Come padroneggiare la tecnologia dei processi di calandratura e livellamento per i tubi saldati in titanio?

Rispetto ai tubi in titanio senza saldatura,tubi saldati in titanio presentano una maggiore efficienza produttiva, una migliore resa e un'adattabilità delle specifiche superiore. Tuttavia, difetti come stress residuo, disallineamento e deviazione della rotondità limitano la loro applicazione in scenari di fascia alta. Come procedura di finitura critica, la calandratura e il livellamento delle dimensioni corrette, ottimizzano i cordoni di saldatura e regolano lo stress residuo attraverso la deformazione plastica controllata, che esercita un impatto diretto sulla qualità e l'affidabilità dei prodotti finiti.

 

 

1. Principio del processo

Dopo la profilatura a rulli, la saldatura ad alta frequenza e la rimozione del cordone di saldatura, i tubi saldati in titanio soffrono comunemente di scarsa rotondità, cordoni di saldatura sollevati, deformazione da flessione e stress di trazione residuo. La calandratura e il livellamento applicano una pressione radiale tramite più serie di matrici a rulli per indurre una deformazione plastica leggera e uniforme dei tubi, in modo da calibrare la rotondità, appiattire i cordoni di saldatura, alleviare lo stress residuo e mitigare i rischi di fessurazione e tensocorrosione.

 

2. Punti chiave di controllo

• Quantità di deformazione

La deformazione totale è controllata entro 0,5%‑3%. Dato il notevole ritorno elastico del titanio, viene adottata una piccola riduzione multi-pass. Una deformazione eccessiva comporterà uno spessore delle pareti fuori tolleranza, desquamazione della superficie e microfessure, mentre una deformazione insufficiente porterà a scarse prestazioni di livellamento.

• Profilo e tensione del rullo

Viene applicata la microtensione per evitare torsioni e deviazioni del tubo. Le superfici dei rulli a forma di arco evitano graffi sulla superficie. I cordoni di saldatura devono essere ben allineati per una distribuzione uniforme della forza in modo da prevenire una riduzione localizzata dello spessore della parete.

• Lubrificazione e protezione

Vengono utilizzati lubrificanti speciali e la ruvidità della superficie dei rulli è rigorosamente controllata. Per i tubi in titanio di elevata purezza e di grado medicale, lo sgrassaggio e la pulizia devono essere eseguiti dopo la lavorazione per eliminare i residui di lubrificante.

• Stress residuo

Lo stress superficiale di compressione introdotto dalla calandratura contrasta lo stress da trazione indotto dalla saldatura. Il livellamento a bassa temperatura è accettabile per i normali tubi in titanio per uso chimico. Per i tubi in titanio ad alta resistenza alla corrosione, dopo il livellamento è necessaria una ricottura di distensione a bassa temperatura per migliorare la resistenza alla corrosione da sforzo.

 

3. Difficoltà di processo

L’ampio ritorno elastico del titanio rende la riduzione a passaggio singolo inadeguata per i requisiti di produzione. Le differenze di proprietà tra i cordoni di saldatura e il metallo base provocano deformazioni irregolari. I tubi a pareti sottili sono soggetti a collasso, il che impone requisiti elevati in termini di precisione della sincronizzazione delle apparecchiature.

 

 

1. Unità di calandratura servo-sincronizzata multi-roll

Serie multiple di rulli pressori servoassistiti indipendenti sostituiscono i sistemi idraulici convenzionali, consentendo la regolazione individuale della riduzione a livello di micron con il collegamento sincrono. Evita il collasso dei tubi in titanio a parete sottile e stabilizza la produzione di tubi saldati in titanio a parete sottile di piccolo diametro. I rulli di pressione sono realizzati in acciaio per stampi a caldo con rivestimento DLC o trattamento di nitrurazione per ridurre l'adesione del titanio e prolungare la durata dei rulli.

 

2. Sistema di identificazione e tracciamento dei cordoni di saldatura in linea

I sensori di visione tracciano i cordoni di saldatura in tempo reale, regolando automaticamente la posizione del rullo e la riduzione locale per arrotolare e appiattire con precisione i cordoni di saldatura, limitando al contempo la deformazione del metallo di base. Previene la sovrapressione locale e lo spessore irregolare delle pareti causato dallo spostamento del cordone di saldatura, migliora la consistenza del prodotto e si adatta alla produzione continua ad alta velocità.

 

3. Sistema di controllo a circuito chiuso con rilevamento in linea multiparametrico

Dotato di dispositivi di misurazione laser del diametro, test di ellitticità e rilevamento visivo dei difetti superficiali, il sistema raccoglie dati in tempo reale tra cui diametro esterno, rotondità, rettilineità e difetti superficiali. I dati raccolti vengono restituiti per la regolazione dinamica di riduzione, velocità della linea e tensione, formando un circuito chiuso di "rilevamento-calcolo-regolazione". Sostituisce il controllo manuale a campione, riduce gli errori umani e stabilizza la qualità dei prodotti in batch.

 

4. Modulo di pulizia integrato

Per i tubi saldati in titanio di elevata purezza e di grado medicale, nella stazione di calandratura sono integrate funzioni quali lo spurgo in linea, lo sgrassaggio a spruzzo e l'asciugatura. Il livellamento e la pulizia della superficie vengono completati simultaneamente per evitare la contaminazione derivante dalla movimentazione secondaria e soddisfare i requisiti di pulizia dei prodotti di fascia alta.

 

 

1. Valore della qualità del prodotto

La calandratura e il livellamento migliorano la rotondità e la precisione del diametro esterno dei tubi saldati in titanio, levigano i cordoni di saldatura e ottimizzano la distribuzione delle tensioni residue, migliorando la resistenza alla tensocorrosione e le prestazioni a fatica dei tubi finiti. Prodotti qualificati possono essere applicati agli scambiatori di calore e alle condutture dell'acqua di mare, sostituendo parzialmente i costosi tubi in titanio senza saldatura e riducendo i costi dei materiali.

 

2. Valore economico industriale

• Maggiore resa del prodotto: Il rigetto causato da difetti del cordone di saldatura, errori di rotondità e difetti superficiali viene ridotto, diminuendo il consumo di materiale in titanio.
• Maggiore valore aggiunto: I normali tubi saldati in titanio vengono utilizzati principalmente per componenti di fascia bassa. Dopo la calandratura e il livellamento, possono servire settori di fascia alta come attrezzature marine, condotte ausiliarie per l'energia nucleare, apparecchiature farmaceutiche e sistemi di scambio di calore di fascia alta.
• Capacità di risparmio energetico e produzione di massa: I tubi saldati in titanio presentano cicli di produzione brevi e un consumo energetico inferiore rispetto ai processi di forgiatura e perforazione per tubi in titanio senza saldatura. La produzione di massa può essere realizzata supportando linee di produzione di calandratura.

 

3. Valore dello sviluppo industriale

La localizzazione dei processi e delle attrezzature di calandratura e livellamento per i tubi saldati in titanio colma le lacune nella tecnologia di finitura, migliora la catena industriale di lavorazione del titanio, sostiene lo sviluppo delle industrie marine, delle nuove energie e delle attrezzature di fascia alta e riduce la dipendenza dalle importazioni per i materiali chiave.

 

 

Ruihang fornisce materie prime di qualità ottimale per la produzione di componenti di precisione. Se avete esigenze di acquisto contattateci via email:Sam.Rui@bjrh-titanium.com