Analiza pogosto uporabljenih procesnih tehnik pri izdelavi opreme iz titana

Mar 02, 2026 Pustite sporočilo

Yield strength of titanium

 

Upogibno oblikovanje: običajen postopek, ki združuje plastičnost in elastičnost. Upogibno preoblikovanje je tehnologija obdelave, ki združuje plastično in elastično deformacijo, in je ena najpogostejših preoblikovalnih metod pri izdelavi opreme iz titana. Med upogibno deformacijo je povratni vzmet ključni dejavnik, ki ga je treba upoštevati.

Upogibni kot titanovih materialov je običajno lahko večji od 90 stopinj, vendar mora biti izpolnjen najmanjši radij upogiba, da se zagotovi kakovost upogibanja. Za titanove cevi s premerom manj kot 50 mm se lahko uporablja hladno krivljenje. Hladno upogibanje je razmeroma preprosto, vendar je poznej-priporočljivo žarjenje za razbremenitev. To je zato, ker med hladnim upogibanjem znotraj titanove cevi nastane preostala napetost in če je ne odpravite pravočasno, lahko vpliva na delovanje in življenjsko dobo titanove cevi. Vroče upogibanje titanovih cevi je glede na napetostne pogoje razdeljeno na natezno upogibanje in potisno upogibanje. Med vročim upogibanjem je temperatura segrevanja običajno nadzorovana med 177-350 stopinjami (titanove zlitine se lahko segrejejo na 427 stopinj). V tem temperaturnem območju se meja tečenja titanovih materialov zmanjša za 25%-50%, medtem ko se plastičnost izboljša, vzmetni kot je zelo majhen, onesnaženje s plinom pa je manjše. Te lastnosti omogočajo boljši nadzor nad natančnostjo upogibanja med vročim upogibanjem, kar ustreza zahtevam za proizvodnjo opreme iz titana.

 

Oblikovanje z žigosanjem: različne metode za obravnavo edinstvenih značilnosti titana Vtiskovanje titanovih plošč in zlitin je razmeroma težko, saj so njihovi upogibni radiji večji kot pri običajno uporabljenem jeklu in ne{0}}železnih kovinah. Da bi dosegli učinkovito žigosanje titanovih plošč in zlitin, uporabljamo različne metode, predvsem hladno oblikovanje, vroče oblikovanje in pre-predoblikovanje, ki mu sledi vroče ravnanje. Hladno preoblikovanje se uporablja predvsem za obdelovance s tankimi stenami, majhnimi deformacijami, velikimi upogibnimi radiji in nizkimi zahtevami glede dimenzijske natančnosti. Kadar je deformacija med hladnim preoblikovanjem znatna, se lahko uporabi kombinacija hladnega žigosanja in med-procesnega žarjenja. Po hladnem žigosanju je potrebno končno žarjenje za odpravo preostale napetosti in zagotovitev stabilnosti obdelovanca. Za titanove plošče in zlitine s kompleksnimi oblikami in velikimi deformacijami je primernejša izbira vroče žigosanje. Vroče žigosanje lahko glede na temperaturo segrevanja razdelimo na nižjo-temperaturno oblikovanje in višje{10}}temperaturno oblikovanje. Oblikovanje pri nižji-temperaturi vključuje segrevanje pri 200-350 stopinjah, kjer lahko deformacija doseže 40 %. Oblikovanje pri višjih temperaturah vključuje segrevanje pri 600-800 stopinjah, primerno za oblikovanje debelejših plošč, večje deformacije in večjih končnih obdelovancev. Obstajajo tri glavne metode segrevanja za termooblikovanje: segrevanje kalupa, segrevanje surovca ​​in sočasno segrevanje kalupa in surovca. Po toplotnem oblikovanju titanovi obdelovanci zahtevajo površinsko obdelavo, kot sta peskanje in dekapiranje, da se odstranijo oksidne obloge in plasti onesnaževal, s čimer se izboljša kakovost površine. Vroče ravnanje po predoblikovanju vključuje najprej izdelavo predoblike z običajnim žigosanjem, nato pa segrevanje in ravnanje na specializiranem obdelovalnem stroju ali napravi. Ta metoda učinkovito odpravlja preostale napetosti in vzmetne povratne sile, kar zagotavlja, da obdelovanec doseže zahtevano obliko in velikost, s čimer se izboljšata njegova natančnost in kakovost.

 

Oblikovanje z vrtenjem: z združevanjem prednosti več procesov oblikovanje z vrtanjem združuje značilnosti kovanja, iztiskanja, raztezanja, upogibanja, obročnega valjanja in prečnega valjanja. Ta postopek ima številne prednosti. Prvič, ima dobre deformacijske pogoje, kar omogoča nadzor procesa deformacije materiala v širokem razponu. Drugič, ima visoko porabo materiala, prihrani 20 %-50 % materiala in učinkovito zmanjša proizvodne stroške. Poleg tega imajo končni izdelki visoko končno obdelavo površine in majhne dimenzionalne razlike, ki izpolnjujejo proizvodne zahteve visoko natančne opreme iz titana. Te značilnosti postopka vrtenja so privedle do njegove široke uporabe v proizvodnji opreme iz titana.

Raztezni spoj: lepljenje titanove cevi-na-titanovo ploščo je mehanska povezovalna metoda, ki temelji na deformaciji cevi in ​​cevne pločevine, da se doseže tesnjenje in pritrditev. Je tudi pomemben postopek pri izdelavi lupinastih-in-cevnih izmenjevalnikov toplote. Pri povezovanju titanovih cevi s titanovimi cevnimi ploščami mora biti stopnja raztezanja (hitrost raztezanja notranjega premera) idealno 1%-6%. Če je stopnja ekspanzije izražena kot stopnja tanjšanja stene cevi, lahko doseže 5 %. Metode razteznih spojev so v glavnem razdeljene na tri vrste: mehanski raztezni spoji, fleksibilni raztezni spoji in eksplozivni raztezni spoji. Mehanski raztezni spoji so enostavni za uporabo in se pogosto uporabljajo; fleksibilni dilatacijski spoji se lahko bolje prilagodijo deformacijam cevi in ​​cevnih plošč, kar izboljša kakovost povezave; Eksplozivni ekspanzijski spoji izkoriščajo energijo, ki nastane ob eksploziji, za doseganje dilatacijskih spojev in imajo prednosti, kot sta visoka učinkovitost in močna povezava, vendar imajo višje zahteve glede delovanja.

Shell and tube heat exchanger

Postopki upogibanja, žigosanja, predenja in raztezanja pri proizvodnji opreme iz titana imajo vsak svoje značilnosti in obseg uporabe. V dejanski proizvodnji je treba racionalno izbrati in združiti te postopke obdelave na podlagi posebnih zahtev titanove opreme, lastnosti titanovega materiala in proizvodnih pogojev, da se zagotovi kakovost in zmogljivost titanove opreme ter spodbuja stalen razvoj industrije proizvodnje titanove opreme.