Kas ietekmē titāna cauruļu ražošanas procesu?

Titāna cauruļu ražošanas procesu ietekmēja vairāki faktori, tostarp materiāla īpašības, tehniskie parametri un aprīkojuma nosacījumi. Tas tieši nosaka produkta izmēru precizitāti, mehāniskās īpašības, izturību pret koroziju un pielietojuma pielāgošanās spēju.

 

 

1. Izejvielu īpašības

• Izejvielu īpašības nosaka apstrādes grūtības (piemēram, Gr5 prasa lielāku velmēšanas spēku, jo ir liela stiprība), termiskās apstrādes sistēma (piemēram, šķīduma temperatūra) un metināšanas savietojamība.
• Ķīmiskā sastāva tīrība, nepietiekama tīrība samazina plastiskumu un palielina metināšanas plaisu risku; ir nepieciešama stingra kausēšanas procesu kontrole (piemēram, vakuuma loka pārkausēšana, VAR).

Lieto/Billet Kvalitātes defektus pārmanto gatavās caurules; kalšana un ekstrūzija ir nepieciešama graudu rafinēšanai un defektu novēršanai

 

2.Veidošanas procesa parametri

• Karstās ekstrūzijas laikā pārāk zema temperatūra izraisa augstu deformācijas pretestību un caurules plaisāšanu; pārāk augstas temperatūras rezultātā veidojas rupji graudi, kas ietekmē mehāniskās īpašības. Galvenie parametri ir ekstrūzijas temperatūra (800-1000 grādi), ekstrūzijas ātrums, formas dizains.
• Aukstā velmēšana/aukstā velmēšana: pārmērīgas deformācijas tendences līdz smagai darba sacietēšanai, kam nepieciešama starpposma atkausēšana; slikta eļļošana viegli izraisa virsmas skrāpējumus un štancēšanas pielipšanu. Galvenie parametri ietver deformācijas apjomu (viena piegājiens, mazāks par vai vienāds ar 30%), eļļošanas apstākļi, ruļļa/formas precizitāte.
• Metināšana (izņemot bezšuvju caurules): nepareiza aizsardzība izraisa metinājuma oksidāciju un trauslumu; pārmērīga strāva viegli izraisa defektus, piemēram, izdegšanu{0}}un nepilnīgu iespiešanos. Galvenie parametri ir metināšanas metode (TIG, lāzermetināšana), aizsarggāzes (Ar) tīrība, metināšanas strāva.

 

3. Termiskā apstrāde

• Rūdīšana: novērš darba sacietēšanu, attīra graudus un uzlabo plastiskumu un stingrību; pārmērīga temperatūra izraisa rupjus graudus un samazina izturību (temperatūra (550-750 grādi), turēšanas laiks, dzesēšanas ātrums)

 

• Šķīduma novecošana (Gr5): uzlabo sakausējuma izturību un cietību; nepareizi parametri rada nestabilu darbību šķīduma temperatūrā (920-960 grādi) un novecošanas temperatūrā (450-550 grādi)

 

4. Virsmas apstrāde un kvalitātes kontrole

Saite	Galvenie faktori	Ietekme
Virsmas tīrīšana	Kodināšanas formula (HF+HNO₃ jaukta skābe), kodināšanas laiks	Noņem oksīdu nogulsnes un eļļu; pārmērīga-sālīšana izraisa virsmas korozijas bedrītes un izturību pret koroziju
Izmēru precizitātes kontrole	Presuma/velšanas precizitāte, tiešsaistes testēšanas aprīkojums (piemēram, ultraskaņas biezuma mērīšana)	ietekmēt caurules ārējo diametru un sienas biezuma pielaidi (piemēram, ASTM B337 standarts pieprasa sienas biezuma pielaidi ±5%)
Defektu noteikšana	NDT metodes (UT, ET, rentgens{0}})	Identificē iekšējās plaisas, nevienmērīgu sienu biezumu, ieslēgumus un citus defektus, lai novērstu nekvalificētus izstrādājumus.

 

5. Aprīkojums un vides apstākļi

Kategorija	Galvenie faktori	Ietekme
Aprīkojuma precizitāte	Ekstrūderu un velmētavu koaksialitātes un spiediena kontroles precizitāte	Nepietiekama aprīkojuma precizitāte izraisa pārmērīgu caurules ovālumu un nevienmērīgu sienu biezumu
Vides kontrole	Darbnīcas mitrums (Mazāks vai vienāds ar 65%), putekļu saturs	Mitrā vide viegli izraisa titāna materiālu virsmas oksidāciju; putekļi izraisa virsmas skrāpējumus, ietekmējot izstrādājuma izskatu un izturību pret koroziju

 

 

• Formēšana un izmēru precizitāte

Karstā ekstrūzija + aukstā velmēšana: augsta precizitāte (ārējā diametra pielaide ±0,1 mm) augstas -precizitātes titāna caurulēm kosmosa vajadzībām.

Viena karstā ekstrūzija: augsta efektivitāte, lielāka pielaide (±0,5 mm) rūpnieciskajiem cauruļvadiem.

 

• Termiskā apstrāde un mehāniskās īpašības

Gr2: Atkvēlināts 550 grādu leņķī → Stiepes izturība ir lielāka vai vienāda ar 345 MPa, pagarinājums ir lielāks vai vienāds ar 20% (piemēram, ķīmiskie cauruļvadi).

Gr5: šķīdums-apstrādāts 940 grādi un vecums 500 grādos → stiepes izturība ir lielāka vai vienāda ar 900 MPa, pagarinājums ir lielāks vai vienāds ar 10% (piemēram, aviācijas hidrauliskās caurules).

 

• Virsmas apstrāde un izturība pret koroziju

Kodināšana + pasivēšana: veido blīvu TiO₂ oksīda plēvi → Uzlabo hlora/jūras ūdens izturību pret koroziju (skarbā vidē).

 

 

1. Augstas-precizitātes prasības kosmosa un medicīnas jomā:

vakuuma kausēts lietnis → karstā ekstrūzija → daudzkārtēja-aukstā velmēšana → precīza atkausēšana → tiešsaistes nesagraujošā pārbaude

Kontrolējiet aukstās velmēšanas deformācijas apjomu līdz mazākam vai vienādam ar 25% un vidējo atlaidināšanas temperatūru līdz 600 grādiem, lai nodrošinātu, ka graudu izmērs ir mazāks vai vienāds ar 50 μm.

 

2. Korozijas izturības vajadzības ķīmiskajā rūpniecībā un jūrniecībā:

Gr2 un Gr7 kategorijas, optimizē kodināšanas procesu (HF:HNO₃=1:3, kodināšanas laiks 3-5 minūtes).

Izmantojiet augstas -tīrības argona aizsardzību (tīrība ir lielāka par vai vienāda ar 99,99%), lai izvairītos no metināšanas oksidācijas.

 

3. Augstas-izturības vajadzības mehāniskajās un aviācijas konstrukcijās:

Izvēlieties Gr5 sakausējumu, "karstā ekstrūzija → šķīduma novecošanas apstrāde → aukstās vilkšanas apdare.

Iestatiet šķīduma temperatūru uz 940 grādiem (turot 1 stundu) un novecošanas temperatūru uz 500 grādiem (turot 4 stundas), lai uzlabotu izturību un nodrošinātu stingrību.