Metoda de îndreptare prin curgere în vid pentru materialele din titan

Metoda de îndreptare sub vid pentru materialele din titan este o tehnologie concepută pentru a aborda problemele de elasticitate ridicată și rezistență ridicată a titanului și aliajelor de titan la temperatura camerei, ceea ce face ca îndreptarea convențională să fie dificil de îndeplinit. În funcție de forma materialelor din titan (cum ar fiplăci, țevi, etc.), procesele specifice de îndreptare variază.

 

 

 

Această metodă este o metodă de îndreptare finală utilizată în mod obișnuit pentru plăci de către întreprinderi precum Boeing. Miezul său este de a aplica presiune prin diferența de presiune a vidului, de a obține o îndreptare prin fluaj combinată cu temperatură ridicată și de recoacere completă pentru a elibera simultan stresul. Pașii specifici sunt următorii:

 

• Pregătirea pentru încărcarea cuptorului: Așezați placa de titan care urmează să fie îndreptată pe o platformă ceramică cu planeitate extrem de mare în interiorul unui cuptor de îndreptare cu vid. Acoperiți partea superioară a plăcii cu materiale de izolare termică pudră, cum ar fi vermiculitul, și înfășurați și etanșați stratul exterior cu o folie de plastic-rezistentă la temperatură ridicată pentru a forma un spațiu închis relativ independent, care nu numai că asigură efectul de izolare termică, ci și pune bazele aplicării ulterioare a presiunii prin diferența de presiune.

 

• Evacuarea cu vid și creșterea temperaturii: Evacuați cuptorul utilizând o unitate de vid, cum ar fi o pompă de vid cu circulație de apă-, controlând de obicei gradul de vid în intervalul de 3325 - 7980Pa; în același timp, porniți elemente de încălzire, cum ar fi electrozii-răciți cu apă, pentru a crește temperatura. Adoptați o metodă de încălzire lentă pentru a evita stresul nou în placă cauzat de creșterea bruscă a temperaturii.

 

• Fluxare constantă a temperaturii: ridicați temperatura la intervalul de temperatură de recoacere a materialelor din titan, aproximativ 580 - 650 grade și mențineți temperatura constantă timp de 5 - 8 ore. În această stare, rezistența la fluaj a materialului de titan scade, iar presiunea atmosferică externă acționează uniform asupra plăcii prin filmul de plastic, determinând piesele îndoite să sufere deformare la fluaj sub acțiunea combinată a presiunii și a temperaturii ridicate, potrivindu-se treptat cu forma plată a platformei ceramice. Între timp, deformarea și tensiunile reziduale interne și externe generate în timpul procesului de producție sunt, de asemenea, eliminate treptat.

 

• Răcirea și îndepărtarea cuptorului: după finalizarea etapei de temperatură constantă, răciți cuptorul prin dispozitive precum țevile răcite cu aer-conectate la conducta de vid. Întregul proces de răcire poate dura 20 - 30 ore. Când temperatura scade la aproximativ 80 de grade, placa poate fi scoasă din cuptor. Placa finită are planeitate ridicată și aproape fără elasticitate.

 

,

Sursa imaginii: RAPORT TEHNIC NIPPON STEEL NR. 62 IULIE 1994

 

 

Pentru țevi din aliaj de titan cu rezistență ridicată, cu o curgere mai mare sau egală cu 700 MPa, sau țevi cu pereți subțiri din aliaj de titan cu diametru-egal și ne-diametru-cu diametru mare-din aliaj de titan cu un diametru mare-grosime prin metoda de îndreptare, care nu poate fi procesată de îndreptare verticală. se adoptă cuptorul cu vid cu greutate proprie și contragreutate. Pașii sunt următorii:

 

• Pretratarea țevilor: pentru țevi cu pereți-subțiri cu un raport de diametru-grosime mare, introduceți o țeavă de oțel de-lungime egală în interiorul țevii pentru a preveni țeava să devină eliptică în timpul îndreptării; apoi găuriți găuri la capetele superioare și inferioare ale țevii și, respectiv, introduceți tije de oțel. Tija de oțel superioară este folosită pentru ridicare, iar tija de oțel inferioară este folosită pentru greutăți suspendate.

 

• Configurație de ridicare și contragreutate: Ridicați capătul superior al țevii în cuptorul vertical de tratament termic cu vid prin tija de oțel și agățați greutăți de tija de oțel inferioară. Centrul de greutate al greutăților trebuie să coincidă cu axa țevii. Masa greutăților trebuie calculată cu precizie, care ar trebui să îndeplinească intervalul „limita de curgere a țevii la temperatura tratamentului termic × 10⁻⁴ × aria secțiunii transversale a țevii - masa țevii” până la „3 × limita de curgere a țevii la temperatura tratamentului termic × 10⁻⁴ × aria secțiunii transversale a țevii {- × aria secțiunii transversale a țevii {{}{7}} conductă”, astfel încât să se evite îndreptarea ineficientă din cauza greutății insuficiente sau alungirea conductei din cauza greutății excesive.

 

• Evacuare cu vid și tratament termic: Mai întâi, evacuați cuptorul la un grad de vid mai mic de 1×10⁻²Pa, apoi porniți dispozitivul de încălzire pentru a crește temperatura la 500 - 600 grade și mențineți temperatura timp de 5 - 8 ore. Sub acțiunea propriei gravitații și a tensiunii greutăților, conducta suferă o deformare prin fluaj de-a lungul direcției axiale, corectând treptat părțile îndoite.

 

• Finalizarea răcirii: După tratamentul termic, umpleți cuptorul cu argon pentru o răcire rapidă. Când temperatura scade sub 100 de grade, conducta poate fi scoasă din cuptor. Rectitudinea conductei tratate prin această metodă poate fi mai mică sau egală cu 1 mm/m, ceea ce poate îndeplini cerințele aplicațiilor de-înaltă precizie.

 

Referinte:

[1] Mitsuo lshi, Yasutaka Ando, ​​Isao Nagai, 《RAPORT TEHNIC NIPPON STEEL NR. 62 IULIE 1994 expresNIPPON STEEL,1994,UDC621:46-47 https://www.nipponsteel.com/en/tech/report/nsc/pdf/6208.pdf