Processus de roulement de tuyaux sans couture en titane
L'essence de fabrication du tuyau transparent en titane est de convertir une billette de titane solide en un corps de tube creux par déformation plastique à plusieurs étapes sans soudures. Le processus commence par des lingots ronds en alliage en titane (tels que Gr.2 ou Gr.5), qui sont d'abord chauffés à 850-950 (près du point de changement de phase) dans une atmosphère inerte ou un environnement sous vide pour améliorer la plasticité du titane et réduire la résistance à la déformation. Ensuite, il entre dans le stade de perforation chaude - la billette de lingot chaud est envoyée au perforateur de roulement oblique, et sous l'action combinée de la rotation à grande vitesse du rouleau conique et la propulsion axiale de l'éjecteur, il est forcé de pénétrer le centre pour former des capillaires avec une épaisseur de paroi inférieure. Après la perforation, le capillaire est immédiatement transféré au processus de dimensionnement à chaud, un équipement typique tel que la machine à extension de roulement oblique à trois rolls ou à deux rouleaux, le capillaire est progressivement réduit et prolongé sous le roulement coordonné du type de trou de rouleau et la tête supérieure interne, le titane est facile pour provoquer une baisse de température due à la conduction de chaleur rapide à ce stade, souvent des besoins en phase de chauffage secondaire et du pulvérisant pour réduire la frottement à la frottement à ce stade,, souvent un secondaire chauffant et un lubrifiant de pulvérisation; Les tuyaux semi-finis à tronçonneurs à chaud sont marinés (mélange HF-HNO₃) pour éliminer l'échelle et le transfert vers le lien central de la finition à froid - en utilisant des rouleaux à froid cycliques (tels que les moulins à pilon) ou des rouleaux en continu multi-rouleaux, à température ambiante à travers la combinaison de l'indice de déduction de la moisissure ( 0,15-0,2), chaque passe de déformation à froid doit être recuite à 700-800 degrés vide intermédiaire pour restaurer la plasticité; Le tube final est optimisé par le traitement de la solution + le vieillissement (pour + les alliages) pour optimiser la structure, puis par redressement de tension et des tests non destructeurs (courant ultrasonique / tourbillon) pour garantir la tolérance dimensionnelle (± 0,05 mm) et les propriétés mécaniques (par exemple, ASTM B338 nécessite une résistance à la tension plus grande que ou égale à 345MPA). Si vous voulez en savoir plus sur les tubes en titane, veuillez contactercatherine@hiriger.com.
Difficultés de processus: La mauvaise conductivité thermique du titane à basse température (≈7 w / m · k) conduit à une grande différence de température entre l'intérieur et l'extérieur pendant le roulement; Le roulement à froid doit éviter strictement la pollution du fer et la corrosion intergranulaire; Une protection contre le gaz argon est requise tout au long du processus pour prévenir l'absorption et l'embrimance d'hydrogène à haute température.
Processus de roulement de tuyaux soudé en titane
Le cœur du tuyau soudé en titane est de plier et de former un rouleau continu de bobine de bande de titane et de le souder dans un tuyau, qui convient à une production à paroi mince et efficace. Le point de départ du processus est la bobine de bande de titane tronquée à froid (épaisseur de 0,1 à 5 mm), après non-déroulement, plusieurs ensembles de rouleaux de redressement sont utilisés pour éliminer la contrainte résiduelle du roulement, puis pénétrer dans la ligne de nettoyage chimique ou électrolytique pour éliminer la graisse de surface et le film d'oxyde (le point de fusion de la couche d'oxyde de titanium est élevé à 1640 degrés, et si non nettoyée, il est en train de faire du titanium) à un niveau élevé que 1640 degrés, et si non nettoyée, il est en train de faire du titanium), est élevé à 1640 degrés, et si non nettoyée, il est en train de faire du titanium), est élevé à 1640 degrés, et si elle n'est pas nettoyée, il est de décocher) que 1640 degrés, et si non nettoyée, il est de défendre de la titanium); La bande de titane propre est ensuite entrée dans le système de flexion du rouleau de précision, qui est progressivement plié dans un cercle ouvert (forme "O") ou une forme ovale par 12-24 groupes de rouleaux de trous de gradient, et l'espace de rouleau doit être compensé dynamiquement en fonction du module élastique de titane (110GPA) et des caractéristiques de rebonds (angle de rebonds ≈ 3 degrés). La billette de tuyaux ouverts formée pénètre immédiatement dans l'unité de soudage, en utilisant le soudage à l'arc arc de tungstène en tungstène (TIG) ou le soudage de faisceau à haute énergie (plasma / laser): le soudage TIG utilise une électrode en tungstène non consommée pour faire fondre la couture du tuyau dans une atmosphère de gaz argon, avec une vitesse de soudure d'environ 5-20m / min et une zone de zone de chaleur; Le soudage au laser concentre le faisceau dans la zone au niveau du micron, la profondeur de pénétration est contrôlable et la zone touchée par la chaleur est aussi étroite que 0,1 mm, la vitesse de soudage peut atteindre plus de 50 m / min, et le coefficient de résistance à la soudure dépasse 95% (la norme pour les tuyaux sans couture est de 100%). Après le soudage, le corps du tuyau est directement chauffé à 750 à 850 degrés par chauffage à induction à 750-850 degrés sous la protection du bouclier gazier inerte pour le traitement de la solution, éliminant le grossissement de la phase et la fragilité martensitique causée par le soudage. Entrez ensuite dans le cadre de dimensionnement et affinez le diamètre extérieur (tolérance ± 0,1 mm) par 3-5 ensembles de rouleaux fins et améliorez la rondeur. Enfin, la longueur est coupée et déterminée par la scie à mouches, et les défauts tels que la porosité et les inclusions de la soudure sont détectés par détection automatique du courant de Foucault ou imagerie aux rayons X.
Core de processus: La pureté du gaz de soudage du gaz de blindage doit être supérieure ou égale à 99,999%; La formation de flexion en rouleau doit être modélisée mathématiquement pour optimiser la séquence de roulis (comme le logiciel Copra); Les tuyaux soudés à parois minces (δ / D inférieurs ou égaux à 1%) dépendent de la technologie de réduction de tension pour empêcher l'instabilité et les rides.
Titanium seamless pipes form a uniform structure along the axial streamline due to the plastic deformation of the whole process, and have isotropic mechanical properties (especially circumferential strength), which are suitable for high pressure (≥30MPa), strong corrosion (such as seawater acidification environment) and fatigue-sensitive scenarios (such as aviation hydraulic pipes). Its limitations are large equipment investment (single line cost exceeds 200 million yuan), low yield (≤50%) and high lower wall thickness limit (usually ≥ 1mm). Titanium welded pipes can reduce costs by 30-50% in the fields of thin wall (0.1-0.5mm) and large diameter (φ≤610mm) by virtue of the advantages of efficient and continuous production (yield >85%), mais il y a un gradient de tissu dans la zone de soudure (la dureté de la zone de fusion augmente d'environ 10 à 20 heures), et la capacité de portage est d'environ 80 à 90% de celle des tuyaux sans couture, il est donc principalement utilisé dans des scénarios légers tels que les échangeurs de chaleur à basse pression et les cathéters médicaux. Les tendances technologiques modernes montrent que le soudage au laser + le traitement de la solution rétrécit progressivement l'écart de performance entre les tuyaux soudés et les tuyaux sans couture, tandis que le roulement isotherme + le traitement thermique de déformation (tels que les tuyaux TI-3AL-2.5V sans transparence) continue d'améliorer la limite de pression des tuyaux transparents haut de gamme.
