가볍지만 높은{0}}강도 특성, 고온 및 저온에 대한 저항성, 내식성, 탁월한 기계적 안정성 덕분에티타늄 파이프피팅은 화학적 부식 방지, 고급 장비,{0}}항공우주, 해양 공학과 같은 중요한 분야에서 널리 사용됩니다. 그러나 티타늄의 좁은 가소성 범위, 높은 스프링백, 가공의 어려움, 냉간 가공 중 경화되는 경향으로 인해 티타늄 파이프 피팅의 성형 공정은 일반 강철의 성형 공정과 크게 다르며 성형 장비, 공정 매개변수 및 가공 경로에 대한 요구가 더욱 엄격해집니다.
티타늄 파이프 피팅의 성형은 주로 기계 가공과 금속 압력 가공의 조합을 통해 이루어집니다. 업계에서 확립된 주류 공정에는 단조, 스탬핑 및 플레어링, 롤러 성형, 롤 성형, 굽힘, 벌징 및 다양한 복합 가공 기술이 포함됩니다. 이러한 공정은 다양한 벽 두께, 직경 및 구조적 구성을 가진 티타늄 파이프 피팅 생산에 적합하며 티타늄 파이프 피팅의 정밀 성형을 위한 핵심 기술 시스템을 구성합니다. 이 기사에서는 이러한 다양한 처리 방법의 원리, 특성 및 적용 가능한 시나리오를 체계적으로 검토합니다.
I. 단조 및 압착 공정
단조 및 프레싱은 티타늄 파이프 피팅의 끝 부분을 성형하고 직경을 줄이는 데 가장 일반적으로 사용되는 기본 공정입니다. 공정 원리: 단조 장비를 사용하여 파이프 끝이나 파이프 몸체의 특정 부분에 직접적인 충격과 압축을 가함으로써 금속에 소성 흐름이 유도되어 외경이 감소하고 벽 두께가 조밀화되며 끝이 균일하게 형성됩니다. 일반적인 장비에는 회전식 다이-단조 기계, 연결-로드 다이-단조 기계, 롤러 다이-단조 기계가 포함됩니다. 단조 공정은 티타늄의 입자 구조를 효과적으로 개선하고, 튜브 끝의 강도와 밀도를 향상시키며, 튜브 끝의 다공성 결함을 제거합니다. 이 공정은 티타늄 튜브 끝단 축소, 직경 변화 전-처리, 피팅 정밀 성형 등의 작업에 널리 사용됩니다. 높은 성형 정확도와 뛰어난 구조적 안정성으로 고압, 고정밀{11}}티타늄 튜브 부품의 핵심 예비 공정 역할을 합니다.
II. 스탬핑 및 확장 공정
스탬핑 방법은 주로 티타늄 튜브 끝을 확장하고 불규칙한 튜브 개구부를 형성하는 데 사용됩니다. 공정 원리: 특수 원추형 맨드릴이 장착된 프레스는 티타늄 튜브 끝 부분에 축 방향 압력을 가합니다. 다이의 테이퍼에 따라 튜브 끝의 금속이 점차 확장되어 튜브 끝이 설계된 치수와 윤곽 모양으로 플레어링되어 플레어링 공정이 완료됩니다. 스탬핑 플레어링 공정은 빠른 성형 속도와 우수한 일관성을 특징으로 하여 표준화된 튜브 끝단의 일괄 생산에 적합합니다. 이는 다양한 티타늄 파이프 조인트 및 플랜지의 사전- 확관에 널리 사용됩니다.
III. 롤러 성형 공정
롤러 성형은 외부 압력- 기반의 정밀 성형 공정으로, 일반적으로 튜브 끝 부분을 둥글게 처리하고 플랜징하고 관형 부품의 국부적인 성형에 사용됩니다. 공정 원리: 고정 맨드릴은 티타늄 튜브 내부에 배치되어 지지력을 제공하고 롤러는 외부에서 튜브 벽을 균일하게 누릅니다. 내부 힘과 외부 힘의 결합된 압력을 통해 튜브의 금속 모양이 균일하게 형성되어 튜브 끝의 라운딩 및 플랜징이 완성됩니다. 이 프로세스는 균일한 힘을 가하고 튜브 벽이 찢어지는 것을 방지하며 매끄러운 형성을 생성합니다. 이는 벽이 얇은- 티타늄 튜빙의 정밀 성형에 적합하여 표면 품질이 뛰어나고 주름이나 붕괴 결함이 없는 완제품을 생산합니다.
IV. 롤 성형 공정
롤 성형 공정은 내부 맨드릴이 필요하지 않다는 점에서 롤러 성형과 다릅니다. 이는 내부 모서리를 형성하고 두꺼운-벽으로 둘러싸인 티타늄 튜브의 내부 보어를 형성하는 특수 공정입니다. 프로세스 원리: 전문 롤{2}}성형 도구가 벽이 두꺼운 튜브의 내벽에 대해 직접 회전 및 롤링하여 금속의 약간의 소성 변형을 유발하여 보어의 진원도, 표면 마감 및 내부 필렛을 개선합니다. 이 프로세스의 장점은 맨드릴 위치 지정이 필요 없고 작업 흐름이 간소화된다는 것입니다. 특히 두꺼운-벽 티타늄 튜브의 거친 내벽 및 불규칙한 필렛과 같은 가공 문제를 해결하므로 두꺼운-벽 고압-압력 티타늄 파이프 피팅의 중요한 마무리 공정이 됩니다.
V. 굽힘 공정
굽힘은 티타늄 파이프 피팅의 사전 제작에서 가장 널리 사용되는 공정입니다. 업계에서는 주로 스트레치 벤딩, 프레스 벤딩, 롤러 벤딩이라는 세 가지 주요 방법을 사용하며, 롤러 벤딩은 가장 광범위한 응용 분야를 제공합니다. 롤러 벤딩 프로세스의 원리: 이 프로세스는 고정 롤 두 세트와 조정 가능한 압력 롤 한 세트로 구성된 3{2}}롤 또는 4{3}}롤 벤딩 구성을 사용합니다. 롤 간격과 하향 압력 스트로크를 조정하여 튜브의 곡률을 정밀하게 제어하여 부드럽고 연속적인 벤딩이 가능합니다. 이 공정을 통해 매끄러운 성형, 균일한 곡률, 납작해지거나 주름이 없는 파이프 본체가 보장됩니다. 기존의 굽은 파이프와 곡률이 높은-나선형 티타늄 파이프를 모두 가공할 수 있습니다. 다른 두 가지 굽힘 방법과 비교하여 롤러 굽힘은 더 큰 안정성과 제어 가능한 스프링백을 제공하므로 다양한 사양의 직선형 티타늄 파이프의 일괄 굽힘에 적합합니다. 산업용 티타늄 굽은 파이프 생산의 주류 공정입니다.
6. 벌징 성형 공정
벌징 성형은 티타늄 특수-형상 튜브 및 골판지 튜브의 핵심 성형 공정으로 기계적 고무 벌징과 유압 벌징이라는 두 가지 기술적 접근 방식으로 구분됩니다.
1. 고무 확장 방법: 탄성 고무 매체가 튜브에 삽입됩니다. 상단 펀치는 고무를 압축하기 위해 하향 압력을 가합니다. 힘을 고르게 분산시키는 고무의 능력을 활용하여 튜브 본체가 국부적으로 바깥쪽으로 부풀어 오르게 하여 불규칙한 프로파일의 국부적인 성형을 완성합니다.
2. 유압 팽창 방식: 밀봉된 티타늄 튜브 내부에 고압의 유체가 주입됩니다. 균일한 유압으로 인해 튜브 본체가 팽창하여 전체적으로 다이 캐비티의 윤곽에 맞게 부풀어오르게 됩니다.
이 중 유압 벌징은 균일한 압력과 일정한 벽 두께를 제공하므로 가공 결함이 거의 발생하지 않습니다. 이는 티타늄 벨로우즈, 비{1}}원형 플랜지 피팅 및 일체형 확장 부품의 핵심 제조 공정 역할을 하며 균일한 기계적 특성과 뛰어난 피로 수명을 갖춘 완제품을 생산합니다.
결론
티타늄 튜브 부품의 가공은 기계적 절단과 금속 성형을 결합한 전형적인 복합 공정 시스템입니다. 다양한 성형 공정은 직경 감소, 플레어링, 벤딩, 플랜징, 벌징 및 내부 성형과 같은 다양한 생산 요구 사항에 적합합니다.
티타늄의 재료 특성-어려운 기계 가공성, 가공 경화에 대한 민감성 및 상당한 스프링백-을 고려하여 단조, 스탬핑, 롤러 성형, 롤링, 굽힘 및 유압 팽창과 같은 공정을 적절하게 조합하면 티타늄 파이프 피팅의 성형 정확도, 표면 품질 및 구조적 강도를 효과적으로 향상시킬 수 있습니다. 이는 고압, 부식, 심해 환경, 고온-을 포함한 극한 조건-에서 고급-티타늄 파이프 피팅의 작동 신뢰성을 보장하고 다양한 산업 분야에서 티타늄 배관 시스템의 안전한 작동에 필요한 프로세스 지원을 제공합니다.
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