Analyse af formningsprocesser og mekanisk ydeevne af titaniumlegeringsalbuer

Titanium legeringalbuedannende kvalitet er afgørende for rørledningssystemets sikkerhed, pålidelighed og levetid. Dens høje flydespænding, store udbytteforhold, smalle plastiske deformationsområde og høje-temperaturfølsomhed over for O, N, H-forurening begrænser traditionelle formningsprocesser.

 

 

 

Titanium og titanium rør på lager

 

(I) Svejseformningsproces

• Segmenteret (rejetalje) svejsning: Inkluderer svejsning med flere-sektioner, med lave udstyrskrav og kapacitet til albuer med stor-diameter. Den har dog adskillige svejsesømme, er let at belaste koncentrationen, udviser dårlig korrosionsbestandighed, er tilbøjelig til lækage og har en kort levetid.

 

• Trykpladesvejsning: Reducerer antallet af svejsesømme og forbedrer en smule korrosionsbestandighed, men medfører stadig svejserisici. Det bruges kun i små mængder til nødsituationer eller ikke-kritiske rørledninger.

 

(II) Stempelformningsproces

• Koldstempling: Velegnet til små-diameter, tynd-væggede og små-batchproduktioner, hvilket tilbyder lave omkostninger og enkle processer. Dens defekter omfatter stort tilbagespring, reduktion af vægtykkelsen og rynker på overfladen.

 

• Varmstempling: Kan tilpasses til albuer med tykke-vægge og medium-diameter, hvilket sikrer god formningskvalitet. Risikoen ligger i let oxidation på grund af forkert varmebeskyttelse, hvilket påvirker ydeevnen.

 

(III) Hot Push-ekstruderingsformningsproces

• Proceskerne: Baseret på princippet om konstant volumen under metalplastisk deformation kontrollerer dornen deformation, og det komprimerede metal i den indre bue flyder til diameterudvidelsesområdet for at sikre ensartet vægtykkelse. Albuerne har et glat udseende, høj dimensionel nøjagtighed og kan produceres kontinuerligt i batches.

 

• Dannelse af nøglepunkter: Røremnet er i en spændingstilstand af aksial/radial kompression og periferisk spænding, med deformation koncentreret i bugen. Styring af opvarmningstemperaturen, skubbehastigheden og dornparametrene kan undgå defekter som ujævn vægtykkelse, rynker og revner.

 

• Applikationspræstationer: Processen udviklet af Northwest Institute for Nonferrous Metal Research kan producere sømløse albuer med en maksimal diameter på φ219, hvis ydeevne opfylder ASTM B363-95, hvilket løser ulemperne ved svejsning og stempling.

 

(IV) Støbeformningsproces

• Defekter: Tilbøjelig til porøsitet, krympende hulrum og indeslutninger; vægtykkelse Større end eller lig med 5 mm er uforeneligt med konventionelle rørledninger; ru overflade øger transmissionsmodstanden.

 

• Mangler: Korrosionsbestandighed er ringere end for en bearbejdet titanlegering, og omkostningerne er relativt høje.

 

(V) Andre specielle formningsprocesser

• Kold ekstrudering: Velegnet til albuer med høj-præcision og lille-diameter, med et godt udseende, høj dimensionsnøjagtighed og ensartet vægtykkelse. Det stiller høje krav til forme og røremner, hvilket resulterer i høje omkostninger.

 

• Dorn varm formning: I stand til at producere albuer med forskellige diametre, realisere synkron udvidelse og bøjning under opvarmning og skub, hvilket kræver efterfølgende varmebehandling og bearbejdning.

 

• UO metode: Titaniumplader presses i form med fokus på stor-diameter og tykke-væggede albuer, velegnet til arbejdsforhold, hvor røremner ikke kan bruges.

 

 

(I) Indflydelse på mekaniske egenskaber

• Svejseformning: Svejsesømme er svage; grove korn i den varme-berørte zone fører til nedsat ydeevne; resterende spænding vil sandsynligvis fremkalde spændingskorrosionsrevner.

 

• Stempling Formning: Arbejdshærdning resulterer i øget hårdhed og nedsat sejhed; tilbagespringsakkumulering ved koldstempling forårsager resterende spænding, hvilket påvirker den strukturelle stabilitet.

 

• Hot Push ekstruderingsformning: Ensartet varm deformation forfiner strukturen, og varmebehandling eliminerer stress og opnår den optimale mekaniske ensartethed. Styrken er den samme som for basismetallet, og forlængelseshastigheden er større end eller lig med 15 %, hvilket opfylder kravene til nøglerørledninger.

 

(II) Indflydelse på korrosionsbestandighed

• Svejsning: Diskontinuerlig oxidfilm og defekter i svejsesømme fører til dårlig korrosionsbestandighed og let korrosionslækage.

 

• Stempling: Overfladedefekter beskadiger oxidfilmen, hvilket forværrer lokal korrosion.

 

• Hot Push ekstrudering: Beskyttelse mod inert gas forhindrer oxidation, hvilket resulterer i en intakt oxidfilm og glat overflade. Korrosionsbestandigheden er den samme som basismetallets, tilpasset til stærke korrosionsarbejdsforhold; ensartet vægtykkelse kan forhindre spændingskorrosion og forlænge levetiden.

 

(III) Indflydelse på dimensionsstabilitet

• Segmenteret (rejetalje) svejsning: Kumulative fejl fra svejsning med flere-sektioner forårsager ujævne vinkler og krumning, hvilket gør installationen vanskelig.

 

• Stempling Formning: Elastisk tilbagespring fører til dimensionelle afvigelser, hvilket kræver formning for at øge omkostningerne.

 

• Hot Push ekstruderingsformning: Præcis formkontrol ved hjælp af dornen sikrer, at dimensionstolerancer opfylder HG/T3651-1999 og ANSI B16.9, med fremragende installationstilpasningsevne.

 

 

• Procesvalg

For nøglekorrosionsbestandige-rørledninger foretrækkes hot push ekstruderede sømløse albuer.

Kold ekstrudering bruges til små-batch, høj-præcision og lille-diameter albuer.

Presspladesvejsning kan bruges i små mængder til ikke-kritiske/nødscenarier.

Segmenterede (rejetalje) svejsealbuer er forbudt.

 

• Optimering af ydeevne

Optimer varmebearbejdningsparametre gennem numerisk simulering for at forbedre præcisionen.

Opgrader oxidationsbeskyttelsesteknologi.

Integrer formning og varmebehandling for at forbedre kvalitet og effektivitet.

 

• Kvalitetskontrol

Overhold HG/T3651-1999 og implementer fuld proceskontrol for at sikre sikker drift.

 

Ruihang Group som professionel producent leverer titanium- og titanlegeringsprodukter af høj-kvalitet. For flere detaljer, kontakt os venligst via e-mail:Sam.Rui@bjrh-titanium.com