Método de preparação de processos curtos para tubos de liga de titânio e titânio

A liga de titânio e titânio possui excelentes propriedades, como resistência à corrosão, alta resistência específica e baixa permeabilidade, e tubos sem costura de liga de titânio são amplamente utilizados em sistemas de tubulação de aeronaves, tubos de transmissão química e tubos de trocador de calor e outras indústrias especiais. Nos últimos anos, também foi aplicado gradualmente a campos civis de alto valor agregado, como condensador para a usina, tubo de perfuração para abertura e aquecedor de óleo para dessalinização da água do mar, com amplas perspectivas de mercado. De acordo com as estatísticas, o tamanho do mercado global de tubos sem costura de titânio em 2021 excedeu 2 bilhões de yuans e deve atingir 2,9 bilhões de yuans em 2027.

É difícil extrair titânio do minério, e o processo tradicional de preparação de tubos sem costura é complexo e caro, o que limita a aplicação mais ampla dos tubos sem costura de titânio e liga de titânio no mercado. Devido a restrições de custos, muitas indústrias de produtos civis civis nacionais e estrangeiros ainda escolhem tubos tradicionais de aço inoxidável ou tubos soldados de titânio, em vez de tubos sem costura de liga de titânio e titânio com melhor desempenho.

Nesse estágio, além da preparação de tubos sem costura de liga de titânio e titânio, refere -se principalmente aos equipamentos da indústria de tubos de aço inoxidável e tecnologia de processamento para processamento, alta maturidade do processo, pequeno espaço de melhoria, não pode efetivamente reduzir o ciclo de processamento e reduzir os custos de processamento. Para reduzir o custo e aumentar a eficiência, este artigo decidiu melhorar a fonte, evitando a fusão tradicional, forjamento, perfuração e outros processos e realizou a inovação e otimização do processo de todo o processo. O tubo de liga de titânio é obtido por alojamento de tubo oco fundido, forjamento radial, processo de recozimento e usinagem, que podem reduzir o ciclo de processamento e reduzir efetivamente o custo de produção.

O processo tradicional de preparação contínua da liga de titânio produz primeiro a liga de titânio cilíndrica lingot por meio de fusão e adota o processo de forjamento quente para preparar a barra, o que requer aquecimento, preservação de calor, deformação e piscar em cada incêndio. Após o acabamento da barra em branco, o branco do tubo é preparado pelo método de perfuração rolante cruzada e extrusão quente. Finalmente, o tubo sem costura acabado é preparado por processos auxiliares, como rolamento a quente, rolagem a frio e usinagem

A tecnologia de preparação de barras possui alto consumo de energia, ciclo de produção longo, grande perda de produção de matérias -primas e baixo rendimento. Quando o método de extrusão a quente é usado para perfurar o tarugo do tubo, porque o método de extrusão precisa deixar a cabeça do material, a taxa de utilização do material é baixa, o fluxo do processo é longo e a resistência à deformação da liga de titânio é grande, a necessidade Para um equipamento de extrusão de tonelagem maior, é limitado e a produção de tubo sem costura de liga de titânio é limitado. O uso do processo de perfuração diagonal de rolamento para preparar o tarugo do tubo, esse processo tem um pequeno ciclo de processamento, mas devido à alta temperatura durante o processamento, a organização obtida do produto é ruim, a maioria deles é organização de cestas ou organização Weil e o equipamento cobre uma grande área e possui alto consumo de energia.

Para resolver os problemas técnicos acima e produzir um tubo sem costura de liga de titânio de alta e alta resistência, com baixo custo e eficiência, um pequeno método de preparação de processos de liga de titânio e tubo de liga de titânio é proposto neste artigo, incluindo: fundição de titânio Produção de tarugos de tubo, forjamento radial, processos duplos de recozimento e usinagem, para obter tubo de liga de titânio, como mostrado na Figura 2. O desempenho do concreto é usar diretamente a pistola de plasma ou a pistola de feixe de elétrons para derreter matérias -primas para produzir tarugos de tubo oco e, em seguida, Melhore a estrutura do tarugo do tubo por meio de forjamento radial, duplique o recozimento para uniformizar a estrutura e eliminar o estresse interno do forjamento radial e, finalmente, adote a usinagem para garantir a qualidade da superfície e o tamanho do tubo acabado. A fundição direta pode não apenas reduzir o processo, mas também remover efetivamente inclusões de alta e baixa densidade e obter produtos com maior pureza. Diferente do forjamento tradicional, o forjamento radial pode forjar diretamente o branco do tubo, melhorar a eficiência do processamento e a utilização do material. O recozimento duplo promove primeiro a recristalização do produto a alta temperatura e depois realiza tratamento de baixa temperatura para homogeneizar o tecido e eliminar o estresse interno.

Para resolver os problemas técnicos acima e produzir um tubo sem costura de liga de titânio de alta e alta resistência, com baixo custo e eficiência, um pequeno método de preparação de processos de liga de titânio e tubo de liga de titânio é proposto neste artigo, incluindo: fundição de titânio Produção de tarugos de tubo, forjamento radial, processos duplos de recozimento e usinagem, para obter tubo de liga de titânio, como mostrado na Figura 2. O desempenho do concreto é usar diretamente a pistola de plasma ou a pistola de feixe de elétrons para derreter matérias -primas para produzir tarugos de tubo oco e, em seguida, Melhore a estrutura do tarugo do tubo por meio de forjamento radial, duplique o recozimento para uniformizar a estrutura e eliminar o estresse interno do forjamento radial e, finalmente, adote a usinagem para garantir a qualidade da superfície e o tamanho do tubo acabado. A fundição direta pode não apenas reduzir o processo, mas também remover efetivamente inclusões de alta e baixa densidade e obter produtos com maior pureza. Diferente do forjamento tradicional, o forjamento radial pode forjar diretamente o branco do tubo, melhorar a eficiência do processamento e a utilização do material. O recozimento duplo promove primeiro a recristalização do produto a alta temperatura e depois realiza tratamento de baixa temperatura para homogeneizar o tecido e eliminar o estresse interno.

O tarugo do tubo fundido foi aquecido acima do ponto de transição da fase β da liga de titânio, a forjamento radial foi realizado três vezes e, em seguida, o tratamento térmico duplo foi realizado para obter o tarugo do tubo acabado, como mostra a Figura 4. Diferente da forjamento tradicional, O forjamento radial pode forjar diretamente o tarugo do tubo, melhorar a eficiência do processamento e a taxa de utilização de materiais e, ao mesmo tempo, o grão fundido do tarugo do tubo é totalmente destruído por um grande número de deformação e, em seguida, o uso de martelo de alta velocidade , para que o grão seja refinado, de modo que a densidade, a continuidade e as propriedades mecânicas do tarugo do tubo sejam aprimoradas e a excelente organização é obtida.

Antes de forjamento radial, um mandril é inserido no meio do tubo em branco e fixado na máquina de forjamento radial, e o primeiro mandril é fixado em uma extremidade do bancos em branco, o martelo está localizado na outra extremidade do tubo em branco, E o segundo mandril é preso no mandril na mesma extremidade que a cabeça do martelo. Antes de forjar três vezes, é necessário substituir o mandril e o diâmetro do mandril é de 15 ~ 20 mm menor que o diâmetro interno do branco do tubo apertado.

A temperatura de aquecimento é de 80 ~ 100 ℃ acima do ponto de transição da fase da liga de titânio e o tempo de retenção é ≥ 2 h; O forjamento radial múltiplo inclui três forjamentos radiais. No primeiro forjamento radial, quatro cabeças de martelo plano são usadas e o espaço em branco do tubo é controlado para se mover ao longo do eixo central, a velocidade de movimento é de 1 ~ 3 m/mi n, a velocidade do martelo é de 1 000 ~ 2 000 N/min e a deformação do branco do tubo é controlada a 40% ~ 80%. Após o primeiro forjamento radial, a seção do espaço em branco é quadrada do lado de fora e redondo por dentro.

No segundo forjamento radial, quatro cabeças de martelo plano são usadas para controlar o espaço em branco do tubo para girar 40 ~ 50 ° em torno de seu próprio eixo, então a forjamento começa e o tubo em branco se move ao longo do eixo central, a velocidade de movimento é 3 ~ 5 m /Mi n e a velocidade do martelo é de 2 000 ~ 3 000 n/mi N. A deformação do tarugo do tubo é controlada a 30% ~ 60%. Após o segundo forjamento radial, a seção do branco do tubo é octogonal e circular.

Antes do terceiro forjamento radial, é necessário substituir o mandril e o diâmetro do mandril é 15 ~ 20 m menor que o diâmetro interno do branco do tubo fixado. Ao forjar, são usadas quatro cabeças de martelo curvas e o diâmetro da superfície da cabeça do martelo curvo é 80 ~ 120 m maior que o diâmetro externo do espaço em branco do tubo. A temperatura da parte de espera é reduzida para 40 ~ 60 ℃ abaixo do ponto de transição da fase β da liga de titânio, e o branco do tubo é controlado para girar e se mover ao longo do eixo central, a velocidade de rotação é de 300 ~ 600 rpm, a velocidade de movimento é 3 ~ 5 m/mi n e a velocidade do martelo é de 50 ~ 100 n/mi n. A deformação do tarugo do tubo é controlada em 30% a 40%. Após o terceiro forjamento radial, o produto é restaurado para o branco do tubo redondo, e a variável de forma geral do tubo Ti ou do tubo Ti é ≥ 100%.

O tarugo do tubo é aquecido a 80 ~ 100 ℃ acima do ponto de transição da fase da liga de titânio β e, em seguida, forjamento radial é realizado três vezes. Após o martelo de alta velocidade, a temperatura do tarugo do tubo aumenta, reduzindo assim a resistência da deformação, mas, ao mesmo tempo, a situação de superaquecimento não queimará a peça de trabalho; Além disso, no processo de forjamento três, o tubo externo do tubo em branco é forjado de redonda a quadrado, depois de quadrado para octógono e, finalmente e após o martelo de alta velocidade, a deformação do espaço em branco aumenta, para que o grão seja refinado. Como resultado, a densidade, a continuidade e as propriedades mecânicas do tarugo do tubo são aprimoradas e as propriedades mecânicas são aumentadas em mais de 15%, e a estrutura equiaxial ou bimodal é obtida diretamente.