Vacuum Creep -oikaisumenetelmä titaanimateriaaleille

Titaanimateriaalien tyhjiöviruminen oikaisumenetelmä on tekniikka, joka on suunniteltu käsittelemään titaanin ja titaaniseosten korkean jouston ja korkean lujuuden ongelmia huoneenlämpötilassa, mikä tekee tavanomaisesta oikaisusta vaikeaa täyttää vaatimuksia. Riippuen titaanimateriaalien muodosta (esimlevyt, putketjne.), tietyt suoristusprosessit vaihtelevat.

 

 

 

Tämä menetelmä on yleisesti käytetty Boeingin kaltaisten yritysten levyjen lopullinen oikaisumenetelmä. Sen ydin on paineen kohdistaminen tyhjiöpaine-eron kautta, virumisen oikaisu yhdistettynä korkeaan lämpötilaan ja täydellinen hehkutus stressin lievittämiseksi samanaikaisesti. Tarkat vaiheet ovat seuraavat:

 

• Uunin täyttövalmistelut: Aseta suoristettava titaanilevy äärimmäisen tasaiselle keraamiselle alustalle tyhjiöryömintäoikaisuuuniin. Peitä levyn yläosa jauhemaisilla lämmöneristysmateriaaleilla, kuten vermikuliitilla, ja kääri ja tiivistä uloin kerros korkeaa lämpötilaa kestävällä-muovikalvolla suhteellisen itsenäisen suljetun tilan muodostamiseksi, joka ei ainoastaan ​​takaa lämmöneristysvaikutusta, vaan myös luo pohjan myöhempään paineen käyttöön paine-eron kautta.

 

• Tyhjiötyhjennys ja lämpötilan nousu: Tyhjennä uuni käyttämällä tyhjiöyksikköä, kuten vesi-kierrätyhjiöpumppua, joka yleensä ohjaa alipaineastetta alueella 3325 - 7980Pa; Samanaikaisesti nosta lämpötilaa käynnistämällä lämmityselementtejä, kuten vesijäähdytettyjä elektrodeja. Käytä hidasta lämmitysmenetelmää välttääksesi äkillisen lämpötilan nousun aiheuttaman uuden jännityksen levyssä.

 

• Vakiolämpötilaviruminen: Nosta lämpötila titaanimateriaalien hehkutuslämpötila-alueelle, noin 580 - 650 astetta, ja pidä lämpötila vakiona 5 - 8 tuntia. Tässä tilassa titaanimateriaalin virumislujuus laskee ja ulkoinen ilmanpaine vaikuttaa tasaisesti levyyn muovikalvon läpi, jolloin taivutetut osat käyvät läpi virumismuodonmuutoksen paineen ja korkean lämpötilan yhteisvaikutuksen vaikutuksesta ja sopivat vähitellen keraamisen alustan tasaiseen muotoon. Samaan aikaan myös tuotantoprosessin aikana syntyneet jännitykset sekä sisäiset ja ulkoiset jäännösjännitykset poistetaan vähitellen.

 

• Jäähdytys ja uunin poistaminen: Kun vakiolämpötilan vaihe on suoritettu, jäähdytä uuni laitteiden, kuten ilmajäähdytteisten{0}}putkien avulla, jotka on liitetty tyhjiöputkeen. Koko jäähdytysprosessi voi kestää 20 - 30 tuntia. Kun lämpötila laskee noin 80 asteeseen, levy voidaan poistaa uunista. Valmiissa lautasessa on korkea tasaisuus, eikä siinä ole juuri mitään joustavuutta.

 

,

Kuvan lähde: NIPPON STEEL TEKNINEN RAPORTTI NO. 62 HEINÄKUU 1994

 

 

Lujille-titaaniseoksisille putkille, joiden myötöraja on suurempi tai yhtä suuri kuin 700 MPa tai halkaisijaltaan yhtä suuri-ja ei-halkaisijaltaan yhtä-titaaniseinämäiset ohutseinäiset-putket, joilla on suuri halkaisija-, oikaisu pystysuoralla-paksuusmenetelmällä, jota ei voida käsitellä koneellisesti. tyhjiöuuni, jossa on oma-paino ja vastapainojännitys. Vaiheet ovat seuraavat:

 

• Putken esikäsittely: Ohut{0}}seinämäisille putkille, joiden halkaisija-paksuussuhde on suuri, aseta samanpituinen-teräsputki putken sisään estääksesi putken muuttumasta elliptiseksi oikaisun aikana. poraa sitten reiät putken ylä- ja alapäähän ja aseta terästankoja vastaavasti. Ylempää terästankoa käytetään nostamiseen ja alempaa terästankoa käytetään painojen ripustamiseen.

 

• Nosto- ja vastapainokokoonpano: Nosta putken yläpää pystysuoraan tyhjiölämpökäsittelyuuniin terästangon läpi ja ripusta painot alempaan terästankoon. Painojen painopisteen tulee olla samassa paikassa putken akselin kanssa. Painojen massa on laskettava tarkasti, ja sen tulee vastata vaihteluväliä "putken myötölujuus lämpökäsittelylämpötilassa × 10⁻⁴ × putken poikki-poikkipinta-ala - putken massa" ja "3 × putken myötölujuus lämpökäsittelylämpötilassa × 10⁻⁻" putken massan {{{{}8}, eli putken massan {{{{}8}. jotta vältetään riittämättömästä painosta johtuva tehoton suoristus tai liiallisen painon aiheuttama putken venyminen.

 

• Tyhjiöimu ja lämpökäsittely: Tyhjennä ensin uuni alipaineasteeseen, joka on alle 1×10⁻²Pa, käynnistä sitten lämmityslaite lämpötilan nostamiseksi 500 - 600 asteeseen ja pidä lämpötila 5 - 8 tuntia. Oman painovoimansa ja painojen jännityksen vaikutuksesta putki käy läpi virumismuodonmuutoksia aksiaalisuunnassa ja korjaa vähitellen taipuneita osia.

 

• Jäähdytys päättyy: Täytä uuni lämpökäsittelyn jälkeen argonilla nopeaa jäähdytystä varten. Kun lämpötila laskee alle 100 astetta, putki voidaan irrottaa uunista. Tällä menetelmällä käsitellyn putken suoruus voi olla pienempi tai yhtä suuri kuin 1 mm/m, mikä voi täyttää korkean -tarkkuuden vaatimukset.

 

Viitteet:

[1] Mitsuo lshi, Yasutaka Ando, ​​Isao Nagai, 《NIPPON STEEL TEKNINEN RAPORTTI NO. 62 HEINÄKUU 1994 ilmaistaNIPPON STEEL, 1994, UDC621:46-47 https://www.nipponsteel.com/en/tech/report/nsc/pdf/6208.pdf