Tecnologia i aplicació de processament de materials metàl·lics

Sep 09, 2025 Deixa un missatge

Els mètodes de producció de billets de tub sense costura d'aliatge de titani inclouen principalment la perforació i l'extrusió i la perforació de rodatge oblic. El mètode de perforació i extrusió generalment implica extruir directament lingots de titani escalfats a una forma de copa buida en un cilindre d'extrusió mitjançant la lubricació. La perforació de rodatge obliqua utilitza rotlles i plaques de guia fixes per passar ràpidament les palanques de barres d'aliatge de titani a través d'un mandril fix per obtenir palangres de tub sense costures. El mètode de perforació i extrusió té una major flexibilitat en la producció de billets de tub, pot produir billets de tub de diverses especificacions i, a causa de la gran deformació durant l'extrusió, pot trencar els grans per aconseguir l'enfortiment del gra fi. A més, aquest mètode té tres-tensions direccionals durant l'extrusió, la qual cosa permet la producció de palanxes de tubs a partir de metalls amb poca plasticitat. Tanmateix, el mètode de perforació i extrusió té un alt consum de metall en la producció de billets de tubs, provoca un desgast important dels motlles utilitzats i l'equip és complex amb alts costos d'inversió. A més, la qualitat superficial dels productes és difícil de garantir. El mètode de perforació i extrusió es pot dividir en extrusió cap endavant i extrusió cap enrere. L'extrusió cap enrere s'utilitza sovint per a tubs de gran-diàmetre i alta-deformació-resistència. K. Srinivasan et al. va verificar la viabilitat d'utilitzar matrius obertes per extruir tubs comercials de titani pur. Els resultats van mostrar que l'extrusió cap enrere en matriu oberta requereix menys força que l'extrusió cap endavant, i la qualitat superficial dels tubs de titani produïts per l'extrusió cap enrere en matriu oberta és més alta, amb menys consum de lubricant. Tanmateix, només és adequat per a la fabricació d'accessoris de tubs més curts. La perforació de rodatge obliqua té menys desgast de metalls i motlles durant la producció de billets de tubs i té requisits més baixos per a les condicions de lubricació alhora que garanteix la qualitat de la superfície del producte. Els equips utilitzats també són més senzills i tenen menors costos d'inversió. El cost de producció d'aquest mètode és al voltant del 50-70% del de perforació i extrusió. La perforació de rodatge oblic també té desavantatges evidents, com ara la producció de palangres de tub relativament monòtons amb poca flexibilitat i baixa deformació, i no és adequat per a palangres de parets primes.

Titanium alloy seamless tube billet

El rodatge és un procés essencial per a la conformació de tubs sense soldadura d'aliatge de titani. Segons les diferents condicions de laminació, es pot dividir en laminació en calent i laminació en fred. La laminació en calent és el procés de laminació de palanxes de tubs a una temperatura determinada, normalment establerta per sota de la temperatura de recristal·lització. La laminació en fred és el procés de laminació de palanxes de tubs a temperatura ambient. En general, el laminat en calent provoca un desgast més gran de la matriu i els rotlles del laminador i té un control menys precís sobre la precisió dimensional en comparació amb el laminat en fred. Per tant, el laminat en fred és una opció més adequada per a la producció de tubs sense soldadura d'aliatge de titani. Segons els diferents laminadors utilitzats en el laminat en fred, es pot dividir en dos-laminació en fred i tres-laminació en fred. La-secció transversal de la ranura del rodet d'un molí de dos-rotlles està canviant gradualment i durant el procés de laminació, el mandril i la palangana del tub giren i s'alimenten de manera intermitent. La laminació en fred de dos-rotlles pot aconseguir una reducció de gran diàmetre, té una alta eficiència de producció, però l'equip és complex, els rotlles són difícils de substituir i l'acabat superficial i la precisió dimensional dels tubs laminats no són bons. Un molí de tres-rotlles té tres rotlles distribuïts a 120 graus al voltant de la palanca del tub, i les seccions-transversals de les ranures dels tres rotlles són totes iguals, formant un tipus de forat circular. Durant el procés de rodament, el balancí de la manivela i el sistema de varetes condueixen la corredissa i el marc de rotlle per realitzar un moviment lineal alternatiu. L'equip de laminació en fred de tres-rotlles és relativament senzill, la substitució d'eines és convenient i la deformació és uniforme. La qualitat superficial dels tubs enrotllats és bona, però la deformació durant el rodatge és petita i l'eficiència de producció és baixa.

 

Els paràmetres del procés de laminació tenen un impacte significatiu en el rendiment i la qualitat dels tubs. Els paràmetres del procés de laminació del tub inclouen la quantitat de deformació, les passes de laminació, la quantitat d'alimentació i la velocitat de rodament. (1) Quantitat de deformació: la quantitat de deformació té una influència en la força de laminació necessària per als tubs enrotllats, la qualitat de la superfície dels tubs laminats, l'efecte de calor de deformació i la microestructura i propietats dels tubs després del rodament. Qi Yunlian et al. va estudiar la influència de la deformació de laminació en fred sobre la microestructura i les propietats dels tubs d'aliatge de titani Ti-1300 i va trobar que quan la deformació de laminació en fred augmentava del 20% al 30%, es millora tant la resistència a la tracció com la plasticitat. La resistència va augmentar de 1207,5 MPa a 1223,5 MPa i l'allargament va augmentar del 12,75% al ​​13,25%. (2) Velocitat d'alimentació La velocitat d'alimentació no només afecta l'eficiència de producció dels tubs laminats, sinó que també influeix en la qualitat superficial dels productes. Si la velocitat d'alimentació és massa petita, la velocitat de producció serà baixa. Si és massa gran, els tubs poden tenir defectes com ara rebaves, el·lipticitat i gruix desigual de la paret, que afecten seriosament la qualitat dels tubs. (3) Passades de laminació En el procés de laminació, normalment no és possible enrotllar els tubs amb les especificacions requerides en una sola passada. Es necessiten múltiples passades per obtenir els productes desitjats. Tot i que augmentar el nombre de passades de laminació pot reduir la deformació requerida en cada passada i donar lloc a tubs amb un gruix de paret més uniforme, massa passades augmentaran els costos de producció i les inclusions generades durant el procés de laminació poden danyar la qualitat superficial dels tubs en múltiples passades.