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浅析制约钛管件广泛应用的因素

编辑:潍坊创一新材料科技有限公司时间:2021-08-21

  目前,市面上钛管件的制造工艺已基本成熟,但钛管的运用一直受到了成本上的制约,格外对于薄壁管、强度较高的管、较长管等特定要求管件,钛没缝管的生产难度较大、设备复杂、周期长、成品率低。所以,钛焊管件便应运而生了。

  钛管材在服役环境中并不是没腐蚀。有学者研究结果发现,纯钛冷凝器管在服役15年后内外表面均有严重腐蚀穿孔和边缘破裂。另外,在钛管的装配应用过程中,往往还需对管材进行弯曲、焊接、端头加工等处理。由于钛管件的屈弹比高,在弯曲时回弹显明,过度回弹导致难于控制管子几何和精度。

  有学者利用有限元模拟对Ti-3A1-2.5V管在冷弯曲工艺中的回弹现象进行了分析和预测,但工艺相当复杂,成形较难控制。钛管由于化学活性较强、熔点高、导热性差等物理化学性能,在焊接时容易产生气孔、裂纹等缺陷,对焊接设备和保护装置要求高。这些都是制约钛合金无缝管材广泛应用的因素。

  管材加工过程中,道次变形量显明影响管材的性能。大的变形量不但可以提高生产效率而目可以越好地破碎粗大的铸态组织,使管材晶粒细小均匀,但是过大会使管材成形抗力增加,产生的变形热导致局部温度升高,使变形不均匀、晶粒出现异常长大。合理的变形量可以在管材的径向、轴向、环向形成织构,从而提高性能。

  还有学者发现在纯钛管件轧制过程中,当Q值在1.2~2.3时,形成较强的径向织构,使管材性能提高。同时,合理退火的工艺、矫直工艺、效率较高的去油法等都是保障钛管材件质量的关键。