Анализ технических моментов технологии обработки титановых фланцев

Титановые фланцы, обладающие низкой плотностью, высокой прочностью и превосходной коррозионной стойкостью, являются ключевыми компонентами в-высокотехнологичных областях оборудования, таких как химическая промышленность, морское машиностроение, аэрокосмическая промышленность и атомная энергетика. Их обработка ограничена материальными характеристиками титановых сплавов, требующими преодоления технических трудностей, в том числе низкой теплопроводности, сильного наклепа, склонности к окислению и загрязнению при высоких температурах.

 

 

 

1. Основа выбора материала

Обычная коррозионная-устойчивость: чистый титан класса 1/2.

Сценарии с сильной кислотой и высоким содержанием хлора: палладий Gr7-содержащий титановый сплав

 

2. Стандарты и проверки

Сырье должно соответствовать стандартам ASTM B381; Отчеты о физических, химических и механических свойствах должны быть проверены по прибытии, чтобы избежать влияния примесей на обработку.

 

 

1. Основная цель

Обеззараживание и предотвращение вторичного загрязнения.

 

2. Этапы процесса

Механическое шлифование/кислотное травление для удаления оксидной окалины, масляных пятен и ржавчины → Промывка чистой водой до нейтрального состояния после кислотного травления → Пассивация поверхности для образования плотной оксидной пленки и повышения коррозионной стойкости.

 

3. Табу

Не используйте хлор-содержащие или фтор-содержащие чистящие средства; используйте специальные инструменты; избегайте контакта с углеродистой сталью, чтобы предотвратить загрязнение железом.

 

 

1. Традиционный процесс ковки заготовок

Контроль сердцевины: ковка в бета-фазе при температуре 950-1000 градусов для баланса пластичности и измельчения зерна.

Среда нагрева: вакуумная печь/защита аргона высокой-чистоты с давлением вакуума для предотвращения окисления и поглощения водорода.

Требования к процессу: Многопроходная штамповка; своевременный после-отжиг после ковки для снятия напряжений.

 

2. Инновационный процесс порошковой металлургии.

Проблема решена: устранена проблема низкого коэффициента использования традиционной ковки.

Параметры сырья: Титановый порошок с содержанием кислорода 500-1000ppm.

Технологическая схема: формование холодным изостатическим прессованием (CIP).

Преимущества процесса: Увеличение коэффициента использования материала без необходимости прокалывания; применимо к фланцам.

 

 

1. Режущие инструменты и параметры резки.

Выбор инструмента. Используйте специальные инструменты с твердосплавным или-алмазным покрытием и острыми режущими кромками, чтобы уменьшить нагар.

Параметры резки:

Токарная обработка: скорость 20-5 м/мин, подача 0,1-0,2 мм/об, глубина резания 2-5 мм.

Фрезерование: послойная резка с глубиной каждого слоя менее или равной 3 мм.

Охлаждение и смазка: используйте специальную смазочно-охлаждающую жидкость из титанового сплава для достаточного охлаждения и предотвращения прилипания инструмента и пригорания поверхности.

 

2. Точность обработки уплотнительных поверхностей.

Стандартные требования: Соответствовать ASME B16.5; после сварки требуется вторичная механическая обработка для устранения деформации.

Поднятое лицо:

Высота выступа: 1,6 мм для 150/300 фунтов, 6,4 мм для 400 фунтов+.

Шероховатость: 3,2-6,3 мкм; обработайте 45-55 зубчатых канавок на дюйм.

Соединение кольцевого типа: Шероховатость боковой стенки менее или равна 1,6 мкм, плоскостность менее или равна 0,01 мм (требуется сверх-прецизионное шлифование).

Шпунт и канавка/наружная и внутренняя резьба: шероховатость менее или равна 3,2 мкм; Для обеспечения установки требуется точное позиционирование.

 

 

1. Основные процессы термообработки

Экологические требования: Защита от вакуума/инертного газа для предотвращения окисления и загрязнения.

Обычный отжиг: ниже температуры бета-перехода, выдержка в течение 1-3 часов с последующим охлаждением на воздухе для устранения механического напряжения.

Отжиг для снятия напряжений: применим к обработанным/сварным деталям во избежание последующей деформации.

Старение на раствор альфа-бета-титановых сплавов: закалка в воду на раствор в верхней альфа-бета-области с последующим старением для балансировки прочности и ударной вязкости.

 

2. Контроль качества термообработки.

Равномерность температуры печи: с отклонением эффективной зоны нагрева менее или равно ±5 градусов.

Параметры вакуума: Скорость повышения давления Меньше или равна 1,33 Па/ч; степень вакуума Больше или равна 2×10⁻³Па при температуре выше 750 градусов или защите от парциального давления аргона высокой-чистоты.

Требования к проверке: Содержание водорода Менее или равно 0,015 % для предотвращения водородного охрупчивания; металлографический анализ для подтверждения однородной структуры и исключения крупных зерен и чрезмерных оксидных слоев.

 

 

1. Процессы обработки поверхности

Основная цель: сбалансировать коррозионную стойкость и внешний вид; Обработанная поверхность не должна иметь царапин, выбоин, загрязнений и других дефектов.

Основные процессы:

Пескоструйная обработка: Удалить заусенцы и оксидные окалины; шероховатость поверхности Ra Меньше или равна 1,6 мкм для улучшения адгезии покрытия.

Кислотное травление и пассивация: оптимизируют характеристики оксидной пленки и повышают коррозионную стойкость, подходят для химических и морских условий.

Особые рабочие условия: анодное оксидирование или палладиевое покрытие для повышения устойчивости к экстремальным средам.

 

2. Проверка качества всего-процесса

Проверка размеров: проверьте внешний диаметр, внутренний диаметр, толщину, положение отверстий для болтов и т. д. в соответствии со стандартом ASTM B381, с допуском, контролируемым по классу IT7.

 

Механические свойства: Выборочный контроль прочности на разрыв, предела текучести и удлинения.

Не-неразрушающий контроль: ультразвуковой контроль на наличие внутренних дефектов и проникающий контроль на наличие поверхностных трещин; прецизионное измерение размеров и шероховатости канавок RTJ. Коррозионные характеристики: проверьте с помощью соляного тумана или испытаний на погружение в среду на соответствие требованиям к рабочим условиям.

 

Baoji Ruihang, как производитель изделий из титана и титановых сплавов, поставляет клиентам высококачественные-поддержки, в том числе из титана.

фланцы, стержни, пластины, проволока и поковки. Для получения более подробной информации о продуктах, пожалуйста, свяжитесь с нами по электронной почте:Sam.Rui@bjrh-titanium.com