Potpuna analiza procesa toplog valjanja titanijumskih ploča: od principa do ključnih prednosti

The Proces vrućeg valjanja titanijumske ploče, sa svojim odličnim mehaničkim svojstvima, otpornošću na koroziju i niskom gustinom, pokazao je široke mogućnosti primjene u vazduhoplovstvu, hemijskoj opremi, medicinskoj opremi, brodskom inženjerstvu i drugim oblastima. Njihova jedinstvena svojstva igraju nezamjenjivu ulogu u mnogim industrijama. Vrijedi spomenuti da je oksidni film na površini titanijumske ploče poput prirodnog i izdržljivog separatora. Upotreba titanijumskih klica može uštedjeti separatore, olakšati ljuštenje ploča, a također eliminisati proces prethodne obrade klica, što dodatno proširuje opseg primjene titanijumskih ploča.

Dakle, kako proizvesti odgovarajuću titanijsku ploču? Ovo je osnovna tema o kojoj ćemo danas razgovarati. Prije svega, titanijska ploča je opći pojam koji obuhvata toplo valjane ploče, hladno valjane ploče, titanijsku spiralu, titanijsku traku, titanijsku foliju i druge vrste. Danas se uglavnom fokusiramo na proces proizvodnje toplo valjanih titanijskih ploča.

Proces vrućeg valjanja titanijumskih ploča uglavnom se dijeli na dvije ključne karike: proizvodnju slabova i valjanje titanijumskih ploča.

U fazi proizvodnje slaba, titanijumske ploče, kao i drugi proizvodi od titana, prvobitno se dobijaju od titanijumskih ingota. Međutim, ovdje se koriste ogromni titanijumski ingoti, težine veće od 6-10 tona. Titanijumski ingoti moraju proći kroz proces kovanja da bi se formirali titanijumski gredici veličine 21011008000 mm. Nakon što je gredica napravljena, potrebno je ukloniti sloj crnog oksida na površini. Ovaj proces obično koristi veliku portalnu glodalicu za glodanje oksidne okavine sa sve četiri strane slaba.

Nakon što smo razumjeli proizvodnju ploča, prvo ćemo razjasniti šta je vruće valjanje. Proces vrućeg valjanja titanijumske ploče odnosi se na valjanje titanijumskih gredica iznad temperature rekristalizacije. Radi lakšeg razumijevanja, možemo zamisliti uobičajene prese za rezance u sjevernim domovima, a titanijumske ploče kao rezance, koje se više puta presuju i valjaju. Naravno, osnovni princip stvarne proizvodnje titanijumskih ploča je sličan ovome, ali je proces složeniji i precizniji.

Valjanje titanijumskih ploča se uglavnom dijeli na četiri glavna procesa: zagrijavanje, grubo valjanje, završno valjanje, hlađenje i površinska obrada.

U fazi zagrijavanja, titanijumska ploča se postavlja u odgovarajuću temperaturnu okolinu. Odgovarajući temperaturni raspon zagrijavanja titanijumskih ploča je od 900℃ do 1000℃. Vrijeme zagrijavanja i zadržavanja obično je potrebno duže od 4-4.5 sati kako bi se osiguralo da titanijumska ploča dostigne idealno stanje valjanja.

U fazi grubog valjanja, zagrijani titanijumski trupac se uklanja kamenac vodom pod visokim pritiskom kako bi se uklonila površinska oksidna skala, a zatim ulazi u valjaonicu za grubo valjanje radi preliminarnog oblikovanja. Grubo valjanje obično koristi reverzibilnu metodu valjanja, kao što je dvovaljna ili četverovaljna valjaonica, a trupac se valja do srednje debljine kroz više prolaza. Ova faza može uključivati ​​i valjanje za proširenje ili valjanje za oblikovanje kako bi se prilagodila širina i oblik za pripremu za naknadno završno valjanje.

U fazi završnog valjanja, međuobrt se reže, a zatim ulazi u višestoljnu završnu valjaonicu, kao što je 7stoljna četverovaljna valjaonica. Završno valjanje koristi brzo valjanje i preciznu kontrolu redukcije kako bi se materijal valjao do konačne debljine, te koristi tehnologiju upravljanja oblikom ploče u zatvorenoj petlji kako bi se osigurala dimenzijska tačnost i osiguralo da kvalitet titanijumske ploče ispunjava standarde.

U fazi hlađenja i namotavanja, titanijumska zavojnica se, nakon završetka valjanja, brzo hladi na temperaturu namotavanja pomoću laminarnog sistema hlađenja, a zatim se namotava pomoću namotača. Proces hlađenja treba dinamički podesiti u skladu sa različitim vrstama titanijumskih materijala i konačnom temperaturom valjanja kako bi se optimizovala svojstva materijala. Konačni proizvod može također biti potrebno uvezati, označiti i proći kroz drugu naknadnu obradu za skladištenje i transport.

Proces toplog valjanja ima sljedeće značajne karakteristike:

1. Prednost u potrošnji energije: Tokom procesa toplog valjanja, Proces vrućeg valjanja titanijumske ploče Ima dobru plastičnu obradu, nisku otpornost na deformaciju, neprimjetno ojačanje i lako se valja, čime se smanjuje potrošnja energije potrebne za deformaciju metala i smanjuju troškovi proizvodnje.

2. Visoka efikasnost proizvodnje: Vruće valjanje obično koristi velike ingote i veliko redukcijsko valjanje, s brzim ritmom proizvodnje i velikim učinkom, što stvara povoljne uvjete za proizvodnju velikih razmjera i zadovoljava veliku potražnju tržišta za titan pločama.

3. Optimizacija organizacijskih svojstava: Lijevana struktura se transformira u obrađenu strukturu toplim valjanjem, što znatno poboljšava plastičnost materijala. Istovremeno, struktura legure titana se usavršava, a performanse se optimiziraju preciznom kontrolom temperature (850-950℃) i višestrukim prolazima valjanja, što poboljšava sveobuhvatne performanse titanijske ploče.

4. Anizotropija performansi: Karakteristike metode valjanja određuju da su performanse valjane ploče anizotropne, odnosno da materijal ima očigledne razlike u performansama u uzdužnom, poprečnom i gornjem smjeru, a postoje i teksture deformacije i teksture rekristalizacije, te da postoji očigledna usmjerenost u performansama probijanja. Ovu karakteristiku treba uzeti u obzir prilikom primjene kako bi se u potpunosti iskoristile prednosti performansi titanijumskih ploča.

Kao osnovna tehnologija vrhunske obrade metalnih materijala, Proces vrućeg valjanja titanijumskih ploča je probio uska grla u industriji, kao što su tradicionalno fluktuiranje sile valjanja od ±5% i tolerancija oblika ploče od ±0.1 mm. Međutim, suočeni s potražnjom za većim omjerima čvrstoće i žilavosti legura poput TA15 i TC4 u zrakoplovnoj industriji, i dalje su potrebne kontinuirane inovacije kako bi se potaknuo daljnji razvoj procesa vrućeg valjanja titanovih ploča.

Tel: + 86-29-89506568
WA/Mob: +86-17778976690
E-mail: linhui@lhtitanium.com