مواد تیتانیوم به دلیل استحکام بالا ، مقاومت در برابر خوردگی ، چگالی کم و سازگاری عالی در هوافضا ، مهندسی دریایی ، تجهیزات شیمیایی و زمینه های پزشکی مورد استفاده قرار می گیرند. با این حال ، بر خلاف پردازش سنتی فلز ، شکل گیری مواد تیتانیوم از طریق تکنیک های خاص حاصل می شود. در این مقاله ، بر اساس خصوصیات بدنی مواد تیتانیوم ، به طور سیستماتیک نکات کلیدی فنی و سناریوهای کاربردی چهار فرآیند اصلی را تجزیه و تحلیل می کند: تشکیل خم ، شکل گیری تمبر ، شکل گیری چرخش و اتصال گسترش.
تشکیل خم: هنر متعادل پلاستیک - تغییر شکل الاستیک
تشکیل خمش رایج ترین روش شکل گیری در ساخت تجهیزات تیتانیوم است. از طریق ترکیبی از تغییر شکل پلاستیک و بازیابی الاستیک به کنترل شکل می رسد. نقاط فرآیند اصلی به شرح زیر است:
1. کنترل مقاومت:پس از خم شدن ، مواد تیتانیوم تحت بازیابی الاستیک قرار می گیرند ، که با تنظیم شعاع خمش یا پارامترهای فرآیند نیاز به جبران خسارت دارد. به عنوان مثال ، حاشیه 2 درجه تا 5 درجه باید برای زاویه خمشی محفوظ باشد تا با بازگشت به عقب برگردد.
2. حداقل محدودیت شعاع خمش:حداقل شعاع خمش مواد تیتانیوم به طور معمول سه برابر قطر لوله (خم شدن سرد) یا دو بار (خم شدن داغ) است. لوله های تیتانیوم با قطر کمتر از 50 میلی متر می توانند با استفاده از فرآیند خمش سرد خم شوند ، اما پس از خم شدن سرد ، بازپرداخت استرس (نگه داشتن در 450-550 درجه به مدت 1 ساعت) برای از بین بردن استرس باقیمانده لازم است.
3. بهینه سازی فرآیند خمش داغ:
- کنترل دما: دمای گرمایش برای خم شدن گرم تیتانیوم خالص 177-350 درجه است و برای آلیاژهای تیتانیوم می توان آن را تا 427 درجه گرم کرد. در این مرحله ، قدرت عملکرد 25 ٪ -50 ٪ کاهش می یابد و انعطاف پذیری به طور قابل توجهی بهبود می یابد ، با زاویه بازگشت دوباره به کمتر از 1 درجه کاهش می یابد.
- روش بارگیری: خم شدن داغ به خمش تنش (تنش محوری) و خم شدن فشرده سازی (فشرده سازی محلی) تقسیم می شود. خمش تنش برای اجزای لوله طولانی مناسب است ، در حالی که خم شدن فشرده سازی برای اجزای لوله کوتاه مناسب است.
- محافظت از گاز: خم شدن داغ باید در یک گاز بی اثر یا محیط خلاء انجام شود تا از ایجاد مقیاس اکسید جلوگیری شود.
- مورد برنامه: تجهیزات اکتشافی دریایی عمیق- از فرآیند خمش داغ لوله های تیتانیوم استفاده می کند. در 250 درجه ، به خمش 180 درجه ای می رسد ، با بازگشت تنها 0.5 درجه ، و ضخامت لایه اکسید سطح کمتر از 0.1 میلی متر است ، به طور قابل توجهی مقاومت در برابر فشار تجهیزات را افزایش می دهد.
یک - کارخانه مواد تیتانیوم را در چین متوقف کنید