Phân tích công nghệ gia công kim loại Titan

Là vật liệu kim loại có hiệu suất cao,titan thể hiện cả tính đặc biệt và tính phức tạp trong các đặc tính công nghệ của nó.
 

 

Thử thách	Vấn đề cốt lõi	Giải pháp
Tính lưu động kém	Điểm nóng chảy cao (1668 độ) dẫn đến khó điền khuôn phức tạp; nguy cơ chạy sai/đóng nguội.	Áp dụng phương pháp đúc lại bằng hồ quang chân không/đúc ly tâm + khuôn có độ tinh khiết cao-; kiểm soát chặt chẽ nhiệt độ rót.
co ngót	Độ co rút khi đông đặc 1,8%-2,5% gây ra biến dạng/nứt do ứng suất gây ra.	Dự trữ các khoản phụ cấp hao hụt lớn hơn; thiết kế độ dày thành đồng đều; tiến hành ủ giảm căng thẳng.
Hấp thụ khí	Các lỗ khí/các tạp chất oxit làm suy giảm tính chất cơ học và khả năng chống ăn mòn.	Nấu chảy/đổ trong điều kiện bảo vệ chân không/khí trơ (Ar/He); nguyên liệu khử khí; kiểm soát chính xác tốc độ rót.
Xu hướng phân biệt	Sự khác biệt về độ hòa tan pha của các nguyên tố hợp kim + sự hóa rắn không đồng đều gây ra sự phân chia ranh giới vùng/hạt, dẫn đến hiệu suất không nhất quán.	Tối ưu hóa hệ thống làm mát khuôn; kiểm soát tốc độ đông đặc; thêm chế phẩm; thực hiện xử lý nhiệt đồng nhất sau{0}}đúc.

 

 

1. Độ dẻo

Ở nhiệt độ phòng, titan nguyên chất và hợp kim titan có độ dẻo thấp với độ giãn dài và giảm diện tích thấp hơn nhiều so với thép carbon thấp và nhôm nguyên chất. Nó rất dễ bị gãy. Trong phạm vi-nhiệt độ cao cụ thể, độ dẻo được cải thiện, cho phép chúng chịu được biến dạng lớn. Quá trình xử lý bằng áp suất titan chủ yếu được thực hiện ở trạng thái nóng và nên tránh xử lý ở "vùng giòn xanh" 200-500 độ, nếu không quá trình gia công sẽ bị cứng lại và nứt có thể xảy ra.

2. Khả năng chống biến dạng

Titan có độ bền cao và khả năng chống biến dạng ở nhiệt độ cao vẫn cao hơn so với thép cacbon thấp và hợp kim nhôm. Quá trình xử lý đòi hỏi công suất thiết bị lớn và gây mài mòn khuôn nghiêm trọng. Nó liên quan chặt chẽ đến nhiệt độ xử lý và tốc độ biến dạng: nhiệt độ tăng có thể làm giảm đáng kể khả năng chống biến dạng, nhưng nó phải được kiểm soát dưới nhiệt độ chuyển pha; biến dạng ở tốc độ-thấp có lợi hơn cho dòng titan dẻo và giảm nguy cơ nứt.

3. Khả năng tha thứ

Nên áp dụng phương pháp "biến dạng nhỏ, nhiều lần" để tránh các vết nứt bên trong do biến dạng lớn một lần gây ra. Sau khi rèn, cần phải làm mát nhanh để ngăn chặn sự phân hủy pha -không đồng đều. Nó phù hợp cho các quy trình như đảo lộn, vẽ và đấm. Vật rèn có cấu trúc bên trong dày đặc và tính chất cơ học tuyệt vời, được sử dụng rộng rãi trong các bộ phận kết cấu trong lĩnh vực hàng không vũ trụ.

4. Khả năng cuộn

Titan có khả năng cuộn tuyệt vời ở nhiệt độ cao, với nhiệt độ cán tương tự như nhiệt độ rèn. Cần có thiết bị cán nóng liên tục kết hợp với bảo vệ khí trơ. Titan nguyên chất và hợp kim titan hợp kim thấp-có khả năng cuộn tốt và có thể được sử dụng để sản xuất tấm, mặt cắt, ống và các sản phẩm khác.

 

 

 

5. Khả năng đùn

Khả năng ép đùn của titan phụ thuộc vào "bảo vệ nhiệt độ cao + chân không/khí trơ". Titan nguyên chất có độ dẻo tốt và hợp kim titan loại + Gr5 thích hợp cho quá trình ép đùn và có thể tạo ra các biên dạng có mặt cắt ngang phức tạp. Quá trình ép đùn nóng được sử dụng để ép đùn: nhiệt độ làm nóng trước khuôn khoảng 400-600 độ, tốc độ ép đùn chậm và làm nguội nhanh được thực hiện sau khi ép đùn để đảm bảo độ chính xác về kích thước và cấu trúc đồng nhất của các phần.

 

 

1. Khả năng hàn

Theo nghĩa rộng, titan có hiệu suất hàn tốt, nhưng cần phải cách ly nghiêm ngặt với không khí. Theo nghĩa hẹp, titan có độ nhạy nứt mối hàn thấp, nhưng hợp kim titan{1}}hợp kim cao dễ bị nứt nguội. Trong quá trình hàn, vũng nóng chảy và vùng ảnh hưởng nhiệt-có xu hướng phản ứng với oxy và nitơ tạo thành Ti₂O₃ và TiN giòn và cứng làm giảm độ bền của mối hàn. Làm nguội nhanh dễ hình thành cấu trúc martensite, làm tăng độ cứng và nguy cơ nứt của mối nối.

2. Khả năng định hình mối hàn

Titan nóng chảy có tính lưu động kém và hình thành mối hàn dễ gặp các vấn đề như chiều rộng không đồng đều, cốt thép quá mức và bề mặt gồ ghề. Các thông số hàn cần được tối ưu hóa kết hợp với bảo vệ argon để đảm bảo hình thành mối hàn đồng đều và mịn màng. Các phương pháp hàn phổ biến bao gồm hàn khí trơ vonfram (TIG) và hàn hồ quang plasma. Vật liệu hàn nên sử dụng dây hàn hợp kim titan phù hợp với thành phần kim loại cơ bản để tránh sự phân tách thành phần.

4. Độ nhạy vết nứt mối hàn

Titan nguyên chất và hợp kim titan loại -có độ nhạy nứt mối hàn cực kỳ thấp, với nguy cơ chính là các vết nứt nóng; + loại và loại -hợp kim titan dễ bị nứt nguội. Các biện pháp kiểm soát bao gồm: làm sạch nghiêm ngặt bề mặt kim loại cơ bản và dây hàn trước khi hàn; gia nhiệt trước khi hàn; làm mát chậm sau khi hàn, và ủ giảm căng thẳng để giảm ứng suất và độ cứng của khớp.

5. Xu hướng làm cứng mối hàn sau{1}}

Do sự chuyển đổi cấu trúc và tăng cường dung dịch rắn, các mối hàn bằng hợp kim titan có xu hướng cứng lại sau mối hàn-rõ ràng. Nó có độ cứng thường cao hơn 10%-30% so với kim loại cơ bản khiến cho quá trình cắt tiếp theo trở nên khó khăn hơn. Chúng ta cần-xử lý nhiệt sau mối hàn để cải thiện cấu trúc mối nối, giảm độ cứng cũng như nâng cao độ bền và hiệu suất xử lý. Phát hiện khuyết tật sau hàn có thể phát hiện các khuyết tật bên trong như lỗ rỗng, vết nứt đối với các bộ phận hàn có yêu cầu cao.

 

Ruihang chủ yếu sản xuất các sản phẩm titan, chẳng hạn như tấm titan, tấm, thanh, dây, ống, vật rèn. Nếu bạn có nhu cầu mua hàng, vui lòng liên hệ với chúng tôi: Sam.Rui@bjrh-titanium.com