Kurzprozessvorbereitungsmethode für Titan- und Titan -Legierungsrohre

Titan- und Titanlegierung weisen hervorragende Eigenschaften wie Korrosionsbeständigkeit, hohe spezifische Festigkeit und niedrige Permeabilität auf, und nahtlose Rohre werden in Flugzeugleitungssystemen, chemischen Getriebeleitungen und Schiffswärme -Rohren und anderen Spezialindustrien häufig verwendet. In den letzten Jahren wurde es auch allmählich auf zivile Felder mit hohem Wert mit hoher Wertschöpfung angewendet, wie z. Laut Statistiken hat der globale Marktgröße des Titan -Marktes im Jahr 2021 2 Milliarden Yuan überschritten und wird voraussichtlich im Jahr 2027 2,9 Milliarden Yuan erreichen.

Es ist schwierig, Titan aus dem Erz zu extrahieren, und der traditionelle nahtlose Rohrvorbereitungsprozess ist komplex und kostspielig, was die breitere Anwendung von Titan- und Titanlegierung nahtlosen Röhren auf dem Markt einschränkt. Aufgrund von Kostenbeschränkungen wählen viele inländische und ausländische zivile Produktindustrien immer noch traditionelle rostfreie Stahlrohre oder Titan -Schweißrohre anstatt auf Titan- und Titanlegierungen nahtlose Pfeifen mit besserer Leistung.

In diesem Stadium beziehen sich zusätzlich zu Titan- und Titanlegierungen eine nahtlose Rohrvorbereitung hauptsächlich auf die Geräte und Verarbeitungstechnologie aus rostfreier Stahlrohre und Verarbeitung. Um die Kosten zu senken und die Effizienz zu steigern, beschloss dieses Papier, sich aus der Quelle zu verbessern, das traditionelle Schmelzen, Schmelzen, Perforationen und andere Prozesse zu vermeiden und die Prozessinnovation und Optimierung des gesamten Prozesses durchzuführen. Das Titan -Legierungsröhrchen wird durch Schmelzen des Guss -Hohlrohr -Billets, radiales Schmieden, doppelter Glüh- und Bearbeitungsprozess erhalten, wodurch der Verarbeitungszyklus verkürzt und die Produktionskosten effektiv gesenkt werden kann.

Der traditionelle nahtlose Vorbereitungsprozess der Titanlegierung erzeugt zunächst zylindrische Titanlegierung durch Schmelzen und verwendet einen heißen Schmiedenprozess, um die Stange vorzubereiten, die bei jedem Feuer Heizung, Wärmeerhaltung, Deformation und Hauthäuten erfordert. Nach der Fertigstellung der Stangeblase wird die Rohrrose nach der Methode der Kreuzung von Rolling -Perforation und heißer Extrusion hergestellt. Schließlich wird das fertige nahtlose Rohr durch Hilfsprozesse wie heißes Rollen, kaltes Rollen und Bearbeitung hergestellt

Die Bar -Vorbereitungstechnologie weist einen hohen Energieverbrauch, einen langen Produktionszyklus, einen großen Rohstoffproduktionsverlust und einen geringen Ertrag auf. Wenn die Hot Extrusion -Methode verwendet wird, um den Röhrchen -Bühne zu fordern, da die Extrusionsmethode schließlich den Materialkopf verlassen muss, ist die Materialnutzungsrate niedrig, der Prozessfluss lang und der Verformungswiderstand der Titanlegierung ist groß, der Bedarf Für größere Tonnage -Extrusionsgeräte ist die Produktion von Titanlegierung nahtloser Rohr begrenzt. Die Verwendung des diagonalen Roll -Perforationsprozesses zur Vorbereitung des Röhrchen -Billets hat dieser Prozess einen kurzen Verarbeitungszyklus, aber aufgrund der hohen Temperatur während der Verarbeitung ist die erhaltene Produktorganisation schlecht, die meisten von ihnen sind Korborganisation oder Weil -Organisation und die Ausrüstung deckt eine große Fläche ab und hat einen hohen Energieverbrauch.

Um die oben genannten technischen Probleme zu lösen und hochfeste und hohe Titanlegierungen nahtloses Rohr mit geringen Kosten schnell und effizient zu erzeugen Röhren -Billet -Produktion, radiale Schmieden, doppelte Glüh- und Bearbeitungsverfahren, um Titanlegungsrohre zu erhalten, wie in Abbildung 2 gezeigt. Die Betonleistung besteht Verbessern Sie die Struktur des Röhrchen -Billetes durch radiale Schmiede, doppelt doppelt, um die Struktur zu vereinbaren und die innere Spannung des radialen Schmiedens zu beseitigen, und übernehmen Sie schließlich die Bearbeitung, um die Oberflächenqualität und -größe des fertigen Rohrs zu gewährleisten. Direktes Schmelzen kann nicht nur den Prozess verkürzen, sondern auch effektive Einschlüsse mit hoher und niedriger Dichte entfernen und Produkte mit höherer Reinheit erhalten. Anders als bei der traditionellen Schmiede kann das radiale Schmieden den Rohrrohling direkt schmieden und die Verarbeitungseffizienz und die Materialnutzung verbessern. Double Annealing fördert zunächst die Rekristallisierung des Produkts durch hohe Temperatur und führt dann eine niedrige Temperaturbehandlung durch, um das Gewebe zu homogenisieren und gleichzeitig die innere Spannung zu beseitigen.

Um die oben genannten technischen Probleme zu lösen und hochfeste und hohe Titanlegierungen nahtloses Rohr mit geringen Kosten schnell und effizient zu erzeugen Röhren -Billet -Produktion, radiale Schmieden, doppelte Glüh- und Bearbeitungsverfahren, um Titanlegungsrohre zu erhalten, wie in Abbildung 2 gezeigt. Die Betonleistung besteht Verbessern Sie die Struktur des Röhrchen -Billetes durch radiale Schmiede, doppelt doppelt, um die Struktur zu vereinbaren und die innere Spannung des radialen Schmiedens zu beseitigen, und übernehmen Sie schließlich die Bearbeitung, um die Oberflächenqualität und -größe des fertigen Rohrs zu gewährleisten. Direktes Schmelzen kann nicht nur den Prozess verkürzen, sondern auch effektive Einschlüsse mit hoher und niedriger Dichte entfernen und Produkte mit höherer Reinheit erhalten. Anders als bei der traditionellen Schmiede kann das radiale Schmieden den Rohrrohling direkt schmieden und die Verarbeitungseffizienz und die Materialnutzung verbessern. Double Annealing fördert zunächst die Rekristallisierung des Produkts durch hohe Temperatur und führt dann eine niedrige Temperaturbehandlung durch, um das Gewebe zu homogenisieren und gleichzeitig die innere Spannung zu beseitigen.

Der Gussrohr -Billet wurde über dem Übergangspunkt der Titanlegierung β -Phase erhitzt, dann wurde das radiale Schmieden dreimal durchgeführt, und dann wurde eine doppelte Wärmebehandlung durchgeführt, um das fertige Rohr -Billet zu erhalten, wie in Abbildung 4 gezeigt. Radiales Schmieden kann direkt den Rohrküche schmieden, die Verarbeitungseffizienz und die Materialnutzungsrate verbessern. Gleichzeitig wird das Getreidekorn des Röhrchen-Bühne durch eine große Anzahl von Verformungen und dann die Verwendung von Hochgeschwindigkeitshammer vollständig zerstört , damit das Getreide verfeinert wird, so dass die Dichte, die Kontinuität und die mechanischen Eigenschaften des Rohrküche verbessert werden und eine hervorragende Organisation erhalten wird.

Vor dem radialen Schmieden wird ein Dorn in die Mitte des Rohrläses eingesetzt und an die radiale Schmiedemaschine geklemmt, und das erste Kichern wird an einem Ende des Rohrlankens geklemmt, der Hammer befindet sich am anderen Ende des Rohrlädens. und das zweite Chuck wird am selben Ende wie der Hammerkopf auf den Dorn geklemmt. Vor dreimaligen Schmieden ist es notwendig, den Dorn zu ersetzen, und der Durchmesser des Dorns ist 15 ~ 20 mm kleiner als der Innendurchmesser des geklemmten Rohrroankens.

Die Heiztemperatur beträgt 80 ~ 100 ℃ über dem Übergangspunkt der Titanlegierung β -Phase, und die Haltezeit beträgt ≥ 2 h; Mehrfach radiale Schmieden umfasst drei radiale Schmieden. Im ersten radialen Schmieden werden vier flache Hammerköpfe verwendet und die Rohrrohre wird gesteuert, um sich entlang der zentralen Achse zu bewegen. und die Verformung des Rohrrohlings wird bei 40% ~ 80% gesteuert. Nach der ersten radialen Schmiede ist der Abschnitt des Rohrrohlings außen quadratisch und innen rund.

Im zweiten radialen Schmieding werden vier flache Hammerköpfe verwendet, um den Rohrblind zu steuern, um 40 ~ 50 ° um seine eigene Achse zu drehen, dann beginnt das Schmieden, und der Rohrlanken bewegt sich entlang der zentralen Achse, die bewegliche Geschwindigkeit beträgt 3 ~ 5 m /Mi n, und die Hammergeschwindigkeit beträgt 2 000 ~ 3 000 n/mi N. Die Verformung des Rohr -Billet wird bei 30% ~ 60% gesteuert. Nach der zweiten radialen Schmiede ist der Abschnitt des Rohrroankens achteckig und kreisförmig.

Vor dem dritten radialen Schmieden ist es erforderlich, den Dorn zu ersetzen, und der Durchmesser des Dorns ist 15 ~ 20 m kleiner als der Innendurchmesser des geklemmten Rohrrohlings. Beim Schmieden werden vier gebogene Hammerköpfe verwendet, und der Oberflächendurchmesser des gebogenen Hammerkopfes ist 80 ~ 120 m größer als der äußere Durchmesser des Rohrblähens. Die Temperatur des wartenden Teils wird auf 40 ~ 60 ℃ unter dem Übergangspunkt der Titanlegierung β reduziert, und die Rohrrohre wird gesteuert, um sich entlang der zentralen Achse zu drehen und zu bewegen. Die Drehzahl beträgt 300 ~ 600 U / min. Die Bewegungsgeschwindigkeit ist 3 ~ 5 m/m/mi n, und die Hammergeschwindigkeit beträgt 50 ~ 100 n/mi n. Die Verformung des Röhrchen -Bühne wird bei 30% ~ 40% kontrolliert. Nach der dritten radialischen Schmiede wird das Produkt auf Rohrrohrlanken restauriert, und die Gesamtformvariable des Ti -Röhrchens oder des Ti -Rohrs beträgt ≥ 100%.

Der Röhrchen -Bühne ist auf 80 ~ 100 ℃ über dem Phasenübergangspunkt der Titanlegierung β erhitzt, und dann wird das radiale Schmieden dreimal durchgeführt. Nach einem Hochgeschwindigkeitshammer wird die Temperatur des Röhrchen-Billets erhöht, wodurch der Verformungswiderstand verringert wird, aber gleichzeitig wird die Situation der Überhitzung das Werkstück nicht verbrennen. Darüber hinaus wird bei drei Schmieden das äußere Rohr des Rohrroankens von rund zu quadratisch und dann von quadratisch zu actagon und schließlich wieder runden geschmiedet, so dass die Getreidekorn des Rohrrohlings vollständig zerstört wird Und nach Hochgeschwindigkeitshammer wird die Verformung des Rohrroankens erhöht, so dass das Getreide verfeinert wird. Infolgedessen werden die Dichte, die Kontinuität und die mechanischen Eigenschaften des Röhrchen -Billets verbessert und die mechanischen Eigenschaften um mehr als 15%erhöht, und die gleichzeitige oder bimodale Struktur wird direkt erhalten.