Як виготовляють титанові труби: від губки до безшовної труби
Залишити повідомлення
Крок 1: від титанової руди до титанової губки
Усі титанові вироби починаються з титанової губки. Руду, головним чином ільменіт або рутил, переробляють до тетрахлориду титану, а потім відновлюють магнієм або натрієм у процесі Кролла або Хантера для отримання пористої титанової губки. Губку подрібнюють і очищають від залишкових домішок; тільки очищена губка придатна для плавлення, оскільки домішки сильно впливають на механічні властивості та стійкість до корозії кінцевої труби.
Крок 2: Плавлення та лиття зливків
Очищена губка разом із легуючими елементами, такими як алюміній, ванадій або молібден, якщо це необхідно, ущільнюється в електроди та плавиться у печі для вакуумно-дугового переплаву (VAR) або електронно-променевій печі. Вакуумне плавлення видаляє гази та леткі речовини й утворює однорідний розплав. Розплавлений титан розливають у циліндричні чушки, які стають сировиною для трубної заготовки.
Крок 3: Гаряча обробка заготовок труб
Злиток піддається гарячій обробці шляхом прокатки або кування при температурах, як правило, вище 900 градусів, щоб зруйнувати структуру лиття та покращити розмір зерна. Отриману заготовку потім проколюють і прокатують або кують у заготовку з порожнистої труби. У деяких випадках використовуються етапи холодної обробки для досягнення необхідних розмірів і властивостей заготовки перед екструзією.
Крок 4: Екструзія безшовної труби
Заготовка труби нагрівається до певної температури для підвищення пластичності, а потім проштовхується через матрицю під гідравлічним тиском у екструзійному пресі, утворюючи суцільну безшовну трубу. Екструзія ретельно контролюється для досягнення точних розмірів і необхідних механічних властивостей, і це ключовий етап, який відрізняє безшовні титанові труби від зварних.
Крок 5: Відпал, холодне витягування та термічна обробка
Після екструзії труба відпалюється для усунення внутрішньої напруги та підвищення пластичності. Потім його протягують холодним способом через серію штампів, поступово зменшуючи діаметр і товщину стінки, одночасно збільшуючи довжину. Холодне витягування покращує механічні властивості та якість поверхні. Остання фаза-термічної обробки застосовує контрольовані цикли нагрівання та охолодження для досягнення бажаної мікроструктури та твердості, збалансовуючи міцність і пластичність для запланованої експлуатації.
Крок 6: Оздоблення та контроль якості
Механічна обробка та доведення доводять трубу до необхідних розмірів і якості поверхні, не залишаючи дефектів. Застосовується строгий контроль якості та перевірка, включаючи перевірку розмірів, вимірювання товщини стінок, перевірку поверхні та, за необхідності, гідростатичні або вихрові випробування та хімічний аналіз. До відвантаження допускаються тільки туби, що відповідають специфікації.
FAQ
1. Чим відрізняються безшовні та зварні титанові труби?
Безшовні труби виготовляються шляхом екструзії та холодного витягування з суцільної заготовки та не мають поздовжнього зварного шва, що забезпечує однорідні властивості по всьому колу. Зварні труби формуються зі смуги і зварюються поздовжньо, що може бути більш економічним для тонких стінок і великих діаметрів.
2. Чому плавлення проводять у вакуумі?
Розплавлений титан легко реагує з киснем і азотом при високій температурі. Вакуумно-дугове плавлення видаляє гази та летючі речовини та запобігає забрудненню, що є важливим для пластичності, зварюваності та стійкості до корозії.
3. Які найпоширеніші титанові сплави для труб?
Комерційно чисті сорти (CP1-CP4) використовуються для захисту від корозії, тоді як сплави, такі як Ti-6Al-4V, Ti-3Al-2,5V і Ti-0,2Pd, використовуються там, де потрібна висока міцність або спеціальна стійкість до корозії.
4. Як контролюється товщина стінки титанової трубки?
Товщина стінки встановлюється екструзійною головкою та уточнюється проходами холодного витягування, потім перевіряється ультразвуковими або механічними вимірюваннями на кожній виробничій партії, а результати повідомляються в сертифікаті перевірки.
5. Яку обробку поверхні отримують титанові трубки?
Травлення в кислотному розчині видаляє оксидну накип і -збагачений киснем шар після термічної обробки, а також застосовують додаткову механічну обробку, полірування або шліфування, де вказана обробка поверхні. Перед прийманням на поверхні не повинно бути тріщин, подряпин і ямок.
