Titaanimateriaaleja käytetään laajasti ilmailu-, merenkulun, kemiallisten laitteiden ja lääketieteellisten kenttien kanssa niiden suuren lujuuden, korroosionkestävyyden, alhaisen tiheyden ja erinomaisen biologisen yhteensopivuuden vuoksi. Toisin kuin perinteinen metallinkäsittely, titaanimateriaalien muotoilu saavutetaan kuitenkin erityisillä tekniikoilla. Tämä artikkeli, joka perustuu titaanimateriaalien fysikaalisiin ominaisuuksiin, analysoi systemaattisesti neljän ydinprosessin tekniset avainkohdat ja sovellusskenaariot: muodostumisen taivuttaminen, muodostuminen, kehruumuodostus ja laajennusliitokset.
Muodostumisen taivutus: Muovin tasapainoinen taide - joustava muodonmuutos
Taivutusmuodostus on yleisin muotoilumenetelmä titaanilaitteiden valmistuksessa. Se saavuttaa muodonhallinnan yhdistämällä muoviset muodonmuutokset ja elastisen talteen. Prosessipisteet ovat seuraavat:
1. joustavuuden hallinta:Taivutuksen jälkeen titaanimateriaalit suoritetaan joustava palautus, joka vaatii kompensointia säätämällä taivutussädettä tai prosessiparametreja. Esimerkiksi 2 asteen marginaali 5 asteeseen tulisi varata taivutuskulmaan palautuksen torjumiseksi.
2. Vähimmäisvuoren säteen rajoitus:Titaanimateriaalien vähimmäis taivutussäde on tyypillisesti kolme kertaa putken halkaisija (kylmä taivutus) tai kahdesti (kuuma taivutus). Titaaniputket, joiden halkaisija on alle 50 mm, voidaan taivuttaa kylmän taivutusprosessin avulla, mutta kylmän taivutuksen jälkeen jäännösjännityksen poistamiseksi tarvitaan stressin helpotusta (pitäminen 450-550 asteessa yhden tunnin ajan).
3. Kuuman taivutusprosessin optimointi:
- Lämpötilan hallinta: Puhtaan titaanikuuman taivutuksen lämmityslämpötila on 177-350 astetta ja titaaniseoksille se voidaan lämmittää 427 asteeseen. Tässä vaiheessa saantolujuus vähenee 25%-50%, ja plastisuus paranee merkittävästi, palautuskulman ollessa vähentynyt alle 1 asteeseen.
- Latausmenetelmä: Kuuma taivutus on jaettu jännityksen taivutukseen (aksiaalijännitys) ja puristuksen taivutukseen (paikallinen puristus). Jännityksen taivutus sopii pitkille putkikomponenteille, kun taas puristuksen taivutus sopii lyhyille putkikomponenteille.
- Kaasunsuojaus: Kuuma taivutus on suoritettava inertissä kaasu- tai tyhjiöympäristössä oksidiasteikkojen muodostumisen välttämiseksi.
- Sovelluskotelo: Syvä - Meren etsintälaitteet käyttää titaaniputkien kuumaa taivutusprosessia. 250 asteessa se saavuttaa 180 asteen taivutuksen, vain 0,5 asteen palautumisella ja pintaoksidikerroksen paksuus on alle 0,1 mm, mikä parantaa merkittävästi laitteen painekestävyyttä.
Yksi - lopeta titaanimateriaalitehdas Kiinassa