Pasul 1: Obțineți RawMmaterialele
Pentru a realiza un semifabricat de tub de titan, primul pas este să aveți materii prime calificate. Titanul din scoarța terestră există în principal sub formă de dioxid de titan în minerale precum rutil și ilmenit. Printr-o serie de reacții chimice complexe, tratând în principal minereul cu clor și carbon, iar apoi reacționând cu magneziu metalic, se obține în sfârșit un titan pur poros și liber ca un burete, care se numește „titan burete”. Numele său este foarte descriptiv deoarece aspectul și textura lui sunt într-adevăr ca un burete de metal gri. Aceasta este baza pentru toate prelucrările ulterioare, iar puritatea sa determină în mod direct calitatea semifabricatului final al tubului. După obținerea buretelui de titan, lucrătorii îl vor sparge în bucăți mici de o anumită specificație pentru a se pregăti pentru următoarea etapă de topire.
Pasul 2: Topirea&CastingInto Lingouri
Buretele de titan liber nu poate fi procesat direct în tuburi. Trebuie topit într-un singur lingot de metal dens. Datorită reactivității extreme a titanului la temperaturi ridicate, acesta reacționează puternic cu oxigenul, azotul și alte gaze din aer. Prin urmare, procesul de topire trebuie efectuat în vid sau sub protecția gazelor inerte. Cea mai des folosită metodă industrială este „topirea cu arc consumabil în vid”. Pur și simplu, titanul burete și elementele de aliere necesare (cum ar fi aluminiul și vanadiul, utilizate pentru a produce aliajul de titan TC4 utilizat în mod obișnuit) sunt presate în electrozi. Într-un creuzet de cupru mare, aspirat și răcit cu apă-cu apă, electrozii acționează ca „lumânări”, generând arcuri de temperatură-înaltă prin auto-electrificare pentru a se topi. Titanul topit este apoi aruncat într-un creuzet dedesubt pentru a se răci și a se solidifica, formând primul lingou de titan. Pentru a asigura o compoziție uniformă și pentru a îndeplini standardele de puritate, acest proces se repetă de obicei de două până la trei ori. Lingoul final cilindric sau pătrat de titan obținut este „materialul de bază” pentru realizarea taglelor tubulare.
Pasul 3: Forjare& Piercing
Cu un lingou solid de titan în mână, următorul pas este transformarea acestuia într-un semifabricat de tub tubular. Lingoul de titan, după topire, are granule mari și o structură internă neuniformă. Mai întâi trebuie falsificat. Lingoul este încălzit la o temperatură adecvată (de obicei între 800 și 1000 de grade ), apoi este răsturnat și extras în mod repetat folosind o presă hidraulică de zece-mii- tone sau un ciocan de forjare. Acest proces este ca frământarea aluatului, care poate descompune boabele mari, poate rafina microstructura și poate compacta orice posibile defecte interne, îmbunătățind semnificativ proprietățile mecanice ale materialului de titan. După forjare, se obține o bară de dimensiuni mai mici-, mai densă. Apoi urmează pasul crucial - piercing-ul. Cea mai clasică metodă este „piercing-ul cu rulare în cruce”, în care bara de titan încălzită este trimisă între două role contra-rotative. Liniile centrale ale rolelor și ale barei au un unghi. Sub acțiunea frecării, bara se rotește și avansează simultan, iar la centru, este supusă unei puternice eforturi de forfecare, fiind astfel „forțată” să aibă un orificiu străpuns prin ea, formând un tub gol inițial.
Pasul 4: rulare de precizie& Tratament
Tuburile brute obținute din piercing sunt încă destul de grosiere, cu grosimea neuniformă a peretelui și dimensiuni imprecise. Este necesară o prelucrare ulterioară. Acest lucru este realizat în mod obișnuit prin procesul de „laminare a tuburilor”, cum ar fi utilizarea unei laminoare la rece. În timpul acestui proces, tubul brut este plasat peste un dorn dur și trecut printr-o rolă de tip orificiu-cu formă specială. Pe măsură ce laminorul se mișcă înainte și înapoi, tubul este laminat treptat, reducând grosimea peretelui, scăzând diametrul și netezind suprafața. Precizia dimensională este îmbunătățită semnificativ. Prin treceri multiple de laminare la rece și tratament termic intermediar (cunoscut sub numele de „recoacere”, care are ca scop eliminarea întăririi și stresul cauzat de prelucrare și restabilirea plasticității materialului), se obține în sfârșit un semifabricat de tub de titan cu dimensiuni precise și performanțe excelente. În cele din urmă, semifabricatul tubului este îndreptat, capetele sunt tăiate, suprafața este curățată (cum ar fi spălarea cu acid pentru a îndepărta depunerile de oxid) și se efectuează teste ne-distructive pentru a se asigura că nu există defecte interne sau de suprafață. În acest fel, este produs un semifabricat de tub de titan calificat, care este utilizat pentru fabricarea diferitelor tuburi de titan de precizie necesare în domeniul aerospațial, chimic, medical și în alte domenii.
