto, ya puede prescindirse de la rotación de las sondas de comprobación 9, dado que ya se ha realizado una verificación completa de las superficies de las paredes interiores 7 y de las paredes exteriores 8 en las zonas extremas 10-1 y 10-2 del producto tubular. Como alternativa, es posible realizar una nueva comprobación de las superficies en las paredes internas 7 y las paredes externas 8 del producto tubular 1, incluso mientras las sondas de comprobación 9 se están extrayendo de las zonas extremas 10-1 y 10-2 del producto tubular.

[0065] Si no se detectaron defectos durante la verificación de las zonas extremas 10-1 y 10-2 del producto tubular 1, el producto tubular 1 se suministrará para su uso posterior. Sin embargo, si se han detectado defectos o daños durante la verificación, se separa el producto tubular 1 correspondiente.

[0067] La figura 3 muestra una comprobación de una sección extrema de otro producto tubular 1 al final de la comprobación con una sonda de comprobación 9 adicional según la invención. La estructura de la sonda de comprobación 9 corresponde esencialmente a la de las figuras 1 y 2 y, por lo tanto, está provisto de números de referencia idénticos. Sin embargo, el producto tubular 1 de la figura 3 es, en su zona extrema 10-1, diferente de la zona extrema del producto tubular de las figuras 1 y 2 y está configurado en una zona de transición 11-1, concretamente también estrechándose, pero presenta además un resalte formado hacia el exterior. La comprobación se lleva a cabo de forma análoga a la comprobación descrita en las figuras 1 y 2, por lo que aquí se prescinde de una nueva realización.

[0069] La figura 4 muestra una comprobación de una sección extrema de otro producto de tubo 1 al final de la comprobación con una sonda de comprobación 9 adicional de acuerdo con la invención. Este producto tubular no está diseñado para estrecharse en sus zonas extremas 10-2 esta vez, sino que presenta un resalte dirigida hacia el interior del tubo en una región de transición 11-2. La sonda de comprobación 9 utilizada en este caso no está configurada de forma simétrica en rotación alrededor de su eje de rotación, que corresponde al eje medio longitudinal 19 del producto tubular. En cambio, la sonda de comprobación 9 tiene un alma 16, en cuyo extremo está dispuesto un brazo 3, que está provisto en su pared interior 17 de tres sensores de corrientes parásitas 13, 14 y 15 para comprobar la pared exterior 8 del producto tubular en la zona del resalte. La sonda de comprobación también tiene un elemento de sujeción 4, que en este caso también está diseñado como un brazo y está dispuesto en el alma 16 opuesta al brazo 3. Este elemento de sujeción 4 está equipado con un sensor de corrientes parásitas 12 para comprobar la pared interior 7 del producto tubular 1 en la zona del resalte de la zona extrema 10-2. El brazo 3 y el elemento de sujeción 4 están separados a diferentes distancias del eje de rotación de la sonda de comprobación 9, de modo que cuando la sonda de comprobación 9 gira, el elemento de sujeción 4 es guiado a lo largo de la pared exterior 8 del producto tubular 1 hasta su zona extrema 10-2, mientras que el elemento de sujeción es guiado a lo largo de la pared interior 7 del producto tubular 1 en su zona extrema 10-2.

[0071] La figura 5 muestra una comprobación de una sección extrema de otro producto tubular 1 al final de la comprobación con una sonda de comprobación 9 adicional según la invención. El producto tubular allí presente no está configurado esta vez estrechándose en su zona extrema 10-1, sino que presenta en una zona de transición 11-1 un resalte dirigido hacia el exterior del tubo.. La sonda de comprobación 9 utilizada aquí no es esta vez rotacionalmente simétrica alrededor de su eje de rotación, que corresponde al eje medio longitudinal 19 del producto tubular. En cambio, la sonda de comprobación 9 tiene un alma 16, en cuyo extremo está dispuesto un brazo 3, que está provisto de un sensor de corrientes parásitas 13 en su pared interior 17 para comprobar la pared exterior 8 del producto tubular en la zona del resalte. La sonda de comprobación también tiene un elemento de sujeción 4, que en este caso también está diseñado como un brazo y está dispuesto en el alma 16 opuesta al brazo 3. Este elemento de sujeción 4 está equipado con tres sensores de corrientes parásitas 12, 12 y 12 para comprobar la pared interior 7 del producto tubular 1 en la zona del resalte de la zona extrema 10-1. El brazo 3 y el elemento de sujeción 4 están separados a diferentes distancias del eje de rotación de la sonda de comprobación 9, de modo que cuando la sonda de comprobación 9 gira, el elemento de sujeción 4 es guiado a lo largo de la pared exterior 8 del producto tubular 1 hasta su zona extrema 10-1, mientras que el elemento de sujeción es guiado a lo largo de la pared interior 7 del producto tubular 1 en su zona extrema 10-1.

[0072] Las formas de realización de la invención descritas en las figuras 4 y 5 se comprueban de la siguiente manera. Antes y/o durante la comprobación del producto tubular 1, la sonda de comprobación 9 se mueve dentro y sobre la zona extrema 10-1 o 10-2 a comprobar de tal manera que se guía simultánea o sucesivamente a lo largo de un eje medio longitudinal 19 del producto tubular 1 y radialmente hasta el eje de tubo 19 para alcanzar el corte de forma socavada formado a través de la zona de transición 11-1 y 11-2 con el brazo 3 y el elemento de sujeción 4 sin colisión. Tras finalizar la medición, la sonda de comprobación 9 se retira de la zona extrema 10-2 de forma paralela y transversal respecto al eje medio longitudinal 19, sin colisiones.

[0074] En la figura 6 se muestran, a modo de ejemplo y sin carácter exhaustivo, defectos en una pared de un producto tubular 1 según la invención que pueden detectarse mediante una comprobación con el procedimiento según la invención. En este caso, es posible detectar de forma fiable tanto los diversos defectos de superficie A, B, C, D como los defectos de inclusión E durante una comprobación y visualizarlos utilizando procedimientos conocidos en dispositivos de obtención de imágenes conocidos, tales como, por ejemplo, pantallas.

[0076] Con respecto a los defectos de inclusión E, la tasa de detección también depende del rendimiento de los sensores de corrientes parásitas con los que se comprueba el producto tubular 1. Básicamente, cuanto mayor sea el rendimiento, mayor será la profundidad de detección.

[0077] El defecto de superficie A es una grieta más o menos vertical en la superficie del producto tubular 1, mientras que el defecto de superficie B representa una grieta que cambia de dirección varias veces a medida que aumenta la profundidad de penetración. El defecto de superficie C es una grieta que discurre de manera más o menos recta que, a diferencia del defecto de superficie A, sin embargo, no se extiende en ángulo recto con la superficie del producto tubular. El defecto de superficie D no es tanto una grieta en la superficie del producto tubular, ya que su profundidad de penetración es relativamente baja en contraste con los defectos de superficie A, B, C. En muchos casos, el defecto de superficie D se configura en forma de un defecto de superficie con forma de cráter.

[0078] Todos los defectos de superficie mostrados en la figura 6 pueden detectarse de forma fiable y precisa utilizando el procedimiento según la invención. En comparación con la comprobación ultrasónica, la comprobación de corrientes parásitas tienen la ventaja de que se puede realizar en seco. En este sentido, frente a la comprobación por ultrasonidos no solo se obtiene un ahorro de tiempo gracias a la rápida comprobación de superficie inherente a la comprobación de corrientes parásitas, que se realiza en cuestión de pocos segundos. Más bien, también se elimina el tiempo necesario para el secado del producto tubular, pudiendo además presentarse en la comprobación por ultrasonidos debido al procedimiento de comprobación húmedo problemas de corrosión en los productos tubulares, los cuales no se producen en una comprobación de corrientes parásitas.

[0079] Lista de signos de referencia

[0080] 1 Producto tubular

[0081] 2 Primer brazo

[0082] 3 Segundo brazo

[0083] 4 Elemento de sujeción

[0084] 5 Movimiento de rotación

[0085] 6 Movimiento axial

[0086] 7 Pared interior

[0087] 8 Pared exterior

[0088] 9 Sonda de comprobación

[0089] 10-1 Zona extrema

[0090] 10-2 Zona extrema

[0091] 11-1 Zona de transición

[0092] 11-2 Zona de transición

[0093] 12 Sensor de corrientes parásitas

[0094] 13 Sensor de corrientes parásitas

[0095] 14 Sensor de corrientes parásitas

[0096] 15 Sensor de corrientes parásitas

[0097] 16 Alma

[0098] 17 Pared interior

[0099] 18 Pared interior

[0100] 19 Eje medio longitudinal

[0101] A Defectos de superficie

[0102] B Defectos de superficie

[0103] C Defectos de superficie

[0104] D Defectos de superficie

[0105] E Defecto de inclusión

Claims (13)

1. REIVINDICACIONES

1. Procedimiento para fabricar y comprobar un producto tubular (1) de acero, que comprende las siguientes etapas:

a) proporcionar un tubo de acero,

b) conformar el tubo de acero en un producto tubular (1), conformándose el tubo de acero al menos en una de sus zonas extremas (10-1, 10-2),

c) comprobar la pared interior (7) y la pared exterior (8) en al menos una zona extrema conformada (10-1, 10-2) del producto tubular (1) para detectar defectos por medio de al menos una sonda de comprobación (9) adaptada a al menos una zona extrema conformada (10-1, 10-2), que tiene al menos un sensor de corrientes parásitas (12) para comprobar la pared interior (7) y al menos un sensor de corrientes parásitas (13, 14, 15) para comprobar la pared exterior (8) de la al menos una zona extrema conformada (10-1, 10-2) del producto tubular, en donde están previstos varios sensores de corrientes parásitas (13, 14, 15) en al menos un brazo (2, 3) y/o múltiples sensores (12) en una parte interior (4).

2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado por que, en la etapa c), la pared interior y la pared exterior se comprueban simultáneamente.

3. Procedimiento según la reivindicación 1 o 2, caracterizado por que la comprobación de la pared interior (7) y la pared exterior (8) de la al menos una zona extrema conformada (10-1, 10-2) del producto tubular (1) se realiza de tal manera que el producto tubular (1) se fija y la sonda de comprobación (9) se mueve axialmente de forma giratoria sobre la al menos una zona extrema conformada (10-1, 10-2) del producto bruto, en donde por medio de los sensores de corrientes parásitas (12, 13, 14, 15) tanto la pared interior (7) como la pared exterior (8) de la al menos una zona extrema conformada (10-1, 10-2) del producto tubular se comprueban para detectar defectos.

4. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que la comprobación de la pared interior (7) y la pared exterior (8) se realiza en la al menos una zona extrema conformada (10-1, 10-2) del producto tubular (1) después de las etapas de producción finales, en particular de la conformación según la etapa b) y, en particular, de forma sincronizada con esta.

5. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que la comprobación se lleva a cabo después de una desmagnetización de la al menos una zona extrema conformada.

6. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el tubo de acero proporcionado consiste en una aleación de acero que, además del hierro y las impurezas relacionadas con la masa fundida, presenta los siguientes elementos de aleación en porcentaje en masa:

C (del 0,07 al 0,50 %; preferiblemente del 0,08 al 0,15 %),

Si (del 0,01 al 0,60 %; preferiblemente del 0,01 al 0,50 %),

Mn (del 0,3 al 1,7 %; preferiblemente del 1,0 al 1,7 %),

Cr (máximo 1,2 %; preferiblemente del 0,2 al 0,9 %),

Mo (máximo 1,2 %; preferiblemente como máximo 0,2%),

Ni (máximo 0,4 %; preferiblemente 0,15 a 0,4 %),

Al (del 0,01 al 0,10 %),

V (máximo 0,15 %),

Nb (máximo 0,06 %) y

Ti (máximo 0,06 %).

7. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el producto tubular (1) tiene una microestructura de martensita estirada y revenida, en particular con un tamaño medio de paquete martensítico de d<avg>< 3µm.

8. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el producto tubular (1)

tiene una resistencia a la tracción de al menos 900 MPa y una temperatura de transición de menos de 233,15 Kelvin.

9. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que un sensor de corrientes parásitas (15) de la sonda de comprobación (9) está colocado de tal manera que corresponde a la posición de la zona de transición (11-1, 11-2) después de que la sonda de comprobación se haya introducido en la zona extrema.

10. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que la comprobación se lleva a cabo con diferentes frecuencias de medición o sensibilidades de los sensores de corrientes parásitas (13, 14, 15) para determinar diferentes tipos de defectos y/o profundidades de defectos.

11. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que una comprobación de defectos en la zona de transición (11-1, 11-2) se lleva a cabo mediante un desplazamiento de un sensor de corrientes parásitas (12, 13, 14, 15) en un corte de forma socavada de la zona de transición (11-1, 11-2) de la pared interior o exterior (7, 8).

12. Sonda de comprobación (9), en particular para su uso en un procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que tiene un alma (16) que conecta entre sí

a) al menos un brazo (2, 3), en cuya pared interior (17) está dispuesto al menos un sensor de corrientes parásitas (13; 14, 15), y

b) un elemento de sujeción (4) para alojar al menos un sensor de corrientes parásitas (12),

en donde la sonda de comprobación (9) está diseñada como un cuerpo de rotación alrededor de un eje medio longitudinal (19), estando configurados el alma (16) como un disco circular, los dos brazos (2, 3) juntos como un cuerpo hueco con una superficie interior circular y el elemento de sujeción (4) como un cuerpo con una superficie exterior circular.

13. Sonda de comprobación (9) según la reivindicación 12, caracterizada por que el elemento de sujeción (4) está montado de manera equidistante de un primer y un segundo brazo (2, 3) en el alma (16).