1단계: R 획득아M대면
티타늄 튜브 블랭크를 만들기 위한 첫 번째 단계는 자격을 갖춘 원료를 확보하는 것입니다. 지각의 티타늄은 주로 금홍석, 일메나이트 등의 광물에 이산화티타늄의 형태로 존재합니다. 주로 광석을 염소와 탄소로 처리한 후 금속 마그네슘과 반응시키는 일련의 복잡한 화학 반응을 통해 최종적으로 스펀지처럼 다공성이고 느슨한 순수 티타늄이 얻어지며, 이를 "스펀지 티타늄"이라고 합니다. 외관과 질감이 실제로 회색 금속 스펀지와 같기 때문에 그 이름은 매우 설명적입니다. 이는 모든 후속 처리의 기초이며, 그 순도는 최종 튜브 블랭크의 품질을 직접적으로 결정합니다. 스펀지 티타늄을 획득한 후 작업자는 이를 특정 사양의 작은 조각으로 분해하여 다음 제련 단계를 준비합니다.
2단계: 녹이기&주조I잉곳으로
느슨한 스폰지 티타늄은 튜브로 직접 가공할 수 없습니다. 그것은 하나의 조밀한 금속 주괴로 녹아야 합니다. 티타늄은 고온에서 극도의 반응성으로 인해 공기 중의 산소, 질소 및 기타 가스와 격렬하게 반응합니다. 따라서 용융 공정은 진공 또는 불활성 가스 보호 하에서 수행되어야 합니다. 가장 일반적으로 사용되는 산업 방식은 "진공 소모성 아크 용해"입니다. 간단히 말해서, 스펀지 티타늄과 필요한 합금 원소(예: 일반적으로 사용되는 TC4 티타늄 합금을 생산하는 데 사용되는 알루미늄 및 바나듐)가 전극에 압착됩니다. 진공 상태의 대형 수냉식 구리 도가니에서 전극은 "양초" 역할을 하여 자체 대전에 의해 고온-아크를 발생시켜 스스로 녹입니다.- 용융된 티타늄을 아래 도가니에 떨어뜨려 냉각 및 응고시켜 첫 번째 티타늄 잉곳을 형성합니다. 균일한 구성을 보장하고 순도 기준을 충족하기 위해 이 과정은 일반적으로 2~3회 반복됩니다. 최종적으로 얻은 원통형 또는 정사각형 티타늄 잉곳은 튜브 빌렛을 만들기 위한 "모재"입니다.
3단계: 단조& 꿰뚫는
단단한 티타늄 잉곳을 손에 쥐고 다음 단계는 이를 중공 튜브 블랭크로 변환하는 것입니다. 티타늄 잉곳은 녹은 후 입자가 크고 내부 구조가 고르지 않습니다. 먼저 위조해야합니다. 잉곳을 적절한 온도(보통 800~1000도)로 가열한 후 만{5}}천-톤의 유압 프레스 또는 단조 해머를 사용하여 반복적으로 뒤집어 인발합니다. 이 과정은 반죽을 반죽하는 것과 같습니다. 반죽을 하면 큰 입자를 부수고 미세 구조를 미세화하며 내부 결함을 압축하여 티타늄 재료의 기계적 특성을 크게 향상시킬 수 있습니다. 단조 후에는 더 작은-크기의 밀도가 높은 막대가 얻어집니다. 그런 다음 중요한 단계 - 피어싱이 이루어집니다. 가장 고전적인 방법은 가열된 티타늄 바를 두 개의 역방향-회전 롤 사이로 보내는 '크로스 롤링 피어싱'입니다. 롤과 바의 중심선에는 각도가 있습니다. 마찰 작용에 따라 막대는 회전하고 동시에 전진하며 중앙에는 강한 전단 응력이 가해져 구멍이 뚫리도록 "강제"되어 초기 중공 튜브가 형성됩니다.
4단계: 정밀 압연& 치료
피어싱으로 얻은 거친 튜브는 벽 두께가 고르지 않고 치수가 정확하지 않아 여전히 매우 거칠습니다. 추가 처리가 필요합니다. 이는 일반적으로 냉간 압연기를 사용하는 것과 같은 "튜브 압연" 공정을 통해 수행됩니다. 이 과정에서 거친 튜브를 단단한 굴대 위에 놓고 특수 모양의 구멍-형 롤러를 통과시킵니다. 압연기가 앞뒤로 움직이면서 튜브가 점차적으로 롤링되어 벽 두께가 감소하고 직경이 감소하며 표면이 부드러워집니다. 치수 정확도가 크게 향상되었습니다. 여러 번의 냉간 압연 및 중간 열처리(가공으로 인한 경화 및 응력을 제거하고 재료의 가소성을 복원하는 것을 목표로 하는 "어닐링"으로 알려짐)를 통해 정확한 치수와 우수한 성능을 갖춘 티타늄 튜브 블랭크가 최종적으로 얻어집니다. 마지막으로, 튜브 블랭크를 곧게 펴고, 끝 부분을 자르고, 표면을 세척하고(산화물 스케일 제거를 위한 산 세척 등) 내부 또는 표면 결함이 없는지 확인하기 위해 비파괴 검사를 수행합니다.- 이러한 방식으로 항공 우주, 화학, 의료 및 기타 분야에서 요구되는 다양한 정밀 티타늄 튜브를 제조하는 데 사용되는 적격 티타늄 튜브 블랭크가 생산됩니다.
