Титановите сплави притежават изключителни предимства като леко тегло, висока якост, устойчивост на високи и ниски температури и устойчивост на корозия. Theтитанови фланципроизведените от тези сплави са ключови основни компоненти за свързване и уплътняване на тръбите на титаниево оборудване и се използват широко в различни области, включително химическа защита от корозия, космическото пространство, ядрената енергия и производството на оборудване от висок клас. Качеството, точността на размерите и структурната стабилност на готовите титанови фланци до голяма степен зависят от плана на производствения процес и контрола на точността на обработката. Като се има предвид сложността на структурата на продукта, действителните работни условия и показателите за ефективност, основните процеси на формоване в индустрията са разделени на три категории: прецизно леене, коване и формоване заваряване. В комбинация с последващи процеси като механична прецизна обработка и повърхностно модифициране, се формира пълен стандартизиран производствен процес за титанови фланци. Тази статия анализира техническите характеристики и приложимите сценарии на различни основни процеси.
Процес на прецизно леене
Прецизното леене се използва главно за производството на титанови фланци със сложни форми и висока сложност. Подходящ е за части със специални вътрешни структури и много неправилни извити повърхности, които трудно се формоват чрез конвенционално коване. Този процес се основава на принципа на леене по изгубен восък. Първо се изработват високопрецизни форми и восъчни форми, а след това последователно се извършват следните процеси като формиране на групово дърво, изработка на черупки, отстраняване на восък, изпичане, вакуумно топене и изливане, охлаждане и отстраняване на черупки. Заготовка от титанов фланец със сложна структура може да бъде получена наведнъж.
Най-голямото предимство на прецизното леене е неговата висока степен на свобода при оформяне. Той може да формира отвори със специални диаметри, неправилни крайни повърхности и сложни кухини структури наведнъж, намалявайки обработката на вторичното оформяне. Средата за вакуумно изливане може да изолира въздуха, намалявайки риска от окисление и абсорбция на газ от стопилката на титановата сплав, а вътрешната структура на отливката е относително еднородна, с по-малко газови дупки и дефекти в шлаката. Този процес е подходящ за малки партиди, специално оформени нестандартни титанови фланци, отговарящи на изискванията за специални работни условия за нередовен монтаж и е важен производствен метод за персонализирани титанови фланци. Въпреки това, зърната на леярския детайл са сравнително груби и неговите механични свойства са по-слаби от тези на изковките. Използва се най-вече в работни среди без високо налягане и без високо натоварване.
Процес на коване
Коването е основният производствен метод за промишлени стандартни титанови фланци и също така е предпочитаният процес за високотоварни и високопроизводителни титанови фланци. Под действието на външни сили титановата заготовка претърпява екструзия и коване, за да се постигне пластична деформация, разрушаване на едрите зърна в отлято състояние, усъвършенстване на металографската структура, елиминиране на вътрешната порьозност и празни дефекти в заготовката и повишаване на плътността, здравината, якостта и устойчивостта на умора на фланеца. Коването на титанов фланец включва главно отворено коване, затворено коване и изотермично коване.
Отвореното коване е традиционното свободно коване, което разчита на многократно коване и валцуване на заготовката от горни и долни плоски наковални, без затворени формовъчни форми и разчита на оборудване и ръчно управление на размерите на формата. Този процес е гъвкав при работа, има ниски инвестиционни разходи за матрица и е подходящ за серийно производство на обикновени титанови фланци с проста структура и универсален размер. Въпреки това, неговата точност на формоване е ограничена, толерансът на размера е голям, крайната повърхност, заоблеността на диаметъра на отвора и плоскостта имат отклонения и заготовката трябва да запази голямо допустимо допустимо количество за обработка. Продуктът има стабилни механични свойства, висока цена и се използва най-вече в обикновени химически, строителни тръбопроводи и други общи работни условия.
Затвореното коване принадлежи към прецизното коване, при което заготовката се поставя в затворената кухина на формата и материалът се пресова под високо налягане, за да завърши формоването. В сравнение с отвореното коване, затвореното коване има по-висока степен на оползотворяване на материала, по-малко флаш отпадъци и спестява скъпи суровини от титанова сплав. Настройката на матрицата прави формата на продукта правилна, точността на размера е висока, плоскостта на челната повърхност, последователността на вертикалността е добра и последващата допустима обработка е ефективно намалена. Въпреки това, този процес има строги изисквания за налягането на оборудването, точността на матрицата и степента на деформация и се използва най-вече за широкомащабно производство на стандартизирани титанови фланци от среден и висок клас, подходящи за промишлени сценарии със средно и високо налягане, средно натоварване.
Еoтермичното коване е високотехнологична технология за прецизно формоване на титанови сплави, пригодена за фланци във високопрецизни и високотехнологични области като космическата промишленост, ядрената енергетика и военните. По време на обработката заготовката и формата поддържат едни и същи постоянни температурни условия и пластичната деформация завършва при висока температура. Състоянието на постоянна температура елиминира вътрешното напрежение, причинено от температурната разлика на коване, избягва напукване, отскачане и проблеми с деформацията на детайла, а крайният продукт има отлична точност на размера. В същото време бавната и бавна деформация при постоянна температура допълнително усъвършенства металографската структура, позволявайки на детайла да има висока якост, издръжливост, устойчивост на висока температура и устойчивост на умора. Производствените разходи обаче са високи и цикълът е дълъг и се използва само за продукти с изключително строги условия на работа и високи изисквания за производителност.
Процес на формоване на заваряване
За ултра-голям диаметър и разделен тип титанови фланци обикновено се приема процесът на формоване чрез заваряване. Цялостното леене и коване на фланци с големи размери е трудно и скъпо. Заваряването позволява отделна обработка и след това повторно сглобяване, за да се оформи формата, която взема предвид както осъществимостта, така и здравината на конструкцията. Те се използват най-вече в големи съдове под налягане и оборудване за химически реакции като съвпадащи фланци. Производството използва главно заваряване с волфрамов инертен газ и електродъгово заваряване с флюсова сърцевина, като целият процес е защитен с инертен газ, за да се предотврати окисляването и азотирането на титановата сплав при високи температури, намалявайки порьозността на заваръчния шев и дефектите на пукнатините и гарантирайки, че якостта на заваръчния шев и устойчивостта на корозия са близки до тези на основния материал. Заварените фланци, които са преминали тестове за откриване на дефекти, имат отлична цялост и уплътнителни характеристики и могат да отговорят на специалните условия на високо налягане и силна корозия.
Допълнителни техники за прецизна обработка и повърхностна обработка
След завършване на грубото отливане е необходима допълнителна механична обработка и повърхностна обработка, за да се гарантира качеството на крайния продукт. Механичната прецизна обработка се извършва с помощта на CNC стругове, фрезови машини и оборудване за пробиване, включително струговане на челни повърхности, фино струговане с вътрешен и външен диаметър, фрезоване на уплътняваща повърхност и пробиване и нарязване на резби. Плоскостта, толерансът на диаметъра на отвора и грапавостта на уплътнителната повърхност са строго контролирани, за да се гарантира точността на сглобяване и ефективността на уплътняването на тръбопровода. Модификацията на повърхността включва методи като пясъкоструене, полиране и анодиране: пясъкоструенето премахва оксидните филми и неравностите; полирането оптимизира уплътнителната повърхност за предотвратяване на изтичане; анодирането образува плътен оксиден филм, повишавайки устойчивостта на корозия в среда със силна киселина и морска вода и удължавайки експлоатационния живот на фланеца.
Производството на титанови фланци трябва да приеме подходящия процес въз основа на конкретното приложение: отворено коване се използва за обикновени условия; затворено коване се приема за стандартизирани продукти от среден и висок клас; за специални и нестандартни части се избира прецизно леене; изотермично коване се използва за изключително взискателни условия с висока производителност; заваряване се използва за големи по размер компоненти. В комбинация с фина обработка и повърхностна обработка, размерите, механичните свойства и устойчивостта на корозия на фланците могат да бъдат осигурени, отговаряйки на изискванията за употреба за дългосрочна и надеждна работа на различни съоръжения от висок клас.
Baoji Yibaite New Materials Technology Co., ООД- най-добрият производител на титанови фланци
Адрес: No.10 Plant, No.3 Phoenix Road, High-tech Development Zone, Baoji City, провинция Shaanxi, Китай.
Имейл адрес:nancy@yibaite.com.cn stevenwei@yibaite.com.cn
Тел: 0086-18291761837, 0086-18992799610