Като ключов компонент на съдовете под налягане от висок{0}}клас, качеството на производство на титаниеви глави е пряко свързано с безопасността и надеждността на оборудването в тежки условия. Титановата сплав е широко използвана в химическата, енергийната, космическата и други области поради високата си якост, ниска плътност, отлична устойчивост на корозия и добра производителност при високи температури, но трудността й при обработка също е значително по-висока от тази на обикновените метали. Следното е систематично обяснение на производствения процес и контрола на качеството на титаниеви глави въз основа на характеристиките на материалите от титанови сплави.
Характеристики на материала от титанова сплав и предизвикателства при обработката
Титановите сплави са склонни към следните проблеми при машинната обработка:
Висока химическа активност: лесно реагира с кислород, азот, водород и други елементи при високи температури, което води до крехкост;
Лоша топлопроводимост: топлината лесно се концентрира по време на обработката, което влошава износването на инструмента и деформацията на материала;
Нисък модул на еластичност: голям отскок след формоване, трудна за контрол на точността на размерите;
Слаба устойчивост на износване: лесно се свързва с форми, което влияе върху качеството на повърхността.
Следователно, производството на титаниеви глави изисква специални мерки за процеса за горните характеристики.
Процес на въртене на формоване: прецизно оформяне и контрол на процеса
Процесен принцип и адаптивност
Преденето постепенно се разширява чрез локална точкова деформация, която е подходяща за титанови сплави, които са материали с тесни интервали на деформация. В сравнение с цялостното щамповане, въртенето може да намали внезапното напрежение и риска от напукване, особено подходящо за производството на малки и средни-глави със сложни форми.
Ключови моменти при предене на титанова сплав
Температурно-контролирано центрофугиране: Нагрятото центрофугиране (300–500 градуса) често се използва за подобряване на пластичността на материала и намаляване на пукнатините.
Форма и смазване: Формата трябва да има висока твърдост и устойчивост на износване, а повърхността често е хромирана или специално покритие; Смазването трябва да се основава на лубриканти на базата на флуор или графит-с добра стабилност при висока температура, за да се предотврати свързването на титан с матриците;
Междинна топлинна обработка: отгряването (700–800 градуса) трябва да се извърши между няколко сесии на предене, за да се елиминира втвърдяването при работа и да се възстанови пластичността;
Съвпадение на скоростта и подаването: Използвайте по-ниски скорости на въртене и скорости на подаване, за да избегнете влошаване на тъканите поради натрупване на топлина.
Процес на заваряване: гаранция за цялост на заваръчния шев и ефективност на тъканта
Избор на метод на заваряване
Снаждането на титаниева глава често приема:
Заваряване с волфрамов инертен газ (GTAW): използва се за тънки плочи и критични заварки;
Плазмено-дъгово заваряване (PAW): подходящо за средни и тежки плочи, с малка топлинно-засегната зона;
Заваряване с лазер/електронен лъч: Използва се при изисквания за висока-прецизност с минимална деформация.
Контрол на процеса на заваряване
Газова защита: трябва да се използва аргон с висока{0}}чистота (по-голяма или равна на 99,999%), а покривалото за моп и защитното устройство на гърба трябва да са проектирани така, че да предотвратяват окисляването на гърба на заваръчния шев;
Параметри на процеса: стриктно контролиране на входящата топлина, за да се избегнат едри зърна или образуването на крехки фази;
Съвпадение на заваръчния материал: Изберете телове за заваряване, които са хомогенни спрямо основния метал или имат елементи с ниска хлабина, като ERTi-5, ERTi-7 и др.
Термична обработка и изпитване след{0}}заваряване
Отгряване за облекчаване на напрежението: обикновено се извършва при 500–600 градуса за намаляване на остатъчното напрежение;
Лечение на стареене в разтвор: подходящо за или + титанови сплави за подобряване на якостта и издръжливостта;
Не-разрушителен тест: 100% радиографски тест (RT) или ултразвуков тест (UT), допълнен от тест за проникване (PT), за да се гарантира, че заваръчният шев няма дефекти.
Формоване с щамповане: точност на размерите и контрол на качеството на повърхността
Обработка на заваръчни шевове на панели
Контрол на остатъчната височина: остатъчната височина на заваръчния шев трябва да бъде изгладена, за да бъде изравнена с основния метал, за да се избегне концентрацията на напрежение и възпрепятстване на потока по време на щамповане;
Плавна преходна зона: Преходът между заваръчния шев и основния метал трябва да е плавен, а наклонът не трябва да бъде по-голям от 1:4.
Параметри на процеса на щамповане
Студено щамповане: подходящо за глави с тънки-стени, но обърнете внимание на компенсацията за отскок;
Горещо щамповане: Обичайната температура е 600–800 градуса, за да се намали устойчивостта на деформация, но е необходимо да се предотврати образуването на оксидна скала;
Дизайн на матрицата: Като се има предвид отскокът на титановата сплав, размерът на кухината на матрицата трябва да бъде съответно коригиран.
Качество на повърхността и ръба
Обработка на оксиден слой: След термоформоване трябва да се извърши декапиране или пясъкоструене, за да се отстрани оксидният слой;
Обработка на ръба: Скосяването се обработва, за да се избегнат микро-пукнатини, причинени от термично рязане.
Цялата система за контрол на качеството на процеса
Фабрична инспекция на материала: проверете сертификата на материала, направете спектрален анализ и повторна -инспекция на механичните свойства;
Оценка и надзор на процеса: всеки процес трябва да премине оценката и инспекторът проследява ключовите процеси по време на процеса;
Толерантност на размерите и позицията: 3D сканиране или откриване на шаблон на кривина и контур;
Краен тест за ефективност: включително тест за водно налягане, тест за херметичност и тест за корозия под напрежение (ако е приложимо).
Титаниевите глави се произвеждат с комбинация от авангардни-практики в науката за материалите, обработката на пластмаси и технологиите за заваряване. Чрез прецизно въртене, заваряване със защита от инертен газ и контролиран процес на щамповане, съчетани със строг контрол на качеството на целия-процес, може да се гарантира стабилна работа на главата за дълго време при екстремни условия като високо налягане, корозия и радиация. В бъдеще, с прилагането на цифрова симулация, интелигентно откриване и други технологии, производството на титанови глави ще се развие допълнително в посока на прецизност и дигитализация.
