Conformación por flexión: un proceso común que combina plasticidad y elasticidad. El conformado por flexión es una tecnología de procesamiento que combina la deformación plástica y elástica, y es uno de los métodos de conformado más comunes en la fabricación de equipos de titanio. Durante la deformación por flexión, la recuperación elástica es un factor crucial que debe considerarse.
El ángulo de curvatura de los materiales de titanio normalmente puede ser superior a 90 grados, pero se debe cumplir un radio de curvatura mínimo para garantizar la calidad de la curvatura. Para tubos de titanio con un diámetro inferior a 50 mm, se puede utilizar el doblado en frío. El doblado en frío es relativamente sencillo, pero después-se recomienda recocerlo para aliviar la tensión. Esto se debe a que se genera tensión residual dentro del tubo de titanio durante el doblado en frío y, si no se elimina a tiempo, puede afectar el rendimiento y la vida útil del tubo de titanio. El doblado en caliente de tubos de titanio se divide en doblado por tensión y doblado por empuje dependiendo de las condiciones de tensión. Durante el doblado en caliente, la temperatura de calentamiento generalmente se controla entre 177 y 350 grados (las aleaciones de titanio se pueden calentar hasta 427 grados). Dentro de este rango de temperatura, el límite elástico de los materiales de titanio disminuye entre un 25% y un 50%, mientras que la plasticidad mejora, el ángulo de recuperación elástica es muy pequeño y la contaminación por gas también es menor. Estas características permiten un mejor control de la precisión del doblado durante el doblado en caliente, cumpliendo con los requisitos de la fabricación de equipos de titanio.
Conformación por estampado: diversos métodos para abordar las características únicas del titanio Estampar placas y aleaciones de titanio es relativamente difícil, ya que sus radios de curvatura son mayores que los del acero y los metales no-ferrosos comúnmente utilizados. Para lograr un estampado efectivo de placas y aleaciones de titanio, empleamos varios métodos, que incluyen principalmente conformado en frío, conformado en caliente y pre-conformado seguido de enderezamiento en caliente. El conformado en frío se utiliza principalmente para piezas de trabajo con paredes delgadas, pequeñas deformaciones, grandes radios de curvatura y bajos requisitos de precisión dimensional. Cuando la deformación durante el conformado en frío es significativa, se puede utilizar una combinación de estampado en frío y recocido entre procesos. Después del estampado en frío, se requiere un recocido final para eliminar la tensión residual y garantizar la estabilidad de la pieza de trabajo. Para placas y aleaciones de titanio con formas complejas y gran deformación, el estampado en caliente es una opción más adecuada. El estampado en caliente se puede dividir en conformado a menor-temperatura y conformado a mayor-temperatura dependiendo de la temperatura de calentamiento. La formación a menor-temperatura implica calentar a 200-350 grados, donde la deformación puede alcanzar el 40%. El conformado a temperatura más alta implica calentar a 600-800 grados, adecuado para formar placas más gruesas, deformaciones más grandes y piezas de trabajo terminadas más grandes. Hay tres métodos de calentamiento principales para el termoformado: calentar el molde, calentar la pieza en bruto y calentar simultáneamente tanto el molde como la pieza en bruto. Después del termoformado, las piezas de titanio requieren tratamientos superficiales como chorro de arena y decapado para eliminar incrustaciones de óxido y capas contaminantes, mejorando la calidad de la superficie. El enderezamiento en caliente después del preformado implica primero crear una preforma mediante estampado convencional y luego calentarla y enderezarla en una máquina herramienta o dispositivo especializado. Este método elimina eficazmente la tensión residual y la recuperación elástica, asegurando que la pieza de trabajo alcance la forma y el tamaño requeridos, mejorando así su precisión y calidad.
Conformación por rotación: combinando las ventajas de múltiples procesos, la formación por rotación integra las características de forjado, extrusión, estiramiento, doblado, laminado de anillos y laminado transversal. Este proceso tiene muchas ventajas. En primer lugar, tiene buenas condiciones de deformación, lo que permite controlar el proceso de deformación del material en un amplio rango. En segundo lugar, tiene una alta utilización de material, lo que ahorra un 20 %-50 % de material y reduce eficazmente los costos de producción. Además, los productos terminados tienen un alto acabado superficial y pequeñas diferencias dimensionales, cumpliendo con los requisitos de fabricación de equipos de titanio de alta precisión. Estas características del proceso de formación por rotación han llevado a su aplicación generalizada en la fabricación de equipos de titanio.
Junta de expansión: la unión de tubo de titanio-a-placa de titanio es un método de conexión mecánica que se basa en la deformación del tubo y la placa del tubo para lograr el sellado y la fijación. También es un proceso importante en la fabricación de intercambiadores de calor de carcasa-y-tubos. Al conectar tubos de titanio a placas de tubos de titanio, lo ideal es que el grado de expansión (tasa de expansión del diámetro interior) sea del 1 % al 6 %. Si el grado de expansión se expresa como la tasa de adelgazamiento de la pared del tubo, puede alcanzar el 5%. Los métodos de juntas de expansión se dividen principalmente en tres tipos: juntas de expansión mecánicas, juntas de expansión flexibles y juntas de expansión explosivas. Las juntas de expansión mecánicas son fáciles de operar y ampliamente utilizadas; las juntas de expansión flexibles pueden adaptarse mejor a la deformación de tuberías y placas de tubos, mejorando la calidad de la conexión; Las juntas de expansión explosivas utilizan la energía generada por una explosión para lograr juntas de expansión y tienen ventajas como alta eficiencia y conexión fuerte, pero tienen mayores requisitos de operación.
Los procesos de doblado, estampado, hilado y expansión en la fabricación de equipos de titanio tienen cada uno sus propias características y alcance aplicable. En la producción real, es necesario seleccionar y combinar racionalmente estos procesos de procesamiento en función de los requisitos específicos del equipo de titanio, las propiedades del material de titanio y las condiciones de producción para garantizar la calidad y el rendimiento del equipo de titanio y promover el desarrollo continuo de la industria de fabricación de equipos de titanio.