Méthode de préparation du processus court pour les tuyaux en alliage en titane et en titane

Le titane et l'alliage de titane ont d'excellentes propriétés telles que la résistance à la corrosion, la résistance spécifique élevée et la faible perméabilité, et les tuyaux en alliage en alliage de titane sont largement utilisés dans les systèmes de tuyauterie d'aéronefs, les tuyaux de transmission chimique et les tuyaux d'échangeur de chaleur et d'autres industries spéciales. Ces dernières années, il a également été progressivement appliqué à des champs civils à grande valeur ajoutée tels que le condenseur pour la centrale électrique, les tuyaux de forage pour l'ouverture d'huile et le radiateur pour le dessalement de l'eau de mer, avec de larges perspectives de marché. Selon les statistiques, la taille mondiale du marché des tuyaux en titane en titane en 2021 a dépassé 2 milliards de yuan et devrait atteindre 2,9 milliards de yuans en 2027.

Il est difficile d'extraire le titane du minerai, et le processus traditionnel de préparation des tubes sans couture est complexe et coûteux, ce qui limite l'application plus large des tubes en alliage en titane et en titane sur le marché. En raison de contraintes de coûts, de nombreuses industries de produits civils nationaux et étrangères choisissent toujours des tuyaux traditionnels en acier inoxydable ou des tuyaux soudés en titane, plutôt que des tuyaux en alliage en titane et en titane avec de meilleures performances.

À ce stade, en plus de la préparation des tuyaux sans soudure en titane et en alliage de titane, se réfèrent principalement à l'équipement de l'industrie des tuyaux en acier inoxydable et à la technologie de traitement pour le traitement, la maturité élevée, l'espace de petite amélioration, ne peut pas raccourcir efficacement le cycle de traitement et réduire les coûts de traitement. Afin de réduire les coûts et d'augmenter l'efficacité, ce document a décidé de s'améliorer à partir de la source, d'éviter la fusion, le forgeage, la perforation et d'autres processus traditionnels, et effectué l'innovation et l'optimisation du processus de l'ensemble du processus. Le tube en alliage de titane est obtenu par la fusion de billets de tube creux coulé, le processus de forgeage radial, de recuit double et d'usinage, qui peut raccourcir le cycle de traitement et réduire efficacement le coût de production.

Le processus traditionnel de préparation transparente de l'alliage de titane produit d'abord le lingot en alliage en titane cylindrique par la fusion, et adopte le processus de forgeage chaud pour préparer la barre, qui nécessite du chauffage, de la préservation de la chaleur, de la déformation et de la peau à chaque feu. Après la finition de la barre en blanc, le blanc de tube est préparé par la méthode de perforation et d'extrusion à chaud. Enfin, le tuyau transparent fini est préparé par des processus auxiliaires tels que le roulement chaud, le roulement à froid et l'usinage

La technologie de préparation de la barre a une consommation d'énergie élevée, un long cycle de production, une grande perte de production de matières premières et un faible rendement. Lorsque la méthode d'extrusion à chaud est utilisée pour perforer la billette de tube, car la méthode d'extrusion doit finalement quitter la tête du matériau, le taux d'utilisation du matériau est faible, le flux de processus est long et la résistance à la déformation de l'alliage de titane est grande, le besoin Pour les équipements d'extrusion de tonnage plus grands, est limité et la production de tube transparent en alliage de titane est limitée. L'utilisation du processus de perforation de laminage diagonale pour préparer la billette à tube, ce processus a un court cycle de traitement, mais en raison de la température élevée pendant le traitement, l'organisation de produits obtenus est médiocre, la plupart sont une organisation de panier ou une organisation de Weil, et l'équipement couvre une grande surface et a une consommation d'énergie élevée.

Afin de résoudre les problèmes techniques ci-dessus et de produire un tuyau transparent en alliage en alliage de titane à haute résistance et à haute taille avec un faible coût rapidement et efficacement, une courte méthode de préparation de processus d'alliage de titane et de tuyau en alliage de titane est proposée dans cet article, notamment: la mise en titane Production de billettes de tube, forgeage radial, double recuit et processus d'usinage, pour obtenir un tuyau en alliage de titane, comme le montre la figure 2. Les performances en béton consiste à utiliser directement le pistolet plasmatique ou le pistolet à faisceau d'électrons pour faire fondre les matières premières pour produire une billette à tube creux, puis Améliorez la structure de la billette du tube par forgeage radial, puis doubler pour uniforme la structure et éliminer la contrainte interne du forgeage radial, et enfin adopter l'usinage pour assurer la qualité de la surface et la taille du tube fini. La fusion directe peut non seulement raccourcir le processus, mais aussi éliminer efficacement les inclusions de densité élevées et faibles et obtenir des produits avec une pureté plus élevée. Différent du forgeage traditionnel, le forgeage radial peut directement forger le blanc du tube, améliorer l'efficacité de traitement et l'utilisation des matériaux. Le double recuit favorise d'abord la recristallisation du produit à haute température, puis effectue un traitement à basse température pour homogénéiser le tissu tout en éliminant le stress interne.

Afin de résoudre les problèmes techniques ci-dessus et de produire un tuyau transparent en alliage en alliage de titane à haute résistance et à haute taille avec un faible coût rapidement et efficacement, une courte méthode de préparation de processus d'alliage de titane et de tuyau en alliage de titane est proposée dans cet article, notamment: la mise en titane Production de billettes de tube, forgeage radial, double recuit et processus d'usinage, pour obtenir un tuyau en alliage de titane, comme le montre la figure 2. Les performances en béton consiste à utiliser directement le pistolet plasmatique ou le pistolet à faisceau d'électrons pour faire fondre les matières premières pour produire une billette à tube creux, puis Améliorez la structure de la billette du tube par forgeage radial, puis doubler pour uniforme la structure et éliminer la contrainte interne du forgeage radial, et enfin adopter l'usinage pour assurer la qualité de la surface et la taille du tube fini. La fusion directe peut non seulement raccourcir le processus, mais aussi éliminer efficacement les inclusions de densité élevées et faibles et obtenir des produits avec une pureté plus élevée. Différent du forgeage traditionnel, le forgeage radial peut directement forger le blanc du tube, améliorer l'efficacité de traitement et l'utilisation des matériaux. Le double recuit favorise d'abord la recristallisation du produit à haute température, puis effectue un traitement à basse température pour homogénéiser le tissu tout en éliminant le stress interne.

La billette de tube coulée a été chauffée au-dessus du point de transition de phase β en alliage de titane, puis le forgeage radial a été effectué trois fois, puis un traitement à double chaleur a été effectué pour obtenir la billette à tube finie, comme le montre la figure 4. Différente du forgeage traditionnel, Le forgeage radial peut directement forger la billette du tube, améliorer l'efficacité de traitement et le taux d'utilisation des matériaux, et en même temps, le grain coulé de la billette de tube est entièrement détruit par un grand nombre de déformation, puis l'utilisation d'un marteau à grande vitesse à grande vitesse , de sorte que le grain est affiné, de sorte que la densité, la continuité et les propriétés mécaniques de la billette de tube soient améliorées et que une excellente organisation est obtenue.

Avant le forgeage radial, un mandrin est inséré au milieu du blanc de tube et serré à la machine à forgeage radial, et le premier mandrin est serré à une extrémité du blanc de tube, le marteau est situé à l'autre extrémité du blanc de tube, Et le deuxième mandrin est serré sur le mandrin au même bout que la tête de marteau. Avant de forger trois fois, il est nécessaire de remplacer le mandrin et le diamètre du mandrin est de 15 à 20 mm plus petit que le diamètre intérieur du blanc de tube serré.

La température de chauffage est de 80 ~ 100 ℃ au-dessus du point de transition de phase β de l'alliage de titane, et le temps de maintien est ≥ 2 h; Le forgeage radial multiple comprend trois forages radiaux. Dans le premier forgeage radial, quatre têtes de marteau plat sont utilisées et le blanc de tube est contrôlé pour se déplacer le long de l'axe central, la vitesse de déménagement est de 1 ~ 3 m / mi n, la vitesse du marteau est de 1 000 ~ 2 000 n / min et la déformation du blanc de tube est contrôlée à 40% ~ 80%. Après la première forge radiale, la section du blanc de tube est carrée à l'extérieur et ronde à l'intérieur.

Dans le deuxième forgeage radial, quatre têtes de marteau plat sont utilisées pour contrôler le blanc de tube pour faire tourner 40 à 50 ° autour de son propre axe, puis le forge commence et le blanc de tube se déplace le long de l'axe central, la vitesse de déménagement est de 3 à 5 m / Mi n, et la vitesse du marteau est de 2 000 ~ 3 000 n / mi N. La déformation de la billette de tube est contrôlée à 30% ~ 60%. Après le deuxième forgeage radial, la section du blanc de tube est octogonale et circulaire.

Avant le troisième forgeage radial, il est nécessaire de remplacer le mandrin et le diamètre du mandrin est de 15 à 20 m plus petit que le diamètre intérieur du blanc de tube serré. Lors de la forgeage, quatre têtes de marteau incurvées sont utilisées et le diamètre de surface de la tête de marteau incurvée est de 80 à 120 m plus grand que le diamètre extérieur du blanc de tube. La température de la partie d'attente est réduite à 40 ~ 60 ℃ sous le point de transition de phase β en alliage de titane, et le blanc de tube est contrôlé pour tourner et se déplacer le long de l'axe central, la vitesse de rotation est de 300 à 600 tr / min, la vitesse de déplacement est 3 ~ 5 m / mi n, et la vitesse du marteau est de 50 ~ 100 n / mi n. La déformation de la billette de tube est contrôlée à 30% ~ 40%. Après le troisième forgeage radial, le produit est restauré sur un blanc de tube rond, et la variable de forme globale du tube Ti ou du tuyau Ti est ≥ 100%.

La billette de tube est chauffée à 80 ~ 100 ℃ au-dessus du point de transition de phase de l'alliage de titane β, puis le forgeage radial est effectué trois fois. Après un marteau à grande vitesse, la température de la billette de tube augmente, réduisant ainsi la résistance à la déformation, mais en même temps, la situation de surchauffe ne brûlera pas la pièce; De plus, au cours de trois forgements, le tube extérieur du blanc de tube est forgé de rond à carré, puis de carré à octogone, et enfin d'Octogone à nouveau, de sorte que le grain coulé du blanc de tube soit complètement détruit , et après un marteau à grande vitesse, la déformation du blanc de tube augmente, de sorte que le grain est affiné. En conséquence, la densité, la continuité et les propriétés mécaniques de la billette de tube sont améliorées et les propriétés mécaniques sont augmentées de plus de 15%, et la structure équiaxiale ou bimodale est directement obtenue.