Анализ на технологията за обработка на титанов метал

Като високоефективен метален-материал,титан проявява както специфика, така и сложност в своите технологични свойства.
 

 

Предизвикателство	Основни въпроси	Решения
Лоша течливост	Високата точка на топене (1668 градуса) води до затруднено пълнене на сложни форми; рискове от неправилна работа/студено затваряне.	Възползвайте се от претопяване с вакуумна дъга/центробежно леене + форми с висока-чистота; стриктно контролирайте температурата на изливане.
Свиване	1,8%-2,5% свиване при втвърдяване причинява деформация/пукнатини, причинени от напрежение.	Запазете по-големи допуски за свиване; дизайн еднаква дебелина на стената; провеждане на отгряване за облекчаване на напрежението.
Газова абсорбция	Газовите пори/оксидни включвания влошават механичните свойства и устойчивостта на корозия.	Защита от топене/изливане под вакуум/инертен газ (Ar/He); обезгазяване на суровини; прецизно контролирайте скоростта на изливане.
Тенденция към сегрегация	Разликите във фазовата разтворимост на легиращите елементи + неравномерното втвърдяване причиняват регионална сегрегация/граница на зърното, което води до непоследователна производителност.	Оптимизиране на системите за охлаждане на формата; контрол на скоростта на втвърдяване; добавете инокуланти; извършете хомогенизираща топлинна обработка след-леене.

 

 

1. Пластичност

При стайна температура чистият титан и титановите сплави имат ниска пластичност с удължение и намаляване на площта, много по-ниски от тези на ниско{0}}въглеродната стомана и чистия алуминий. Лесно се счупва. В рамките на специфичен висок-температурен диапазон пластичността се подобрява, което им позволява да издържат на голяма деформация. Обработката под налягане на титан се извършва предимно в горещо състояние и трябва да се избягва обработката в „синята крехка зона“ от 200-500 градуса, в противен случай е възможно втвърдяване и пукнатини.

2. Устойчивост на деформация

Титанът има висока якост и устойчивостта му на деформация при високи температури все още е по-висока от тази на ниско{0}}въглеродната стомана и алуминиевата сплав. Обработката изисква голяма мощност на оборудването и причинява силно износване на матрицата. Тя е тясно свързана с температурата на обработка и скоростта на деформация: повишаването на температурата може значително да намали устойчивостта на деформация, но трябва да се контролира под температурата на фазов преход; ниско{3}}скоростната деформация е по-благоприятна за пластичния поток на титан и намалява риска от пукнатини.

3.Продаваемост

Методът на „малка деформация, множество преминавания“ трябва да бъде възприет, за да се избегнат вътрешни пукнатини, причинени от-еднократна голяма деформация. След коване е необходимо бързо охлаждане, за да се предотврати неравномерно -фазово разлагане. Подходящ е за процеси, като изрязване, изтегляне и щанцоване. Изковките имат плътна вътрешна структура и отлични механични свойства и се използват широко в структурни части в космическата област.

4.Подвижност

Титанът има отлична подвижност при високи температури, с температура на валцуване, подобна на температурата на коване. Необходимо е оборудване за непрекъснато горещо валцуване, комбинирано със защита от инертен газ. Чистият титан и ниско{2}}легираните титанови сплави имат добра подвижност и могат да се използват за производство на плочи, профили, тръби и други продукти.

 

 

 

5. Екструдируемост

Възможността за екструдиране на титана разчита на "висока температура + защита от вакуум/инертен газ". Чистият титан с добра пластичност и титанова сплав тип + Gr5 са подходящи за обработка чрез екструдиране и могат да произвеждат профили със сложни напречни-сечения. Процесът на горещо екструдиране се използва за екструдиране: температурата на предварително нагряване на матрицата е около 400-600 градуса, скоростта на екструдиране е бавна и се извършва бързо охлаждане след екструдиране, за да се гарантира точността на размерите и еднаквата структура на секциите.

 

 

1. Заваряемост

В широк смисъл титанът има добра производителност при заваряване, но е необходима стриктна изолация от въздуха. В тесен смисъл титанът има ниска чувствителност към пукнатини на заваръчния шев, но високо{1}}легираните титанови сплави са склонни към студени пукнатини. По време на процеса на заваряване, разтопеният басейн и зоната, засегната от топлина-, са склонни да реагират с кислород и азот, за да образуват крехък и твърд Ti₂O₃ и TiN, за да намалят якостта на заварената връзка. Бързото охлаждане е склонно към образуване на мартензитна структура, увеличавайки твърдостта и риска от напукване на съединението.

2. Възможност за формоване на заваръчния шев

Разтопеният титан има лоша течливост и образуването на заваръчен шев е предразположено към проблеми като неравномерна ширина, прекомерна армировка и грапава повърхност. Параметрите на заваряване трябва да бъдат оптимизирани в комбинация с аргонова защита, за да се осигури равномерно и гладко образуване на заваръчния шев. Обичайните методи за заваряване включват заваряване с волфрамов инертен газ (TIG) и заваряване с плазмена дъга. Заваръчните материали трябва да използват заваръчни телове от титаниева сплав, съответстващи на състава на основния метал, за да се избегне сегрегацията на състава.

4. Чувствителност към напукване на заваръчния шев

Чистият титан и титановите сплави от тип - имат изключително ниска чувствителност към пукнатини при заваряване, като основният риск са горещи пукнатини; Титановите сплави тип + и тип - са склонни към студени пукнатини. Мерките за контрол включват: стриктно почистване на основния метал и повърхността на заваръчната тел преди заваряване; предварително загряване преди заваряване; бавно охлаждане след заваряване и отгряване за облекчаване на напрежението за намаляване на напрежението и твърдостта на ставите.

5. Тенденция към втвърдяване след-заваряване

Благодарение на структурната трансформация и укрепването на твърдия разтвор, заварените съединения от титанова сплав имат очевидна тенденция към втвърдяване след -заваряване. Той има твърдост обикновено с 10%-30% по-висока от тази на основния метал, за да направи последващата обработка на рязане по-трудна. Имаме нужда от термична обработка след-заваряване, за да подобрим структурата на съединението, да намалим твърдостта и да подобрим издръжливостта и ефективността на обработка. Откриването на дефекти след заваряване може да открие вътрешни дефекти като пори и пукнатини за заваръчни части с високи изисквания.

 

Ruihang произвежда основно продукти от титан, като титанови плочи, листове, пръти, жици, тръби, изковки. Ако имате нужда от покупка, не се колебайте да се свържете с нас: Sam.Rui@bjrh-titanium.com