Kā tiek izgatavotas titāna caurules: no sūkļa līdz bezšuvju caurulei

1. darbība: no titāna rūdas līdz titāna sūklim

Visi titāna izstrādājumi sākas ar titāna sūkli. Rūda, galvenokārt ilmenīts vai rutils, tiek pārstrādāta līdz titāna tetrahlorīdam un pēc tam reducēta ar magniju vai nātriju Kroll vai Hanter procesā, lai iegūtu porainu titāna sūkli. Sūklis tiek sasmalcināts un attīrīts, lai noņemtu atlikušos piemaisījumus; kausēšanai ir piemērots tikai attīrīts sūklis, jo piemaisījumi spēcīgi ietekmē gala caurules mehāniskās īpašības un izturību pret koroziju.

2. darbība: kausēšana un lietņu liešana

Attīrīto sūkli kopā ar sakausējuma elementiem, piemēram, alumīniju, vanādiju vai molibdēnu, ja nepieciešams, sablīvē elektrodos un izkausē vakuuma loka pārkausēšanas (VAR) krāsnī vai elektronu staru kūļa krāsnī. Vakuuma kausēšana noņem gāzes un gaistošos savienojumus un rada viendabīgu kausējumu. Izkausētais titāns tiek izliets cilindriskos lietņos, kas kļūst par izejmateriālu caurules sagatavei.

3. darbība: karstā apstrāde cauruļu sagatavēs

Lieto karsti apstrādā, velmējot vai kaljot temperatūrā, kas parasti pārsniedz 900 grādus, lai nojauktu liešanas struktūru un uzlabotu graudu izmēru. Pēc tam iegūtais sagataves tiek caurdurts un velmēts vai izkalts dobā caurules sagatavē. Dažos gadījumos tiek izmantoti aukstās apstrādes soļi, lai pirms ekstrūzijas sasniegtu nepieciešamos sagataves izmērus un īpašības.

4. darbība: bezšuvju caurules ekstrūzija

Caurules sagatavi uzkarsē līdz noteiktai temperatūrai, lai palielinātu kaļamību, un pēc tam ekstrūzijas presē zem hidrauliskā spiediena izspiež cauri presformai, veidojot nepārtrauktu bezšuvju cauruli. Ekstrūzija tiek rūpīgi kontrolēta, lai sasniegtu precīzus izmērus un nepieciešamās mehāniskās īpašības, un tas ir galvenais solis, kas atšķir bezšuvju titāna caurules no metinātām caurulēm.

5. darbība: atkvēlināšana, aukstā vilkšana un termiskā apstrāde

Pēc ekstrūzijas caurule tiek atkvēlināta, lai novērstu iekšējo spriegumu un uzlabotu elastību. Pēc tam to auksti izvelk caur virkni presformu, pakāpeniski samazinot diametru un sieniņu biezumu, vienlaikus palielinot garumu. Aukstā vilkšana uzlabo mehāniskās īpašības un virsmas apdari. Pēdējā fāzē-izmaiņu termiskā apstrāde izmanto kontrolētus sildīšanas un dzesēšanas ciklus, lai sasniegtu vēlamo mikrostruktūru un cietību, līdzsvarojot izturību un elastību paredzētajam pakalpojumam.

6. darbība: apdare un kvalitātes kontrole

Apstrādes un apdares darbības nodrošina caurules nepieciešamo izmēru un virsmas kvalitāti, neatstājot defektus. Tiek piemērota stingra kvalitātes kontrole un pārbaude, ieskaitot izmēru pārbaudes, sienu biezuma mērījumus, virsmas pārbaudi un, ja nepieciešams, hidrostatisko vai virpuļstrāvas testēšanu un ķīmisko analīzi. Sūtīšanai tiek izlaistas tikai tās caurules, kas atbilst specifikācijām.

FAQ

1. Kāda ir atšķirība starp bezšuvju un metinātām titāna caurulēm?

Bezšuvju caurules tiek ražotas ar ekstrūzijas un aukstās vilkšanas palīdzību no cietas sagataves, un tām nav garenvirziena metinājuma, kas nodrošina vienādas īpašības visā apkārtmērā. Metinātās caurules tiek veidotas no sloksnes un metinātas gareniski, kas var būt ekonomiski izdevīgāk plānām sienām un lieliem diametriem.

2. Kāpēc kausēšana tiek veikta vakuumā?

Izkausēts titāns augstā temperatūrā viegli reaģē ar skābekli un slāpekli. Vakuuma loka kausēšana noņem gāzes un gaistošas ​​vielas un novērš piesārņojumu, kas ir būtiski elastīgumam, metināmībai un izturībai pret koroziju.

3. Kādi ir parastie titāna sakausējumi caurulēm?

Komerciāli tīras kategorijas (CP1-CP4) tiek izmantotas korozijas uzturēšanai, savukārt sakausējumi, piemēram, Ti-6Al-4V, Ti-3Al-2.5V un Ti-0.2Pd, tiek izmantoti, ja nepieciešama lielāka izturība vai īpaša izturība pret koroziju.

4. Kā tiek kontrolēts titāna caurules sieniņu biezums?

Sienas biezumu nosaka ar ekstrūzijas presformu un attīra ar aukstās vilkšanas gājieniem, pēc tam pārbauda ar ultraskaņas vai mehānisku mērījumu katrā ražošanas partijā, un rezultāti tiek norādīti pārbaudes sertifikātā.

5. Kādu virsmas apstrādi saņem titāna caurules?

Kodināšana skābes šķīdumā pēc termiskās apstrādes noņem oksīda nogulsnes un ar skābekli bagātināto -slāni, un tiek veikta papildu apstrāde, pulēšana vai slīpēšana, ja ir norādīta virsmas apdare. Pirms pieņemšanas virsmai jābūt bez plaisām, skrāpējumiem un bedrēm.