Die vier am häufigsten verwendeten Kernform- und Verbindungsprozesse bei der Herstellung von Titangeräten

Titanmaterialien sind schwer zu verarbeiten: Sie neigen bei Erwärmung zur Oxidation und bei der Kaltumformung zu Rückfederung und Rissbildung. Der zentrale Engpass im Anlagenbau liegt im Umformen und Fügen. Die Industriepraxis zeigt, dass drei Umformprozesse -Biegen, Stanzen und Drehen{3}}plus Dehnfügen als zentraler Verbindungsprozess die vier Schlüsseltechnologien für die Herstellung von Titangeräten sind, die direkt die Präzision, Leistung und Lebensdauer der Geräte bestimmen.

 

 

Das Biegeformen ist der am weitesten verbreitete Grundprozess bei der Herstellung von Titangeräten. Dabei wird die erforderliche Form durch plastische Verformung und Rückfederungskontrolle erreicht. Es wird häufig für Tiefsee-, Chemie- und Luft- und Raumfahrtrohrverbindungen verwendet. Titanlegierungen weisen beim Kaltbiegen eine große Rückfederung und bei hohen Temperaturen eine grobe Körnung auf; Der Kern liegt in der präzisen Temperatur- und Druckregelung.

 

Der Prozess wird in Kaltbiegen und Warmbiegen unterteilt:

Kaltbiegen eignet sich für Titanrohre < 50 mm mit einem Mindestbiegeradius von mindestens dem Dreifachen des Rohrdurchmessers, was ein Spannungsarmglühen erfordert.

Warmbiegen wird für hoch{0}präzise Teile mit temperaturkontrollierter Verarbeitung und -Oxidationsschutz gemäß den ASTM B338-Standards verwendet.

 

China hat durch die Einführung eines Prozesses mit Gradiententemperatur und dynamischem Druck technologische Durchbrüche erzielt, dessen Kaltbiegeleistung über den nationalen Standards liegt und die Anforderungen extremer Arbeitsbedingungen wie Tiefseeanwendungen in 10.000 Metern erfüllt.

 

 

Beim Stanzformen werden Titanbleche über Matrizen unter Druck in Formen gebracht, was für die Massenproduktion äußerst effizient ist. Es wird häufig für komplexe Komponenten in der Luft- und Raumfahrt sowie in Chemiebehältern eingesetzt. Titan neigt bei hohen Temperaturen zur Kaltverfestigung und Rissbildung sowie zur Kornvergröberung und erfordert eine präzise Temperaturkontrolle bei 427–800 Grad.

 

Der Prozess ist in Kalt- und Heißprägen unterteilt:

Das Kaltprägen eignet sich für dünnwandige Kleinteile mit einer Verformung von höchstens 15 %, die zum Entfernen der Härtung geglüht werden müssen.

Das Heißprägen umfasst Niedertemperatur- und Hochtemperaturvarianten, die für komplexe Blechteile mittlerer Dicke und Dicke-s mit einer maximalen Verformung von 60 % geeignet sind.

 

Chinas Titan-Stanztechnologie ist international fortschrittlich. Die Titanflügelplatten des C919-Flugzeugs erreichen durch Hochtemperatur-Servoprägung ein geringes Gewicht und eine hohe Leistung. Komplexe Komponenten werden vor-vorgeformt und wärme-gerichtet, um Präzision und Stabilität zu gewährleisten.

 

 

Drückformen ist ein hocheffizientes Umformverfahren für Titanmaterialien, bei dem rotierende Teile über Drückwalzen bearbeitet werden. Es verbessert die Materialausnutzung um20%–50%Im Vergleich zum konventionellen Schmieden bietet es eine hervorragende Präzision und Oberflächenqualität. Es wird häufig für High-End-Produkte wie Satellitengasflaschen und -köpfe verwendet.

 

Der Prozess ist in konventionelles Spinnen und Power-Spinnverfahren unterteilt, wobei die Drehgeschwindigkeit und die Vorschubgeschwindigkeit zentral gesteuert werden. Dünnwandige Teile zeichnen sich durch hohe Präzision aus, während dickwandige Teile eine Härtungskontrolle erfordern. Es wurde in China in großem Maßstab eingesetzt und führte zu einer erheblichen Gewichtsreduzierung, Effizienzsteigerung und Kostensenkung bei Produkten.

 

 

Das Dehnungsfügen ist der Kernprozess zum Verbinden von Titanrohren und Rohrböden in Titananlagen. Es funktioniert, indem es Titanrohre durch äußere Kraft plastisch ausdehnt, damit es eng an den Löchern im Rohrboden anliegt, wodurch die Probleme der Titanversprödung und -leckage gelöst werden, die leicht durch Schweißen entstehen können. Es sorgt für eine längere Dichtungslebensdauer, ohne die Titaneigenschaften zu beeinträchtigen, was es für den sicheren Betrieb von Titangeräten in der Chemie- und Kernkraftindustrie von entscheidender Bedeutung ist.

 

Der Kern des Dehnfügens liegt in der Steuerung von drei Parametern: Dehngeschwindigkeit, Wandstärkenreduzierungsrate und Dehndruck. Es ist hauptsächlich in drei Methoden unterteilt: mechanische Expansion, flexible Expansion und explosive Expansion.

 

Chinas innovative Anwendungen haben bemerkenswerte Ergebnisse erzielt. Der Titanrohr-Wärmetauscher mit flexibler hydraulischer Expansion bei der Sinopec Maoming Company funktioniert seit 5 Jahren ununterbrochen ohne Leckage unter Hoch-Druck- und Hoch-Temperaturbedingungen, mit einer Lebensdauer, die dreimal so hoch ist wie bei herkömmlichem Schweißen, wodurch jährlich 200.000 RMB an Wartungskosten eingespart werden. Inzwischen hat die Parameteroptimierung mittels Finite-Elemente-Simulation die Verbindungsstabilität verbessert.

 

Ruihang, ein Hersteller von Titan- und Nichteisenmetallprodukten, ist auf Forschung und Entwicklung, Produktion und Vertrieb spezialisiert. Unser Vertriebsteam steht bereit, um Sie individuell zu unterstützen. Für weitere Details können Sie uns gerne per E-Mail kontaktieren: Sam.Rui@bjrh-titanium.com.