Bagaimana tabung titanium diproduksi?
Di-bidang kelas atas seperti bidang kedirgantaraan, teknik kelautan, teknik kimia, dan aplikasi medis, tabung titanium telah menjadi material utama karena kekuatannya yang tinggi, kepadatannya yang rendah, dan ketahanan terhadap korosi yang sangat baik. Proses manufaktur mereka mengintegrasikan teknologi metalurgi presisi, pengerjaan panas, dan pengerjaan dingin. Setiap langkah memerlukan kontrol ketat terhadap komposisi kimia dan struktur mikro untuk memastikan stabilitas kinerja produk akhir. Dari pemurnian bahan mentah hingga pengujian produk jadi, proses pembuatan tabung titanium adalah model manufaktur presisi industri modern.
Inti dari pembuatan tabung titanium dimulai dengan pemurnian bahan mentah secara ekstrim. Proses ganda yaitu peleburan lapisan dingin plasma (PAM) dan peleburan berkas elektron (EBM) digunakan, melelehkan titanium spons dengan elemen paduan seperti aluminium dan vanadium pada suhu melebihi 3000 derajat untuk membentuk batangan dengan kemurnian-tinggi. Kandungan pengotor dapat dikontrol hingga 0,005%. Misalnya, kemurnian bahan baku tabung paduan titanium kelas dirgantara tertentu harus mencapai 99,995% untuk memastikan stabilitasnya di bawah suhu ekstrem yang berkisar antara -253 derajat hingga 550 derajat . Setelah pengecoran ingot, blanko tabung disiapkan melalui pengeboran atau penggulungan miring: pengeboran dapat mencapai pemesinan lubang dalam dengan rasio L/D hingga 30:1, cocok untuk blanko tabung-batch kecil, presisi-tinggi; skew rolling secara langsung mengekstrusi ingot padat menjadi blanko berongga menggunakan skew rolling mill dua- atau tiga rol, sehingga mengurangi kehilangan logam sebesar 20%, namun memerlukan cold rolling berikutnya untuk menyempurnakan toleransi ketebalan dinding.
Pengerjaan panas adalah langkah penting dalam pembentukan tabung titanium. Proses ekstrusi menggunakan mesin press hidrolik seberat 3150-ton untuk mengekstrusi tabung kosong yang dipanaskan di bawah titik transformasi fase -. Dikombinasikan dengan teknologi pelumasan kaca atau pelapis tembaga untuk mengurangi gesekan, tabung ultra-panjang dengan diameter mulai dari 2 mm hingga 300 mm dapat diproduksi. Misalnya, tabung titanium pembangkit listrik tenaga nuklir tertentu menggunakan proses ekstrusi kelongsong, yang mengontrol toleransi ketebalan dinding dalam ±0,05 mm untuk memenuhi persyaratan lingkungan bertekanan tinggi. Untuk tabung berdiameter-berdinding tebal dan besar, setelah penggulungan miring dan penindikan, diperlukan beberapa proses penggulungan dingin dan anil menengah: Setelah persiapan billet di pabrik LG80, lapisan oksida dihilangkan dengan pengawetan, diikuti dengan 6-8 lintasan penggulungan dingin untuk mengurangi ketebalan dinding tabung hingga mencapai nilai desain. Deformasi per lintasan dikontrol secara ketat pada 30%-50%, dikombinasikan dengan proses anil ganda 850 derajat ×2h/AC + 600 derajat ×4h/AC, menstabilkan ukuran butir pada tingkat ASTM 8-10 dan meningkatkan kekuatan tarik hingga lebih dari 895MPa.
Pembuatan tabung titanium yang dilas menggunakan pendekatan yang berbeda, menggunakan kumparan strip titanium sebagai bahan baku dan membentuknya melalui pengelasan busur argon jahitan memanjang atau pengelasan spiral. Pengelasan jahitan memanjang menggunakan kawat las ERTi-2 dan gas argon dengan kemurnian lebih besar atau sama dengan 99,995% untuk perlindungan. Pengelasan masukan panas rendah (arus kurang dari atau sama dengan 150A, kecepatan lebih besar dari atau sama dengan 15cm/mnt) mengontrol zona yang terkena panas, menjaga suhu interpass kurang dari atau sama dengan 200 derajat, dan mencapai kekuatan las hingga 95% dari bahan dasar. Misalnya, pembangkit listrik pesisir berhasil mengganti pipa baja tahan karat dengan pipa las titanium menggunakan proses perlindungan pembersihan argon secara keseluruhan dan menunda pembersihan argon hingga di bawah 300 derajat, sehingga memperpanjang masa pakai sebanyak tiga kali lipat. Pipa las spiral, yang diproduksi oleh mesin pembentuk spiral menggunakan strip titanium, memiliki lapisan las yang diperiksa dengan deteksi cacat sinar X, sehingga menghasilkan tingkat cacat kurang dari 0,1%, sehingga cocok untuk pipa berdiameter besar.
Teknologi pemrosesan khusus telah membuka dimensi baru untuk pembuatan pipa titanium. 3Pembuatan aditif pencetakan D, menggunakan teknologi peleburan berkas elektron, secara langsung membentuk topologi-tabung pembuangan panas yang dioptimalkan dengan porositas<0.5%, meeting the lightweight requirements of aerospace. Spin forming processes, using a four-hammer radial forging machine at a frequency of 120 times/minute, combined with a gradient cooling mandrel, can produce ultra-large diameter thin-walled tubes with a surface roughness Ra <0.8μm, increasing material utilization by 50%. A titanium tube for medical implants, using a composite process of spin forming and expansion jointing, controls the expansion℃to 1.2%-1.5%, avoiding cracking risks and exhibiting significantly better biocompatibility than traditional pipes.
Sebagai pemimpin inovatif dalam manufaktur tabung titanium, Haiboweler berkomitmen untuk mendorong batas-batas teknologi. Sistem penempaan cerdas yang dikembangkan secara independen mengintegrasikan perangkat lunak DEFORM untuk mensimulasikan garis aliran logam secara real time, ditambah dengan pengukur diameter laser online (akurasi 0,01 mm) dan pencitraan termal inframerah (±2 derajat), mencapai cakupan inspeksi 100%. Mulai dari komponen kompresor mesin aero-hingga tabung bertekanan untuk penjelajahan laut dalam, tabung titanium Haiboweler mendefinisikan ulang standar tabung titanium kelas atas dengan masa lelahnya yang unggul (3-5 kali lebih lama dibandingkan proses tradisional) dan akurasi dimensi ekstrem (deviasi ketebalan dinding ±0,05mm). Memilih Haiboweler berarti memilih mitra manufaktur presisi yang sejalan dengan masa depan industri.
