De vier meest gebruikte kernvormings- en verbindingsprocessen bij de productie van titaniumapparatuur

Titanium materialen zijn moeilijk te verwerken: ze zijn gevoelig voor oxidatie bij verhitting, en terugveren en barsten tijdens koud bewerken. Het belangrijkste knelpunt bij de productie van apparatuur ligt bij het vormen en verbinden. Uit de praktijk in de sector blijkt dat drie vormprocessen-buigen, stampen en spinnen-plus expansieverbinding als kernverbindingsproces de vier belangrijkste technologieën zijn voor de productie van titaniumapparatuur, die rechtstreeks de precisie, prestaties en levensduur van apparatuur bepalen.

 

 

Buigvormen is het meest gebruikte basisproces bij de productie van titaniumapparatuur, waarbij de vereiste vorm wordt bereikt door plastische vervorming en terugveringscontrole. Het wordt vaak gebruikt voor pijpfittingen in de diepzee, de chemische industrie en de ruimtevaart. Titaniumlegeringen vertonen een grote terugvering bij koud buigen en grove korrels bij hoge temperaturen; de kern ligt in nauwkeurige temperatuur- en drukregeling.

 

Het proces is verdeeld in koud buigen en warm buigen:

Koudbuigen is geschikt voor titaniumbuizen < 50 mm, met een minimale buigradius groter dan of gelijk aan 3 keer de buisdiameter, waardoor spanningsvrij gloeien vereist is.

Heetbuigen wordt gebruikt voor onderdelen met een hoge-precisie, met temperatuur-gecontroleerde verwerking en anti-oxidatiebescherming, die voldoen aan de ASTM B338-normen.

 

China heeft technologische doorbraken bereikt door een proces met gradiënttemperatuur + dynamische druk toe te passen, met koudbuigprestaties die superieur zijn aan de nationale normen, en voldoet aan de eisen van extreme werkomstandigheden zoals toepassingen op 10.000-meter diepzee.

 

 

Door het stempelen worden titaniumplaten via matrijzen onder druk tot vormen gevormd, zeer efficiënt voor massaproductie. Het wordt veel gebruikt voor complexe componenten in ruimtevaart- en chemische schepen. Titanium is gevoelig voor verharding en barsten bij koud werk, en vergroving van de korrels bij hoge temperaturen, waardoor een nauwkeurige temperatuurregeling bij 427-800 graden vereist is.

 

Het proces is verdeeld in koud en warm stempelen:

Koudstansen is geschikt voor kleine- dunwandige onderdelen, met een vervorming van minder dan of gelijk aan 15%, waarbij uitgloeien vereist is om de verharding te verwijderen.

Hot stamping omvat varianten met lage- en hoge- temperaturen, aangepast voor medium-dikke en dikke-plaatcomplexonderdelen, met een maximale vervorming van 60%.

 

De Chinese titaniumstempeltechnologie is internationaal geavanceerd. De titanium vleugelpanelen van het C919-vliegtuig bereiken lichtgewicht en hoge prestaties dankzij servo-stempelen bij hoge- temperaturen. Bij complexe componenten wordt voor-vervormen en warmte-ondersteund rechttrekken toegepast om precisie en stabiliteit te garanderen.

 

 

Draaivormen is een hoog{0}}vormproces voor titaniummaterialen, waarbij roterende onderdelen worden verwerkt via draaiende rollen. Het verbetert het materiaalgebruik door20%–50%vergeleken met conventioneel smeden, wat een uitstekende precisie en oppervlaktekwaliteit oplevert. Het wordt vaak gebruikt voor hoogwaardige- producten zoals satellietgascilinders en -koppen.

 

Het proces is onderverdeeld in conventioneel spinnen en krachtspinnen, met kerncontrole over de rotatiesnelheid en de voedingssnelheid. Dun-wandige onderdelen kenmerken zich door een hoge nauwkeurigheid, terwijl dik-dikke wandige onderdelen een controle op de verharding vereisen. Het is op grote schaal toegepast in China, waardoor een aanzienlijke gewichtsvermindering, efficiëntieverbetering en kostenreductie voor producten is bereikt.

 

 

Expansieverbinding is het kernproces voor het verbinden van titaniumbuizen en buisplaten in titaniumapparatuur. Het werkt door titaniumbuizen plastisch uit te zetten via externe kracht, zodat ze strak in de gaten in de buisplaat passen, waardoor de problemen van titaniumverbrossing en lekkage die gemakkelijk door lassen worden veroorzaakt, worden opgelost. Het biedt een langere levensduur van de afdichting zonder de eigenschappen van titanium te beschadigen, waardoor het van cruciaal belang is voor de veilige werking van titaniumapparatuur in de chemische en kernenergie-industrie.

 

De kern van expansievoegen ligt in het beheersen van drie parameters: de expansiesnelheid, de reductiesnelheid van de wanddikte en de expansiedruk. Het is hoofdzakelijk verdeeld in drie methoden: mechanische expansie, flexibele expansie en explosieve expansie.

 

De innovatieve toepassingen van China hebben opmerkelijke resultaten opgeleverd. De warmtewisselaar met titaniumbuizen die gebruik maakt van flexibele hydraulische expansie bij Sinopec Maoming Company heeft vijf jaar lang continu zonder lekkage gewerkt onder hoge-druk en hoge- temperaturen, met een levensduur die drie keer zo lang is als die van conventioneel lassen, waardoor er jaarlijks 200.000 RMB aan onderhoudskosten wordt bespaard. Ondertussen heeft parameteroptimalisatie via eindige-elementensimulatie de verbindingsstabiliteit verbeterd.

 

Ruihang, een fabrikant van titanium- en non{0}}ferrometaalproducten, is gespecialiseerd in R&D, productie en verkoop. Ons verkoopteam staat klaar om u ondersteuning op maat te bieden. Voor meer informatie kunt u gerust contact met ons opnemen via e-mail: Sam.Rui@bjrh-titanium.com.