Analiza uobičajenih tehnika obrade u proizvodnji opreme od titana

Mar 02, 2026 Ostavite poruku

Yield strength of titanium

 

Oblikovanje savijanjem: uobičajeni proces koji kombinira plastičnost i elastičnost. Oblikovanje savijanjem je tehnologija obrade koja kombinira plastičnu i elastičnu deformaciju i jedna je od najčešćih metoda oblikovanja u proizvodnji opreme od titana. Tijekom deformacije savijanjem, opružni povrat je ključni faktor koji se mora uzeti u obzir.

Kut savijanja titanskih materijala obično može biti veći od 90 stupnjeva, ali minimalni radijus savijanja mora biti zadovoljen kako bi se osigurala kvaliteta savijanja. Za titanske cijevi promjera manjeg od 50 mm može se koristiti hladno savijanje. Hladno savijanje je relativno jednostavno, ali se nakon-žarenja za smanjenje naprezanja preporučuje. To je zato što se zaostalo naprezanje stvara unutar titanijske cijevi tijekom hladnog savijanja i ako se ne eliminira na vrijeme, može utjecati na performanse i životni vijek titanijske cijevi. Vruće savijanje titanskih cijevi dijeli se na vlačno savijanje i potisno savijanje ovisno o uvjetima naprezanja. Tijekom vrućeg savijanja, temperatura zagrijavanja općenito se kontrolira između 177-350 stupnjeva (legure titana mogu se zagrijati do 427 stupnjeva). Unutar ovog temperaturnog raspona, granica razvlačenja titanskih materijala smanjuje se za 25%-50%, dok je plastičnost poboljšana, kut opruge je vrlo mali, a zagađenje plinom je također manje. Ove karakteristike omogućuju bolju kontrolu preciznosti savijanja tijekom vrućeg savijanja, ispunjavajući zahtjeve za proizvodnju opreme od titana.

 

Oblikovanje utiskivanjem: Različite metode za rješavanje jedinstvenih karakteristika titana Utiskivanje titanskih ploča i legura relativno je teško jer su njihovi radijusi savijanja veći od radijusa savijanja uobičajeno korištenog čelika i obojenih metala. Kako bismo postigli učinkovito oblikovanje ploča i legura titana utiskivanjem, koristimo različite metode, prvenstveno uključujući hladno oblikovanje, vruće oblikovanje i prethodno-oblikovanje nakon čega slijedi vruće ravnanje. Hladno oblikovanje se uglavnom koristi za izratke s tankim stijenkama, malim deformacijama, velikim radijusima savijanja i zahtjevima niske točnosti dimenzija. Kada je deformacija tijekom hladnog oblikovanja značajna, može se koristiti kombinacija hladnog utiskivanja i inter-procesnog žarenja. Nakon hladnog utiskivanja potrebno je završno žarenje kako bi se uklonio zaostali stres i osigurala stabilnost izratka. Za titanske ploče i legure složenih oblika i velikih deformacija, vruće žigosanje je prikladniji izbor. Vruće žigosanje može se podijeliti na niže-temperaturno oblikovanje i više{10}}temperaturno oblikovanje ovisno o temperaturi zagrijavanja. Oblikovanje na nižim-temperaturama uključuje zagrijavanje na 200-350 stupnjeva, gdje deformacija može doseći 40%. Formiranje na višoj temperaturi uključuje zagrijavanje na 600-800 stupnjeva, pogodno za oblikovanje debljih ploča, većih deformacija i većih gotovih izradaka. Postoje tri glavne metode zagrijavanja za termooblikovanje: zagrijavanje kalupa, zagrijavanje kalupa i istovremeno zagrijavanje kalupa i kalupa. Nakon termooblikovanja, obradaci od titana zahtijevaju površinske tretmane kao što su pjeskarenje i luženje kako bi se uklonili oksidni kamenac i slojevi onečišćenja, poboljšavajući kvalitetu površine. Vruće ravnanje nakon prethodnog oblikovanja uključuje prvo stvaranje predforme korištenjem konvencionalnog štancanja, a zatim zagrijavanje i ravnanje na specijaliziranom alatnom stroju ili uređaju. Ova metoda učinkovito eliminira zaostalo naprezanje i povratnu oprugu, osiguravajući da obradak postigne potreban oblik i veličinu, čime se poboljšava njegova preciznost i kvaliteta.

 

Oblikovanje centrifugiranjem: Kombinirajući prednosti višestrukih procesa, oblikovanje centrifugiranjem integrira karakteristike kovanja, ekstruzije, rastezanja, savijanja, prstenastog valjanja i poprečnog valjanja. Ovaj proces ima mnoge prednosti. Prvo, ima dobre uvjete deformacije, što omogućuje kontrolu procesa deformacije materijala u širokom rasponu. Drugo, ima visoku iskoristivost materijala, štedi 20%-50% materijala i učinkovito smanjuje troškove proizvodnje. Nadalje, gotovi proizvodi imaju visoku površinsku obradu i male dimenzionalne razlike, ispunjavajući proizvodne zahtjeve visokoprecizne opreme od titana. Ove karakteristike procesa oblikovanja spinom dovele su do njegove široke primjene u proizvodnji opreme od titana.

Dilatacijski spoj: spajanje titanske cijevi-na-titansku ploču mehanička je metoda spajanja koja se oslanja na deformaciju cijevi i cijevne ploče kako bi se postiglo brtvljenje i pričvršćivanje. To je također važan proces u proizvodnji ljuskastih-i-cijevnih izmjenjivača topline. Kod spajanja titanskih cijevi na titanijske cijevne ploče, stupanj ekspanzije (brzina ekspanzije unutarnjeg promjera) idealno bi trebao biti 1%-6%. Ako se stupanj ekspanzije izrazi kao stopa stanjivanja stijenke cijevi, može doseći 5%. Metode dilatacijskih spojeva uglavnom se dijele na tri vrste: mehanički dilatacijski spoj, fleksibilni dilatacijski spoj i eksplozivni dilatacijski spoj. Mehanički kompenzatori su jednostavni za rukovanje i široko se koriste; fleksibilni dilatacijski spojevi mogu se bolje prilagoditi deformaciji cijevi i cijevnih ploča, poboljšavajući kvalitetu spoja; Eksplozivne dilatacijske spojnice iskorištavaju energiju generiranu eksplozijom za postizanje dilatacijskih spojeva i imaju prednosti poput visoke učinkovitosti i čvrstog spoja, ali imaju veće radne zahtjeve.

Shell and tube heat exchanger

Svaki od procesa savijanja, utiskivanja, predenja i ekspanzije u proizvodnji opreme od titana ima svoje karakteristike i opseg primjene. U stvarnoj proizvodnji potrebno je racionalno odabrati i kombinirati te procese obrade na temelju specifičnih zahtjeva opreme za titan, svojstava materijala od titana i uvjeta proizvodnje kako bi se osigurala kvaliteta i izvedba opreme za titan i promicao kontinuirani razvoj industrije proizvodnje opreme za titan.