Teknoloġija ta 'l-iwweldjar ta' liga tat-titanju: tkisser mill-konġestjonijiet tal-proċess u tikseb kontroll intelliġenti u preċiż

Ligi tat-titanju, bis-saħħa eċċezzjonali tagħhom, reżistenza għall-korrużjoni, u bijokompatibilità, saru materjali strateġiċi insostitwibbli fl-oqsma aerospazjali u mediċi. Madankollu, waqt il-manifattura addittiva tradizzjonali, dan il-materjal huwa suxxettibbli li jifforma struttura tal-kristall kolonna direzzjonali-bħal cookie maqtugħa minn linji paralleli allinjati pulit. Din il-mikrostruttura tikkawża li l-materjal jitkisser b'mod preferenzjali tul il-konfini tal-qamħ meta jkun soġġett għal tagħbija, u tnaqqas b'mod sinifikanti l-proprjetajiet mekkaniċi u l-affidabbiltà tiegħu.

 

Riċentement, Harbin Institute of Technology u Politecnico di Milano ippubblikaw studju fil-ġurnal internazzjonali "The International Journal of Advanced Manufacturing Technology", li ġab "operazzjoni maġika" għall-manifattura ta 'addittiv ta' liga tat-titanju - bl-użu ta 'teknoloġija ta' depożizzjoni tal-wajer tal-laser mikro-pulsati biex tittrasforma l-ħbub ta 'liga Ti-6Al-4V minn "strixxi twal ta' qamħ" biss "għamilha prestazzjoni aktar uniformi" iżda wkoll għal "prestazzjoni aktar uniformi"!

Tim ta 'riċerka rivoluzzjonarju mill-Istitut tat-Teknoloġija ta' Harbin u l-Politecnico di Milano, ippubblikat fil-Ġurnal Internazzjonali tat-Teknoloġija tal-Manifattura Avvanzata, irrevoluzzjona l-qasam tal-manifattura tal-addittivi tal-liga tat-titanju. Bl-użu ta 'teknoloġija innovattiva ta' depożitu tal-wajer tal-mikro-laser pulsat, kisbu trasformazzjoni fundamentali tal-mikrostruttura tal-liga Ti-6Al-4V, li ttrasformaw l-istruttura tradizzjonali tal-qamħ kolonni fi struttura uniformi ekwiaxe, ħafna bħall-iffurmar mill-ġdid ta 'linji tal-lapsijiet allineati pulit f'forma ta' qmuħ tar-ross smin. Din l-ottimizzazzjoni strutturali mhux biss ittejjeb b'mod sinifikanti s-saħħa mekkanika tal-materjal iżda wkoll tikseb bilanċ komprensiv ta 'proprjetajiet, li tipprovdi soluzzjoni aktar affidabbli għal applikazzjonijiet high-end bħal impjanti aerospazjali u mediċi.

1. Ostakoli tekniċi triplu għall-iwweldjar ta 'liga tat-titanju

Ligi tat-titanju juru inertezza kimika eċċellenti f'temperatura tal-kamra, iżda meta t-temperaturi tal-iwweldjar jaqbżu t-800 grad, il-proprjetajiet materjali tagħhom jgħaddu minn bidla fundamentali, li tirriżulta fi tliet sfidi tal-proċess ewlieni:

a. Kontroll tat-tniġġis mill-ossidazzjoni

F'temperaturi għoljin, it-titanju jirreaġixxi b'mod vjolenti ma 'l-ossiġnu, u jifforma saff ta' ossidu tat-titanju fraġli (TiO₂). Din is-sustanza tal-ħġieġ tiddegrada b'mod sinifikanti l-proprjetajiet mekkaniċi tal-weldjatura-meta l-kontenut tal-ossiġnu fil-weldjatura jaqbeż 0.15%, it-toughness tal-impatt tal-materjal tonqos b'aktar minn 50%.

b. Sensittività tal-fraġilità tal-idroġenu

Waqt l-iwweldjar, sustanzi li fihom l-idroġenu-bħal umdità u żejt jiddekomponu biex jirrilaxxaw atomi attivi tal-idroġenu. Dawn l-atomi jippenetraw il-kannizzata tal-kristall biex jiffurmaw idruri (TiH₂), li jikkawżaw deterjorazzjoni qawwija fil-plastiċità u t-toughness tal-materjal. Speċjalment f'temperaturi baxxi, l-idroġenu embrittlement jista 'jikkawża ksur f'daqqa, mingħajr sinjali ovvji ta' deformazzjoni plastika fuq il-wiċċ tal-ksur.

c. Xquq tal-istress termali

Għalkemm il-ligi tat-titanju għandhom koeffiċjent baxx ta 'espansjoni termali, it-temperaturi għoljin lokalizzati assoċjati mal-iwweldjar xorta jistgħu jiġġeneraw gradjenti termali sinifikanti. Meta r-rata tad-dħul tas-sħana taqbeż il-kapaċità ta 'deformazzjoni plastika tal-materjal, konċentrazzjonijiet ta' stress residwu jiffurmaw fiż-żona affettwata tas-sħana-, li fl-aħħar iwasslu għal propagazzjoni ta 'xquq intergranulari. Iwweldjar b'veloċità għolja-jew tkessiħ irregolari jistgħu jkomplu jaggravaw dan il-fenomenu.

 

2. Erba 'mogħdijiet tekniċi ewlenin tat-teknoloġija tal-iwweldjar tal-liga tat-titanju

Bi tweġiba għat-tliet konġestjonijiet tekniċi ewlenin fl-iwweldjar tal-liga tat-titanju, il-manifattura moderna żviluppat erba 'tipi ta' soluzzjonijiet immirati:

a. Iwweldjar bl-ark tat-tungstenu bil-gass (TIG)

Bħala l-istandard tad-deheb għall-iwweldjar ta 'preċiżjoni, huwa partikolarment adattat għal strutturi b'ħitan-rqaq taħt 3mm (bħal impjanti mediċi u komponenti ta' preċiżjoni aerospazjali). Il-vantaġġi ewlenin tiegħu huma:

Stabbiltà tal-ark bi preċiżjoni ta '±5%

L-input tas-sħana jista 'jiġi kkontrollat ​​b'mod preċiż fil-medda ta' 0.5-2kJ/mm

Adotta sistema ta' protezzjoni tripla:

• Protezzjoni tal-argon taż-żennuna prinċipali (15-25L/min)

• Protezzjoni tal-mili tal-argon tan-naħa ta 'wara (5-10L/min)

• Protezzjoni tal-kappa ta 'wara (li tkopri temperatura > żona ta' 400 grad)

b Iwweldjar bir-raġġ tal-elettroni bil-vakwu

Billi noħolqu ambjent ta' vakwu ultra-għoli (Inqas minn jew ugwali għal 1×10⁻³Pa), nistgħu niksbu:

Id-densità tal-enerġija tar-raġġ tal-elettroni tilħaq 10⁶W/cm²

Il-proporzjon tal-fond tal-weldjatura-għall--wisa' jaqbeż il-limitu ta' 10:1

Wisa' taż-żona affettwata bis-sħana<0.5mm

Huwa partikolarment adattat għal strutturi ewlenin ta' tagħbija-bħal pjanċi ħoxnin 10-100mm u tankijiet tal-fjuwil tar-rokits.

c. Iwweldjar bil-lejżer

L-użu ta'-raġġi tal-lejżer ta' enerġija għolja (qawwa 1-20kW) biex tikseb:

Il-veloċità tal-iwweldjar hija 3-5 darbiet dik tal-proċess TIG

L-input tas-sħana jista 'jiġi kkontrollat ​​f'0.1-0.5kJ/mm

Jeħtieġ sistema ta 'protezzjoni tal-fluss ta' l-arja doppja (gass ta 'protezzjoni prinċipali + gass tat-tindif tal-ġenb)

Huwa tipikament użat f'xenarji ta 'produzzjoni tal-massa bħal chassis tal-liga tat-titanju tal-karozzi.

d. Iwweldjar tad-diffużjoni

Għal rekwiżiti ta' konnessjoni materjali differenti (bħal titanju-azzar, titanju-ram):

Tieqa tal-parametru tal-proċess: 800-950 grad /10-50MPa

Is-saħħa tat-twaħħil tal-interface tista 'tilħaq aktar minn 85% tal-materjal ġenitur

Inibixxi b'mod effettiv il-formazzjoni ta 'komposti intermetalliċi

Huwa insostitwibbli f'oqsma b'rekwiżiti ta 'bijokompatibilità għolja, bħall-imsiemer tal-għadam mediku.

3. Standards tal-Parametri tal-Proċess tal-Iwweldjar tal-Liegi tat-Titanju

a. Speċifikazzjonijiet kurrenti‌

pjanċa 1mm: 50-80A

pjanċa 3mm: 120-150A

Nota: Kurrent eċċessiv se jikkawża coarsening tal-qamħ, filwaqt li kurrent insuffiċjenti se jaffettwa l-fond tal-penetrazzjoni

b. Protezzjoni tal-gass

Purità tal-gass: akbar minn jew ugwali għal 99.99%

Kontroll tal-fluss: 20-30L/min

Operazzjoni ewlenija: Dewmien l-għeluq tal-gass għal 5-10 sekondi wara l-iwweldjar

c. Veloċità tal-welding

Partijiet irqaq-ħitan: 50-100mm/min

Pjanċa ħoxna: 30-50mm/min

Influwenza tal-veloċità: Mgħaġġla wisq faċilment tipproduċi pori, bil-mod wisq jespandi ż-żona affettwata tas-sħana

d. Trattament tal-kanal

Tip ta 'kanal: V-kanal

Medda ta 'angolu: 60-70 grad

Daqs tat-tarf ċatt: 0.5-1mm

Rekwiżiti ta 'tindif: Għodod ta' l-istainless steel għandhom jiġu pproċessati għal tleqqija metallika, u l-operat barehanded huwa strettament ipprojbit.

4. Standard ta 'ġudizzju tal-grad tal-kwalità tal-weldjatura tal-liga tat-titanju

a. Silver-weldjatura abjad

Karatteristiċi: Luster metalliku uniformi

Grad ta 'kwalità: Eċċellenti

Qasam ta' applikazzjoni: xenarji ta'-domanda għolja bħall-ajruspazju

b. Weldjatura safra ċara

Karatteristika: Kulur kemmxejn ossidizzat

Grad ta 'kwalità: kwalifikat

Skop ta 'applikazzjoni: Tagħmir industrijali konvenzjonali

c. Weldjatura-vjola tad-deheb

Karatteristiċi: ossidazzjoni ovvja u kulur

Livell ta' kwalità: Ittestjar meħtieġ

Rekwiżiti tal-ipproċessar: Il-proprjetajiet mekkaniċi għandhom jiġu vverifikati

d. Weld-griż blu

Karatteristiċi: Ossidazzjoni severa

Grad ta 'kwalità: mhux kwalifikat

Miżuri tal-immaniġġjar: aħdem mill-ġdid immedjatament

Xejra ta 'żvilupp tat-teknoloġija

It-teknoloġija moderna tal-iwweldjar kisbet tliet skoperti ewlenin:

Sistema ta 'kontroll parametriċi tissostitwixxi ġudizzju empiriku

Ir-robots tal-iwweldjar bil-vakwu jiksbu preċiżjoni fil-livell tal-mikron{0}}

Is-sistema ta' monitoraġġ tal-ossidazzjoni ta'-ħin reali tiżgura kwalità stabbli

Bl-iżvilupp ta 'oqsma emerġenti bħal vetturi tal-enerġija ġodda u tagħmir tal-enerġija tal-idroġenu, it-teknoloġija tal-iwweldjar ta' liga tat-titanju se tkompli tinnova u tippromwovi l-applikazzjoni ta 'dan il-materjal ta'-prestazzjoni għolja f'xenarji aktar industrijali.

Madankollu, jekk għandek bżonn materjali tat-titanju relatati, bħal pjanċi tat-titanju, vireg, wajers, fuljetti, eċċ., Tista 'żżur il-websajt tagħnawww.major-ti.comu ikkuntattjana fi kwalunkwe ħin. Aħna se nagħmlu l-almu tagħna biex naqduk u nipprovdu l-aħjar prodotti u prezzijiet. Merħba iżżurna!

Hawnhekk hawn il-ħarsa ġenerali fil-qosor tal-kumpanija tagħna!
 

1. Prodotti ewlenin u vantaġġi tat-teknoloġija ewlenija

Baoji Mingjie Titanium Material Technology Co., Ltd tiffoka fuq l-ipproċessar tat-titanju u l-liga tat-titanju, u l-prodotti ewlenin tagħha jinkludu pjanċi tat-titanju, vireg, wajers u partijiet standard, li jintużaw ħafna f'oqsma kimiċi, mediċi, aerospazjali u oħrajn. It-teknoloġija ewlenija tagħha hija riflessa fi:

Breakthrough fil-proċess tal-iwweldjar: L-iwweldjar TIG tal-protezzjoni tal-gass argon triple (rata tal-fluss tal-gass tal-argon 15-25L/min) huwa użat biex jikkontrolla l-kontenut tal-ossiġnu tal-weldjatura għal 0.08% -0.12%, li jtejjeb b'mod sinifikanti l-ebusija tal-impatt ta 'liga tat-titanju TC4 (Akbar minn jew ugwali għal 90J/cm² standard nazzjonali, jaqbeż 90J/cm²).
Koordinazzjoni tal-katina industrijali: Billi bbażat ruħha fuq Baoji Titanium Valley Industrial Cluster, aħna nikkooperaw ma 'Baotian Research Institute biex niżviluppaw proċess ta' wweldjar ta 'input ta' sħana baxxa - biex issolvi l-problema ta 'deformazzjoni tal-pjanċa rqiqa, u l-prodotti ġew applikati għal partijiet strutturali ħfief UAV.

2. Kontroll tal-kwalità u ċertifikazzjoni tal-industrija
Traċċabilità tal-proċess kollu: minn materja prima sponża tat-titanju għal prodotti lesti impjantati b'kodiċi ta 'traċċabilità tal-lejżer, f'konformità mal-istandards tal-avjazzjoni AS9100D, il-porożità tal-weldjatura tat-tank tal-karburant aerospazjali tal-liga tat-titanju Inqas minn jew ugwali għal 0.5% (2% permess mill-istandard nazzjonali Inqas minn jew ugwali għal ).
Manifattura ħadra: Ir-rata ta 'riċiklaġġ ta' ċipep tat-titanju tal-iwweldjar laħqet 85%, li hija 20 punt perċentwali ogħla mill-medja tal-industrija, u l-proċess ta 'wweldjar b'temperatura ultra-baxxa (-196 grad ) ġie ttestjat biex jissodisfa l-ħtiġijiet tat-tagħmir tal-enerġija tal-idroġenu.
3. Kompetittività tas-suq u gruppi ta 'klijenti
Vantaġġi reġjonali: Bħala intrapriża Baoji Titanium Valley, il-klijenti tagħha jinkludu manifatturi ta 'tagħmir kimiku, manifatturi ta' impjanti mediċi u fornituri sekondarji aerospazjali.
Teknoloġija li tħares 'il quddiem-: Ipprepara għall-istabbiliment ta' linja ta 'dimostrazzjoni tal-iwweldjar intelliġenti, tippjana li tirrealizza l-produzzjoni awtomatika ta' titanju-iwweldjar kompost tal-azzar fl-2026, u tfassal is-suq ġdid tal-enerġija u tat-tagħmir tal-baħar fond-.

4. L-istatus tal-industrija u l-potenzjal tal-innovazzjoni

Baoji Titanium Industry mexxa l-formulazzjoni ta '4 standards internazzjonali u 74 standard nazzjonali, u Mingjie saħħet it-tqassim tal-ekonomija ċirkolari billi pparteċipat f'titjib tat-teknoloġija reġjonali (bħal standards ta' ingotti tat-titanju riċiklat). Il-prodotti tat-titanju tagħha juru kompetittività differenzjata fil-kontroll ta 'preċiżjoni (iwweldjar fil-livell tal-mikron-) u applikazzjonijiet f'oqsma emerġenti (bħal tankijiet tal-ħażna tal-enerġija tal-idroġenu).

Imbagħad, hawn il-wiri tal-prodott tagħna, il-wiri tal-prodotti ewlenin tagħna