De fyra mest använda och kärnformnings- och sammanfogningsprocesser i titanutrustningstillverkning

Titanmaterial är svåra att bearbeta: de är benägna att oxidera när de värms upp och återfjädras och spricka under kallbearbetning. Kärnan i flaskhalsen i utrustningstillverkning ligger i formning och sammanfogning. Branschpraxis visar att tre formningsprocesser-böjning, stansning och spinning-plus expansionsfogning som en kärnanslutningsprocess, är de fyra nyckelteknologierna för tillverkning av titanutrustning, som direkt bestämmer utrustningens precision, prestanda och livslängd.

 

 

Böjformning är den mest använda grundläggande processen vid tillverkning av titanutrustning, vilket uppnår den önskade formen genom plastisk deformation och återfjädringskontroll. Det används ofta för rörkopplingar för djup-vatten, kemikalier och flyg. Titanlegeringar uppvisar stor återgång i kallböjning och grova korn vid höga temperaturer; kärnan ligger i exakt temperatur- och tryckkontroll.

 

Processen är uppdelad i kallböjning och varmböjning:

Kallböjning är lämplig för titanrör < 50 mm, med en minsta böjradie som är större än eller lika med 3 gånger rördiametern, vilket kräver avspänningsglödgning.-

Varmböjning används för hög-precisionsdetaljer, med temperatur-kontrollerad bearbetning och anti-oxidationsskydd, som uppfyller ASTM B338-standarderna.

 

Kina har uppnått tekniska genombrott genom att anta en gradienttemperatur + dynamisk tryckprocess, med kallböjningsprestanda överlägsen nationella standarder, som uppfyller kraven för extrema arbetsförhållanden som 10 000-meters djuphavsapplikationer.

 

 

Stämplingsformning formar titanskivor till former via formar under tryck, mycket effektivt för massproduktion. Det används ofta för komplexa komponenter i flyg- och kemiska fartyg. Titan är benäget att kallbearbetas härdning och sprickbildning, och korn förgrovning vid höga temperaturer, vilket kräver exakt temperaturkontroll vid 427–800 grader.

 

Processen är uppdelad i kall och varm stämpling:

Kallstämpling är lämplig för tunna-väggiga små delar, med deformation Mindre än eller lika med 15 %, som kräver glödgning för att avlägsna härdning.

Varmstansning inkluderar låg-temperatur- och hög-temperaturvarianter, anpassade för medel-tjocka och tjocka-plåtkomplexa delar, med en maximal deformation på 60 %.

 

Kinas titanstämplingsteknik är internationellt avancerad. Vingpanelerna i titan på C919-flygplanet uppnår lätt och hög prestanda genom servostämpling med hög-temperatur. Komplexa komponenter använder för-formning och värme-stödd uträtning för att säkerställa precision och stabilitet.

 

 

Spinnformning är en-högeffektiv formningsprocess för titanmaterial, som bearbetar roterande delar via spinnrullar. Det förbättrar materialutnyttjandet genom20%–50%jämfört med konventionellt smide, vilket ger utmärkt precision och ytkvalitet. Det används ofta för avancerade-produkter som satellitgasflaskor och -huvuden.

 

Processen är uppdelad i konventionell spinning och kraftspinning, med kärnstyrning av rotationshastighet och matningshastighet. Tunna-väggiga delar har hög precision, medan tjocka-väggiga delar kräver härdningskontroll. Det har använts i stor skala i Kina, vilket har uppnått betydande viktminskning, effektivitetsförbättring och kostnadsminskning för produkter.

 

 

Expansionsfogning är kärnprocessen för att ansluta titanrör och tubplåtar i titanutrustning. Den fungerar genom att plastiskt expandera titanrör via yttre kraft för att passa tätt med rörplåtshålen, vilket löser problemen med titanförsprödning och läckage som lätt orsakas av svetsning. Det ger en längre tätningslivslängd utan att skada titanegenskaperna, vilket gör det avgörande för säker drift av titanutrustning i kemiska och kärnkraftsindustrier.

 

Kärnan i expansionsfogning ligger i att kontrollera tre parametrar: expansionshastighet, reduktionshastighet för väggtjocklek och expansionstryck. Det är huvudsakligen uppdelat i tre metoder: mekanisk expansion, flexibel expansion och explosiv expansion.

 

Kinas innovativa applikationer har uppnått anmärkningsvärda resultat. Värmeväxlaren av titanrör som använder flexibel hydraulisk expansion hos Sinopec Maoming Company har arbetat kontinuerligt i 5 år utan läckage under högt-tryck och hög-temperatur, med en livslängd som är tre gånger så lång som för konventionell svetsning, vilket sparar 200 000 RMB i underhållskostnader årligen. Samtidigt har parameteroptimering via finita element-simulering förbättrat anslutningsstabiliteten.

 

Ruihang, en tillverkare av produkter av titan och icke-järnmetaller, är specialiserad på FoU, produktion och försäljning. Vårt säljteam står redo för att ge dig skräddarsydd support. För mer information är du välkommen att kontakta oss via e-post: Sam.Rui@bjrh-titanium.com.