钛 - 成型

将钛产品制造成复杂形状是许多制造商的常规工作。这些商店很久以前就认识到，钛并不是一种需要特殊制造技术的特殊材料。他们很快了解到，如果考虑到钛的独特性能，钛的处理方法与其他高性能工程材料非常相似。欧洲杯足球竞彩

钛和钢或镍基合金之间的重要区别需要被识别。这些是：

•钛的低密度

•钛的弹性模量较低

•钛的熔点更高

•钛金属的延展性较低

•钛的倾向胆

•钛在焊接过程中对污染的敏感性

对这些差异的补偿允许使用与不锈钢或镍基合金类似的技术来制造钛。本文介绍了钛成形中的常见操作。所提供的信息旨在用作指南。这绝非详尽无遗。

禾rk区域

钛的制造要求注意清洁度。这是不罕见的商店，处理几种金属隔离的区域，特别是钛。为钛留出的区域应该没有气流、湿气、灰尘、油脂和其他可能进入或进入金属的污染物。

形成

钛易于在室温下形成，使用适合于钢的技术和设备。当确定了正确的参数后，钛及其合金的公差可能与不锈钢的公差相似。识别钛的几个独特特性将有助于易2020欧洲杯下注官网于成型：

•用均匀延伸率测量钛及其合金的室温塑性，通常比其他普通结构金属的室温塑性要小。这意味着钛可能需要更大的弯曲半径和较低的拉伸成形性。对于严重的弯曲或拉伸成形操作，可能需要热成形。

•钛的弹性模量约为钢的一半。这会导致钛成形后出现明显的回弹，必须对此进行补偿。

•钛的磨损倾向比不锈钢大。在任何成形操作中，当钛与金属模具或其他成形设备接触(特别是移动接触)时，必须密切注意润滑。2020欧洲杯下注官网

准备形成

从轧机接收到的钛合金表面通常可以用于成型操作。处理过程中产生的凿痕和其他表面痕迹，应通过酸洗或砂光清除。毛刺和尖锐的边缘在成型前也应锉平，以防止边缘开裂。

冷成形

成形钛时应采用低速。在室温下，特定钛级或合金的成形程度取决于其在拉伸试验中的均匀延伸率。均匀延伸率决定了合金在不断裂的情况下所能承受的最小弯曲半径和最大拉伸。在这方面，退火1级，11级和17级)表现出最大的成形性。其次是2年级、7年级、16年级、3年级、12年级、4年级和5年级。根据ASTM规范(B265)的定义，这些合金板材和板材产品的弯曲半径在表1中给出。对于任何给定等级的钛，最小弯曲半径通常约为ASTM规定的该等级弯曲半径的一半。

表1。R退火钛板室温弯曲半径。

回弹

由于钛在成形后的回弹，在包含的弯曲角度损失15到25度是必须的。合金的强度越高，预期的回弹程度就越大。回弹的补偿是通过过成形来实现的。本文成功地应用了冷成形钛合金零件的热定径。当热施胶温度高到足以消除应力时，这种技术实际上消除了回弹。

热成形

随温度的增加钛的延展性（弯曲性和拉伸性）。因此，成型操作可以在升高的温度下将其在室温下是不可能进行。升高的温度下的退火在5级片材的弯曲半径的影响在表2中示出.

表2。温度对退火钛(ASTM Gr. 5)板材最小弯曲半径的影响

在温度为105°的弯曲的弯曲半径的比，厚度，T。

温度越高，成型越容易。在1200°F（649°C）下成型5级时，回弹几乎消除，机械性能不受影响。温度超过1100°F（593°C）时，表面氧化成为一个因素热成型加热可通过加热炉、辐射加热器或直接火焰冲击（轻微氧化火焰）完成。

应避免加热金属的局部冷却，以防止成型操作期间的表面检查。可能需要在工具设计中考虑热成型钛零件的热收缩。

画

非合金钛能够被拉深到比碳钢更大的深度。1、11和17级的延展性最好，可提供最佳的拉深性。合金，如5级的延展性较低，很难在室温下拉深。拉深钛之前需要考虑几个因素：

•1.毛坯应去毛刺，边缘应仔细打磨光滑。

•2.工具表面应抛光，并绝对无污垢。

•3.毛坯应清洁，无污垢和水垢。

•4.应对毛坯进行适当的润滑。

•5.钛的大回弹可能需要修改模具设计。

•6.低速拉伸速度产生最佳的结果。

在实际生产中，由于钛有腐蚀的倾向，在拉制钛时必须小心。磨蚀不仅会损坏拉拔钛件的表面，而且在拉拔过程中还可能导致零件失效。因此，需要采取预防措施，通过适当的润滑防止钛与工具和模具的任何接触。

绘图润滑剂

常规拉伸润滑剂通常不与钛使用是可接受的。最有效的润滑剂似乎是结合抗擦伤组分干膜类型。聚乙烯或聚丙烯在干膜或剥离的形式（0.003英寸厚度）已被证明是有效的。在含有三氯乙烯二硫化钼和聚四氟乙烯（PTFE）涂层的丙烯酸类树脂的悬浮液也工作得很好，并显示能够经受多于一个的平局。高压油脂油型润滑剂也可以是在室温下温和平是可接受的。

与其他成形操作一样，需要识别钛的回弹特性。工具的设计可能必须补偿回弹，尤其是在室温下进行绘图时。

更深平较低负载和在成品部件更小的失真是由热拉伸钛获得。在范围为400°-600°F（204°-316℃）的温度是最好的非合金钛。钛合金，如5具有低延展性，并且难以在室温下绘制级，常可热拉伸，在900℃-1200°F（482°-650℃）的范围内。热成形润滑油通常含有石墨或二硫化钼，并且可以在磷酸锌转化涂层来施加。

弯管

钛管通常在传统弯管设备上弯曲。建议使用芯轴弯管机，尤其是用于紧弯管。刮管模和芯轴应光滑且润滑良好，以尽量减少钛的腐蚀倾向。弯曲2020欧洲杯下注官网应缓慢。没有心轴的弯管需要更大的半径。如果需要更小的半径弯曲，可能需要在400°-600°F(204°-316°C)下弯曲油管。应考虑使用较重的壁管进行紧密弯曲，以补偿在弯曲时管道外部发生的变薄。

轧辊膨胀

制作管/管板接头最常用的方法是辊式膨胀。

将钛管制成管板的辊式膨胀程序与其他材料的类似。欧洲杯足球竞彩为取得最佳效果，管板孔应在管壳式换热器和管壳式换热器制造商协会(TEMA)规定的范围内，或在蒸汽表面冷凝器的HEI(热交换协会)标准规定的范围内。

确定扩张

确定正确膨胀量的常用方法有三种：

1.测量墙减少

2.模拟干涉减壁

3.拉出强度与扭矩曲线

以上拉拔试验效果较好。钛管的建议减壁量为10%。因此，在一个。028”管或。020”管，所需的减少是。0028”或。0020”。测量中的一个很小的误差可能会导致拉拔强度的很大的不足。

过盈配合的方法

使用过盈配合法，需要进行以下四项测量:

1.管身份证

2.管壁厚度

3.管板孔直径

4.介绍过o。d。邓肯管

在这种方法中，管的Id的增加被用来确定壁厚的理论减小。例如，考虑一个1“O.X×020”壁管：

•管道内径测量，964“

•管壁厚度.020“

•管板孔直径1.010"

•管外径测量值1.004“

壁厚缩小10%所需的内径为：

•管身份证.964”

•管外径和孔之间的间隙.006“

•减墙10%(。2.x wall thickness) .004"

•胀管内径.974"

这种方法不可取，因为它需要精确的测量，并且假定是一个完美的圆管。它还取决于管板孔不扩大。

扭矩vs.拉出强度

使用扭矩与拉出强度曲线来确定必要的滚子膨胀量正在增加。这是通过使用与全尺寸冷凝器或热交换器相同的材料和厚度的样管片，并钻孔与全尺寸冷凝器或热交换器相同的间距和公差来完成的。

管样品约12“长密封在一端无论是通过压接和焊接或焊接插头在管的一端。然后，在不同的扭矩下，用滚轮将管子膨胀成孔。这个测试的通常范围是7到12英尺磅。

当使用扭矩控制的空气马达来驱动膨胀机时，正确的校准是很重要的。这可以在现场或实验室通过使用一个便携式的prony制动器，如梳妆台实验室生产的Coleco功率管分析仪P-15模型。对于薄壁管，建议使用带有薄规环的五辊膨胀器，如Wilson 72D。拉拔强度是用液压拉伸试验机测定的。

管可以从插入端被拉动或者或展开的端推压。如果使用压出法，如砂的填充材料应放置在管内的推杆相接触。该填充材料的管内的电平是在辊膨胀区域下方并且该推杆被保持垂直，而不是在与所述管壁接触是很重要的。如果做不到这一点，错误的高拔出值将导致。当该比率O.D./t大于25时，应使用五个辊扩展器。对于较低的比率，三个辊膨胀器一般是令人满意的。

在进行辊筒膨胀时，应将管端和管板孔上的杂物和泥土擦拭干净。管孔或管外表面润滑油的存在会导致成品滚子膨胀节的拉拔强度和泄漏密封性降低。最好也用丙酮或甲基乙基酮等溶剂擦拭管端。不要使用氯化溶剂或甲醇。膨胀机还应检查其清洁度，并应无污垢或其他异物。卷筒和芯轴应能自由移动，并应处于良好状态。在将膨胀机插入管道之前，应使用prony制动器确认关闭扭矩，然后用水溶性润滑剂对膨胀机进行适当润滑，如Wilson膨胀机润滑油。一个合适的空气动力膨胀机驱动器是威尔逊系列3A扭矩-空气-自动，目录编号40511，有450转/分钟的速度和最大扭矩18英尺磅。

使用prony制动器时应每小时检查扭矩。膨胀器应根据需要使用额外的润滑剂。辊子和芯轴应定期检查辊子切屑和/或芯轴损坏。损坏的部件应立即更换。

不建议使用滚轮膨胀接头与爆炸粘接管板。作为包层的材料通常比较薄，最大3/16"-1/4"，并且几乎总是比管材料更软，强度更低。这种滚柱膨胀接头在短时间后会有泄漏的历史。如果增加熔覆层的厚度，使泄漏完整性不再成为问题，那么从经济上讲，通常倾向于使用坚固的钛板。

来源:Timet

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