¿Qué afecta el proceso de fabricación de tubos de titanio?

Múltiples factores influyeron en el proceso de fabricación de tubos de titanio, incluidas las propiedades del material, los parámetros técnicos y las condiciones del equipo. Determina directamente la precisión dimensional, las propiedades mecánicas, la resistencia a la corrosión y la adaptabilidad de la aplicación del producto.

 

 

1.Propiedades de las materias primas

• Las propiedades de la materia prima determinan la dificultad del procesamiento (p. ej., Gr5 requiere una mayor fuerza de rodadura debido a su alta resistencia), el sistema de tratamiento térmico (p. ej., temperatura de la solución) y la compatibilidad de la soldadura.
• Pureza de la composición química. Una pureza insuficiente provoca una disminución de la plasticidad y un mayor riesgo de grietas en la soldadura; Se requiere un control estricto de los procesos de fundición (por ejemplo, refundición por arco al vacío, VAR).

Los defectos de calidad de los lingotes y los tochos se heredan en los tubos terminados; Se necesitan forja y extrusión para refinar los granos y eliminar defectos.

 

2.Parámetros del proceso de formación

• En la extrusión en caliente, una temperatura demasiado baja provoca una alta resistencia a la deformación y agrietamiento del tubo; Una temperatura demasiado alta produce granos gruesos, lo que afecta las propiedades mecánicas. Los parámetros clave son la temperatura de extrusión (800-1000 grados), la velocidad de extrusión y el diseño del troquel.
• Laminación en frío/Frío: Tendencias de deformación excesiva a endurecimiento por trabajo severo, que requiere recocido intermedio; una lubricación deficiente provoca fácilmente rayones en la superficie y pegado del troquel. Los parámetros clave incluyen la cantidad de deformación (una sola pasada inferior o igual al 30 %), las condiciones de lubricación y la precisión del rodillo/troquel.
• Soldadura (excepto tubos sin costura): una protección inadecuada provoca oxidación y fragilización de la soldadura; Una corriente excesiva provoca fácilmente defectos, por ejemplo, quemado-y penetración incompleta. Los parámetros clave son el método de soldadura (TIG, soldadura láser), la pureza del gas protector (Ar) y la corriente de soldadura.

 

3.Tratamiento térmico

• Recocido: Elimina el endurecimiento por trabajo, refina los granos y mejora la plasticidad y la tenacidad; la temperatura excesiva produce granos gruesos y resistencia reducida (temperatura (550-750 grados), tiempo de mantenimiento, velocidad de enfriamiento)

 

• Envejecimiento de la solución (Gr5): mejora la resistencia y dureza de la aleación; Los parámetros inadecuados dan como resultado un rendimiento inestable en la temperatura de la solución (920-960 grados) y la temperatura de envejecimiento (450-550 grados).

 

4. Tratamiento Superficial y Control de Calidad

Enlace	Factores clave	Impacto
Limpieza de superficies	Fórmula de decapado (ácido mixto HF+HNO₃), tiempo de decapado	Elimina incrustaciones de óxido y aceite; El decapado excesivo-provoca picaduras de corrosión en la superficie y resistencia a la corrosión.
Control de precisión dimensional	Precisión de matriz/rollo, equipo de prueba en línea (p. ej., medición de espesor ultrasónica)	afecta el diámetro exterior del tubo y la tolerancia del espesor de la pared (p. ej., la norma ASTM B337 requiere una tolerancia del espesor de la pared de ±5%)
Detección de defectos	Métodos END (UT, ET, rayos X)	Identifica grietas internas, espesores de pared desiguales, inclusiones y otros defectos para evitar productos no calificados.

 

5. Equipos y condiciones ambientales

Categoría	Factores clave	Impacto
Precisión del equipo	Precisión del control de presión y coaxialidad de extrusoras y laminadores.	La precisión insuficiente del equipo provoca una ovalidad excesiva del tubo y un espesor de pared desigual
Control ambiental	Humedad del taller (menor o igual al 65%), contenido de polvo	Los ambientes húmedos provocan fácilmente la oxidación superficial de los materiales de titanio; El polvo causa rayones en la superficie, lo que afecta la apariencia del producto y la resistencia a la corrosión.

 

 

• Precisión de conformado y dimensional

Extrusión en caliente + laminado en frío: alta precisión (tolerancia del diámetro exterior ±0,1 mm) para tubos de titanio aeroespaciales de alta-precisión.

Extrusión única en caliente: alta eficiencia, mayor tolerancia (±0,5 mm) para tuberías industriales.

 

• Tratamiento térmico y propiedades mecánicas.

Gr2: Recocido a 550 grados → Resistencia a la tracción mayor o igual a 345 MPa, alargamiento mayor o igual al 20% (como tuberías químicas).

Gr5: Solución-tratada a 940 grados + envejecida a 500 grados → Resistencia a la tracción mayor o igual a 900 MPa, alargamiento mayor o igual al 10 % (como tubos hidráulicos de aviación).

 

• Tratamiento superficial y resistencia a la corrosión

Decapado + pasivación: Forma una película densa de óxido de TiO₂ → Mejora la resistencia a la corrosión por cloro/agua de mar (ambientes hostiles).

 

 

1. Necesidades de alta-precisión en el ámbito aeroespacial y médico:

Lingote fundido al vacío → extrusión en caliente → laminado en frío de múltiples-pasos → recocido de precisión → pruebas no-destructivas en línea

Controle la cantidad de deformación del laminado en frío a menos o igual al 25% y la temperatura de recocido intermedio a 600 grados para garantizar que el tamaño del grano sea menor o igual a 50 μm.

 

2.Necesidades de resistencia a la corrosión en la industria química y marina:

Los grados Gr2 y Gr7 optimizan el proceso de decapado (HF:HNO₃=1:3, tiempo de decapado 3-5 minutos).

Utilice protección de argón de alta-pureza (pureza mayor o igual al 99,99 %) para evitar la oxidación de la soldadura.

 

3. Necesidades de alta-resistencia en estructuras mecánicas y de aviación:

Seleccione aleación Gr5, "extrusión en caliente → tratamiento de envejecimiento de la solución → acabado de estirado en frío.

Ajuste la temperatura de la solución a 940 grados (manteniendo durante 1 hora) y la temperatura de envejecimiento a 500 grados (manteniendo durante 4 horas) para mejorar la resistencia y garantizar la dureza.