¿Cuáles son los principales procesos de fabricación y tecnologías de mecanizado para bloques de bridas de titanio?

Brida de titanioLos bloques son componentes de conexión centrales para equipos aeroespaciales, petroquímicos, de ingeniería oceánica y de alta gama. Las aleaciones de titanio presentan baja densidad, alta resistencia, resistencia a altas y bajas temperaturas, resistencia a la corrosión y propiedades no magnéticas. Pueden funcionar de manera estable durante períodos prolongados en condiciones extremas, como entornos ácido-álcali fuertes, niebla salina intensa y cargas alternas de alta presión, lo que garantiza el sellado y la unión de tuberías de equipos de alta gama.

 

 

Las bridas de titanio comúnmente adoptan titanio puro de Grado 2 y aleación de titanio de Grado 5 que cumplen con las normas ASTM B381 y ASME B16.5, para aplicaciones generales resistentes a la corrosión y de alta resistencia, respectivamente.

 

Mala conductividad térmica: Su conductividad térmica es sólo 1/4 de la del acero inoxidable y 1/6 de la del acero al carbono. El calor de corte se concentra en la zona de corte, lo que provoca fácilmente quemaduras en la herramienta, quemaduras en la superficie de la pieza de trabajo y estructuras de grano grueso.

 

Alta actividad química: a altas temperaturas, el titanio se adhiere fácilmente al oxígeno, el nitrógeno y los materiales de las herramientas para formar capas endurecidas, lo que produce una rugosidad superficial deficiente, desviación dimensional e incluso microfisuras.

 

Endurecimiento por trabajo severo: la dureza de la superficie aumenta después de la deformación plástica, lo que dificulta el mecanizado secundario y hace que sea propenso a la concentración de tensiones.

Módulo elástico bajo: la recuperación elástica de la pieza de trabajo se produce durante el corte, lo que plantea desafíos para controlar las tolerancias dimensionales, la planitud de las caras de sellado y la precisión de los orificios de los pernos.

 

 

1. Formación en blanco

• Forja: Preferido para las industrias aeroespacial y petroquímica por sus condiciones de trabajo de alta presión y alta confiabilidad. El forjado de piezas en bruto de titanio con temperatura controlada refina los granos y elimina defectos para lograr una capacidad superior de soporte de presión y resistencia a la fatiga. Requiere un control estricto de la temperatura debido a la estrecha ventana de temperatura, reservando el margen de mecanizado adecuado.
• Corte de placas: Aplicado para piezas resistentes a la corrosión de gran diámetro y baja carga. El corte se realiza mediante corte por plasma o corte con alambre. Ofrece un bajo costo y un tiempo de entrega rápido, pero un rendimiento de soporte de presión inferior en comparación con las piezas forjadas.
• Conformación casi neta por pulvimetalurgia: combinando prensado isostático en frío y sinterización al vacío, este proceso logra una alta utilización del material. Sin embargo, su densidad y propiedades mecánicas son moderadas y se utilizan principalmente para componentes civiles livianos de baja carga y alta gama.

 

2. Tratamiento térmico de precisión

Los espacios en blanco son susceptibles a deformarse y agrietarse. Se adopta el recocido al vacío (grado de vacío mayor o igual a 1×10⁻³ Pa) para evitar la oxidación y la absorción de hidrógeno. Para Grado 2: 600‑650 grados; para Grado 5: 700‑750 grados. Mantener de 2 a 4 horas y enfriar con el horno para aliviar tensiones y homogeneizar los granos. Se puede agregar tratamiento con solución y envejecimiento a los productos de alta resistencia para mejorar la resistencia y la dureza.

 

3. Mecanizado de precisión

Adopte herramientas de carburo recubiertas con ángulos de ataque positivos. Utilice filos de corte nuevos para el mecanizado de acabado para reducir la adhesión de la herramienta y el endurecimiento por trabajo. Implemente cortes en capas a baja velocidad del husillo, velocidad de avance moderada y pequeña profundidad de corte para liberar tensión. Aplique enfriamiento a alta presión con fluido de corte especial de titanio; Está prohibido el corte en seco. Se prestará especial atención a la precisión de las caras de sellado, los orificios de los pernos y las caras de los extremos para evitar fugas y garantizar las tolerancias geométricas.

 

4. Tratamiento superficial

• Decapado y pasivación: elimina los contaminantes del aceite y las incrustaciones de óxido y genera películas de pasivación para resistencia ácido-álcali, adecuadas para industrias químicas e hidrometalúrgicas.
• Anodizado: forma películas de óxido duras para mejorar la resistencia al desgaste y a la pulverización de sal, aplicables en entornos marinos y exteriores de alta presión.
• Pulido de precisión: el pulido espejo para bridas elimina las marcas de herramientas y mejora el rendimiento del sellado a alta presión.

 

 

1.Tecnología de control antideformación

Las aleaciones de titanio tienden a deformarse debido a la recuperación elástica. Operaciones separadas de desbaste y acabado. Deje margen de mecanizado después del desbaste y sujete la pieza de trabajo para liberar la tensión interna. Combínelo con corte en capas simétrico para limitar la deformación de la pieza de trabajo y estabilizar la precisión dimensional.

 

2. Tecnología de estabilidad de corte y extensión de la vida útil de la herramienta

Utilice herramientas de carburo recubiertas junto con una cantidad mínima de lubricación para mitigar el desgaste. Estandarice el reemplazo de herramientas para el corte de acabado para evitar bordes cortantes desafilados y garantizar una precisión constante en la producción en masa.

 

3.Tecnología de control de estructura metalográfica precisa

El control de temperatura inteligente bloquea los parámetros del proceso de forjado y tratamiento térmico para reducir los defectos metalúrgicos, refinar y homogeneizar los granos y garantizar propiedades mecánicas que incluyen resistencia, tenacidad y resistencia a la fatiga.

 

 

1.Precisión dimensional

Mida el diámetro exterior, el espesor, la planitud de las caras de sellado, la posición y la perpendicularidad de los orificios de los pernos utilizando máquinas de medición por coordenadas, micrómetros y galgas de espesores para garantizar tolerancias calificadas.

 

2.Calidad de la superficie

Inspeccione si hay grietas, rayones, oxidación y otros defectos mediante observación visual con lupas. Mida la rugosidad de la superficie de las caras de sellado con

probadores de rugosidad.

 

3.Pruebas internas no destructivas

Realice pruebas ultrasónicas y radiográficas para detectar defectos internos ocultos como poros, inclusiones y microfisuras.

 

4.Propiedades mecánicas

Realice pruebas de muestreo que incluyan pruebas de tracción, pruebas de dureza, pruebas de impacto y pruebas de fatiga para verificar la resistencia, la tenacidad y el rendimiento antifatiga.

 

 

Ruihang Group es un fabricante de productos de aleación de titanio y suministra barras, placas, piezas forjadas, alambres, tubos, etc. de titanio. Para consultas y cotizaciones, contáctenos en Sam.Rui@bjrh-titanium.com