Mehrere Bearbeitungstechniken zur Tiefenbearbeitung von Titanwerkstoffen

Tiefe Verarbeitung vonTitanmaterialienumfasst mehrere Verarbeitungstechniken, darunter Biegen, Tiefziehen, Ausbauchen und Drehen. Zu den Materialien gehören die häufig verwendeten Titanlegierungen GR.1, GR.2, GR.5 und GR.12 aus reinem Titan.
1. Biegeumformung
Biegen ist eine Bearbeitungstechnik, die plastische und elastische Verformung kombiniert und eine gängige Umformmethode für die Tiefenbearbeitung und Herstellung von Titanwerkstoffen ist. Bei der Biegeverformung sollte der Rückprallbetrag berücksichtigt werden. Der Biegewinkel von Titanmaterial kann im Allgemeinen größer als 90 Grad sein, es muss jedoch die Anforderung eines kleinen Biegeradius erfüllen. Titanrohre mit einem Durchmesser von weniger als 50 mm können kalt gebogen werden. Nach dem Kaltbiegen wird eine Spannungsarmglühbehandlung empfohlen. Das Warmbiegen von Titanrohren wird entsprechend der ausgeübten Kraft in Zugbiegen und Druckbiegen unterteilt. Die Erhitzungstemperatur für reines Titan beträgt im Allgemeinen 177-350 Grad, und Titanlegierungen können auf 427 Grad erhitzt werden. An diesem Punkt nimmt die Streckgrenze um 25-50 % ab, die Plastizität nimmt ab und der Rückprallwinkel ist sehr klein.
2. Stanzformen
Das Stanzen und Formen von Titanplatten und Titanlegierungen ist relativ schwierig, da ihr Biegeradius größer ist als der von häufig verwendeten Stählen und Nichteisenmetallen.
Zu den in China am häufigsten verwendeten Stanzverfahren gehören Kaltumformen, Warmumformen und Vorformen mit anschließendem Warmrichten.
A: Kaltumformung wird nur bei Werkstücken mit dünnen Wänden, geringer Verformung, großem Biegeradius und geringen Maßanforderungen angewendet. Wenn die Verformung beim Kaltumformen groß ist, können Kaltpräge- und prozessinterne Glühverfahren eingesetzt werden. Nach dem Kaltprägen ist ein abschließendes Glühen erforderlich; Beseitigen Sie Restspannungen, die durch die Bearbeitung entstehen.
B: Titanplatten und Werkstücke aus Titanlegierungen mit komplexen Formen und großen Verformungen können durch Heißprägen geformt werden. Bei der Bildung bei niedrigeren Temperaturen liegt die Erwärmungstemperatur zwischen 200-350 Grad und die Dehnung kann 40 % erreichen; Bei der Hochtemperaturumformung kann die Erwärmungstemperatur 600-800 Grad erreichen, was für die Umformung von Werkstücken mit dicken Brammen, großer Verformung und großer Umformgröße geeignet ist. Es gibt drei Hauptheizmethoden: Erhitzen der Form, Erhitzen des Rohlings und gleichzeitiges entsprechendes Erhitzen der Form. Nach der Warmumformung müssen Titanwerkstücke einer Oberflächenbehandlung wie Sandstrahlen und Säurewaschen unterzogen werden, um Oxidablagerungen und Schmutzschichten zu entfernen. Vorgeformtes Warmrichten bezieht sich auf den Prozess, bei dem zunächst vorgeformte Teile durch herkömmliches Stanzen hergestellt und dann auf speziellen Werkzeugmaschinen oder Geräten erhitzt und gerichtet werden, um Eigenspannungen und Rückprall zu beseitigen und so die erforderliche Linienform und Größe des Werkstücks zu erreichen .
3. Spinnformen
Das Drückformen integriert die Prozesseigenschaften Schmieden, Extrudieren, Strecken, Biegen, Ringwalzen und Querwalzen. Der Drückformprozess zeichnet sich durch gute Verformungsbedingungen, eine hohe Materialausnutzung (wodurch 20 % -50 % der Materialien eingespart werden können), eine hohe Oberflächenglätte des Produkts und geringe Größenunterschiede aus.
4. Dehnungsfuge
Je nach Expansionsmethode kann sie in mechanische Expansion, flexible Expansion und explosive Expansion unterteilt werden.
Die Dehnungsfugenmethode wird häufig beim Verkleben von Titanrohr-Titanplatten verwendet. Dabei handelt es sich um eine mechanische Methode, die auf der Verformung des Rohrs und der Rohrplatte beruht, um eine dichte Verbindung zu erreichen.
Kompensatoren sind ein wichtiger Prozess bei der Herstellung von Rohrwärmetauschern. Bei der Verbindung von Titanrohren mit Titanrohrböden sollte der Ausdehnungsgrad (Ausdehnungsrate des Innendurchmessers) zwischen 1-6 % liegen. Ausgedrückt als Rohrwandverdünnungsrate kann der Ausdehnungsgrad 5 % erreichen.