Analisis Proses Pembentukan Dan Kinerja Mekanik Siku Paduan Titanium

Paduan titaniumkualitas pembentukan siku sangat penting untuk keselamatan, keandalan, dan masa pakai sistem pipa. Kekuatan luluhnya yang tinggi, rasio luluhnya yang besar, rentang deformasi plastis yang sempit, dan sensitivitas suhu yang tinggi terhadap kontaminasi O, N, H membatasi proses pembentukan tradisional.

 

 

 

Stok titanium dan tabung titanium

 

(I) Proses Pembentukan Pengelasan

• Pengelasan Tersegmentasi (Pinggang Udang).: Mencakup pengelasan-beberapa bagian, dengan persyaratan peralatan rendah dan kemampuan untuk siku-berdiameter besar. Namun, ia memiliki banyak lapisan las, mudah mengalami konsentrasi tegangan, menunjukkan ketahanan korosi yang buruk, mudah bocor, dan memiliki masa pakai yang singkat.

 

• Pengelasan Plat Tekan: Mengurangi jumlah lapisan las dan sedikit meningkatkan ketahanan terhadap korosi namun tetap menimbulkan risiko pengelasan. Ini hanya digunakan dalam jumlah kecil untuk saluran pipa darurat atau tidak-kritis.

 

(II) Proses Pembentukan Stamping

• Stempel Dingin: Cocok untuk produksi-berdiameter kecil,-berdinding tipis, dan-dalam jumlah kecil, menawarkan biaya rendah dan proses sederhana. Cacatnya meliputi springback yang besar, pengurangan ketebalan dinding, dan kerutan permukaan.

 

• Stempel Panas: Dapat beradaptasi untuk siku-berdinding tebal dan-berdiameter sedang, memastikan kualitas pembentukan yang baik. Risikonya terletak pada mudahnya oksidasi karena perlindungan pemanasan yang tidak tepat, sehingga memengaruhi kinerja.

 

(III) Proses Pembentukan Ekstrusi Dorong Panas

• Inti Proses: Berdasarkan prinsip volume konstan selama deformasi plastis logam, mandrel mengontrol deformasi, dan logam terkompresi di busur bagian dalam mengalir ke area pemuaian diameter untuk memastikan ketebalan dinding yang seragam. Siku memiliki tampilan yang halus, akurasi dimensi yang tinggi, dan dapat diproduksi secara terus menerus dalam jumlah banyak.

 

• Membentuk Poin-Poin Penting: Pipa blanko berada dalam kondisi tegangan kompresi aksial/radial dan tegangan melingkar, dengan deformasi terkonsentrasi di bagian perut. Mengontrol suhu pemanasan, kecepatan dorong, dan parameter mandrel dapat menghindari cacat seperti ketebalan dinding yang tidak rata, kerutan, dan retak.

 

• Prestasi Aplikasi: Proses yang dikembangkan oleh Northwest Institute for Nonferrous Metal Research dapat menghasilkan siku mulus dengan diameter maksimum φ219, yang kinerjanya memenuhi ASTM B363-95, sehingga mengatasi kelemahan pembentukan pengelasan dan stamping.

 

(IV) Proses Pembentukan Pengecoran

• Cacat: Rentan terhadap porositas, penyusutan rongga, dan inklusi; ketebalan dinding Lebih besar dari atau sama dengan 5 mm tidak sesuai dengan jaringan pipa konvensional; permukaan kasar meningkatkan resistensi transmisi.

 

• Kekurangan: Ketahanan korosi lebih rendah dibandingkan paduan titanium tempa, dan biayanya relatif tinggi.

 

(V) Proses Pembentukan Khusus Lainnya

• Ekstrusi Dingin: Cocok untuk siku-presisi tinggi dan berdiameter-kecil, yang memiliki tampilan bagus, akurasi dimensi tinggi, dan ketebalan dinding seragam. Ini memiliki persyaratan tinggi untuk cetakan dan pipa kosong, sehingga memerlukan biaya tinggi.

 

• Pembentukan Panas Mandrel: Mampu menghasilkan siku dengan berbagai diameter, mewujudkan ekspansi dan pembengkokan sinkron selama pemanasan dan dorongan, yang memerlukan perlakuan panas dan pemesinan selanjutnya.

 

• Metode UO: Pelat titanium ditekan hingga membentuk bentuk, dengan fokus pada siku-berdiameter besar dan berdinding tebal-, cocok untuk kondisi kerja di mana blanko pipa tidak dapat digunakan.

 

 

(I) Pengaruh terhadap Sifat Mekanik

• Pembentukan Pengelasan: Lapisan lasnya lemah; butiran kasar di zona-yang terkena dampak panas menyebabkan penurunan kinerja; tegangan sisa kemungkinan besar akan menyebabkan retak korosi tegangan.

 

• Pembentukan Stempel: Pengerasan kerja mengakibatkan peningkatan kekerasan dan penurunan ketangguhan; Akumulasi springback pada cold stamping menyebabkan tegangan sisa, sehingga mempengaruhi stabilitas struktur.

 

• Pembentukan Ekstrusi Dorong Panas: Deformasi panas yang seragam menyempurnakan struktur, dan perlakuan panas menghilangkan stres, mencapai keseragaman mekanis yang optimal. Kekuatannya sama dengan logam dasar, dan tingkat perpanjangannya lebih besar dari atau sama dengan 15%, memenuhi persyaratan jaringan pipa utama.

 

(II) Pengaruh Terhadap Ketahanan Korosi

• Pengelasan: Lapisan oksida yang terputus-putus dan cacat pada lapisan las menyebabkan ketahanan korosi yang buruk dan kebocoran korosi yang mudah.

 

• menginjak: Cacat permukaan merusak lapisan oksida, memperparah korosi lokal.

 

• Ekstrusi Dorong Panas: Perlindungan gas inert mencegah oksidasi, menghasilkan lapisan oksida utuh dan permukaan halus. Ketahanan korosi sama dengan logam dasar, beradaptasi dengan kondisi kerja korosi yang kuat; ketebalan dinding yang seragam dapat mencegah korosi tegangan dan memperpanjang masa pakai.

 

(III) Pengaruh terhadap Stabilitas Dimensi

• Pengelasan Tersegmentasi (Pinggang Udang).: Kesalahan kumulatif dari pengelasan multi-bagian menyebabkan sudut dan kelengkungan tidak rata, sehingga menyulitkan pemasangan.

 

• Pembentukan Stempel: Pegas balik elastis menyebabkan penyimpangan dimensi, sehingga memerlukan pembentukan untuk meningkatkan biaya.

 

• Pembentukan Ekstrusi Dorong Panas: Kontrol bentuk yang presisi oleh mandrel memastikan toleransi dimensi memenuhi HG/T3651-1999 dan ANSI B16.9, dengan kemampuan adaptasi pemasangan yang sangat baik.

 

 

• Seleksi Proses

Untuk saluran pipa yang-tahan terhadap korosi, siku mulus ekstrusi dorong panas lebih disukai.

Ekstrusi dingin digunakan untuk siku-dalam jumlah kecil,-presisi tinggi, dan berdiameter-kecil.

Pengelasan pelat tekan dapat digunakan dalam jumlah kecil untuk skenario tidak-kritis/darurat .

Siku pengelasan yang tersegmentasi (pinggang udang) dilarang.

 

• Optimasi Kinerja

Optimalkan parameter kerja panas melalui simulasi numerik untuk meningkatkan presisi.

Tingkatkan teknologi perlindungan oksidasi.

Integrasikan pembentukan dan perlakuan panas untuk meningkatkan kualitas dan efisiensi.

 

• Kontrol Kualitas

Mematuhi HG/T3651-1999 dan menerapkan kontrol proses penuh untuk memastikan pengoperasian yang aman.

 

Ruihang Group sebagai produsen profesional, memasok-produk titanium dan paduan titanium berkualitas tinggi. Untuk lebih jelasnya, silahkan menghubungi kami melalui Email:Sam.Rui@bjrh-titanium.com