Mis on titaanplaatide kuumvaltsimise protsess?

Dec 20, 2025

Jäta sõnum

Kvaliteettitaanplaadidmäärab otseselt järgnevate rakenduste töökindluse ja ohutuse. Kuumvaltsimine on titaanplaatide tootmisel kriitiline protsess. Kõrge temperatuuriga plastilise deformatsiooni ja mikrostruktuuri juhtimise abil saab see saavutada titaanplaatide mõõtmete vormimise ja optimeerida sisemist terastruktuuri, et parandada mehaanilisi ja töötlemisomadusi.

 

I. Kuumvaltsimise protsessi põhiprintsiip

 

  • Titaanplaatide kuumvaltsimine on valtsimisprotsess, mis toimub üle 650 kraadi -850 kraadi. Selle tuum on parandada titaanmetalli plastilisust ja vähendada deformatsioonikindlust kõrgel temperatuuril. See võimaldab toorikul läbida plastne deformatsioon rullide surve all, moodustades sihtmõõtmetega õhukesed plaadid. Samal ajal rekonstrueerib kõrgel temperatuuril toimuv deformatsioon ja jahutamine terad, purustab jämedad algsed terad ja moodustab ühtlase ja peene ümberkristalliseeritud struktuuri, et optimeerida tugevust.

 

  • Kuumvaltsimisel on kõrge töötlemise efektiivsus ja lai valik rullitavaid paksusi, mistõttu see sobib keskmise ja paksuse titaanplaatide tootmiseks ning toorikute töötlemiseks. Titaanil on aga kõrgel temperatuuril tugev keemiline aktiivsus ning see reageerib kergesti hapniku, lämmastiku ja vesinikuga, moodustades rabedaid ja kõvasid ühendeid. See võib põhjustada selliseid defekte nagu vesiniku ja hapniku rabestumine. Nii et atmosfääri kaitse ja täpne temperatuuri reguleerimine on protsessi võtmeks.

 

Gr5 titanium plates in Ruihang

 

II. Titaanplaadi kuumvaltsimise põhiprotsess

 

  • Toorikute ettevalmistamine ja eeltöötlus

Kuumvaltsitud kangid on titaani valuplokkidest sepistatud lamedad valuplokid/plaadid, mis peavad vastama koostise ja mikrostruktuuri standarditele ilma valudefektideta. Eeltöötlus koosneb kahest etapist:

  1. Pinnaoksiidi katlakivi ja õliplekkide eemaldamine mehaanilise lihvimise või HF{0}}HNO₃ peitsimisega;
  2. Kuumutamine 50-150 kraadi võrra üle rekristalliseerimistemperatuuri vastavalt sulami klassile, kasutades argoonikaitset või vaakumkuumutamist, et vältida oksüdatsiooni ja tagada ühtlane kuumutamine.

 

  • Kuumvaltsimisvormimise läbimine-

Pärast kuumutamist rullitakse toorik läbi mitme käigu, et vähendada paksust sihtmõõtmeni, kusjuures juhitakse kolme põhiparameetrit:

  1. Valtsimistemperatuur: protsessi ümberkristallimise temperatuurivahemikus. Temperatuur on kõrgeim esimesel läbimisel ja järgnevatel käikudel reguleeritakse rütm vastavalt töötlemissoojusele.
  2. Vähendamissuhe: 20%-30% esimesel läbimisel terade purustamiseks, seejärel vähendatakse järgmistel käikudel 10%–20% ja veelgi vähendatakse ülitugevate sulamite puhul;
  3. Veeremiskiirus: sobib temperatuuri ja rõhu parameetritega, et vältida liigset oksüdatsiooni, mis on põhjustatud liiga suurest kiirusest või vähenenud plastilisusest liiga väikese kiiruse tõttu.

Rullimise ajal kasutatakse hõõrdumise ja oksüdatsiooni vähendamiseks määrimiseks ja jahutamiseks rulliõli või inertgaasi.

 

  • Järel{0}}rullimine jahutus ja viimistlemine

Pärast valtsimist jahutatakse titaanplaate terade kasvu takistamiseks kiiresti{0}}õhkjahutusega. Pärast jahutamist teostatakse järjestikku sirgendamine, lõikamine ja pinnaviimistlus.

 

  • Kuumtöötlus ja ülevaatus

Sisepinge kõrvaldamiseks ja struktuuri optimeerimiseks on vaja lõõmutamist. Lõpuks on kontrollimised vajalikud mõõtmete täpsuse, pinnakvaliteedi ja mehaaniliste omaduste jaoks.

 

III. Kuumvaltsimise protsessi peamised tehnilised punktid

 

Kõrge{0}}temperatuuri atmosfääri kaitsetehnoloogia

Titaan muutub kergesti rabedaks tänu reaktsioonidele O, N ja H kõrgetel temperatuuridel. See nõuab atmosfääri kaitset. Peamised meetodid hõlmavad vaakumkuumutamist, inertgaasiga -kaitstud kuumutamist/rullimist ja kohalikku inertgaasi sissepritsekaitset; tipptasemel-lennunduse titaanplaadid kasutavad komponentide puhtuse tagamiseks vaakumkuumutamist + argooni{5}}kaitstud veeremist.

vacuum heating for Titanium billets

Täpne temperatuuri reguleerimise tehnoloogia

Temperatuur on kuumvaltsimise kvaliteedi tuum ja nõuab täpset kontrolli kogu protsessi vältel. Ahju mitmepunktilise temperatuuri mõõtmise, plaadi temperatuuri reaalajas infrapunaseire ja küttevõimsuse, veererütmi ja täiendava kuumutamise ajastuse intelligentse süsteemi reguleerimise abil välditakse selliseid defekte nagu ebaühtlane deformatsioon ja jämedad terad.

heating for titanium billets

Veeremisparameetrite optimeerimise tehnoloogia

Titaanplaatide mikrostruktuurilised ja mehaanilised omadused määravad redutseerimissuhe, valtsimiskiirus ja läbimise intervall. Erinevate klasside ja spetsifikatsioonidega titaanmaterjalide optimaalse parameetrite andmebaasi loomiseks kasutatakse numbrilist simulatsiooni koos eksperimentaalse kontrolliga. Näiteks kasutatakse Ti-6Al-4V paksuste plaatide puhul terade viimistlemiseks "kõrg-temperatuuri raske reduktsiooni + mitme-käigu ühtlane deformatsioon"; puhtast titaanist õhukeste plaatide puhul on vaja kontrollida redutseerimisastet hilisemas etapis ja jahutuskiirust, et vähendada jääkpinget.

 

 

Gr5 Titanium plates for hot rolling

Pinnakvaliteedi kontrolli tehnoloogia

Pinnadefektid mõjutavad korrosioonikindlust ja mehaanilisi omadusi, mis nõuavad kontrolli mitmes lülis: eeltöötlus peitsimise teel + mehaaniline lihvimine oksiidikatlakivi eemaldamiseks; spetsiaalse rullimisõli kasutamine rullimise ajal kriimustuste vältimiseks; pinnaviimistlus ja lokaalsete defektide parandamine peale jahutamist.

Ultrasonic testing for Gr5 titanium plates
 
 

Ruihang Group, professionaalne titaani ja titaanisulamite toodete tootja, rakendab ranget kvaliteedikontrolli kogu tootmisprotsessis alates toorainest kuni valmistoodeteni. Pakume kvaliteetset-titaanist rõngaid, sepiseid, vardaid, plaate ja muid titaantooteid jne. Lisateabe saamiseks võtke meiega ühendust e-posti teel:Sam.Rui@bjrh-titanium.com

Küsi pakkumist