Biegen von Titanrohren der Güteklasse 2

 

Das Biegen von Titanrohren der Güteklasse 2 ist ein hochpräzises plastisches Formverfahren, das eine sorgfältige Kontrolle der Rückfederung, der Querschnittsverformung und der Rissgefahr erfordert. Es wird häufig in High-End-Fertigungssektoren wie Luft- und Raumfahrt und Tiefseeausrüstung eingesetzt.

Beim Biegen von Titanrohren ist der Mindestbiegeradius einzuhalten; andernfalls kann es zu Rissen in der Außenwand oder zu Faltenbildung an der Innenwand kommen. Abhängig von den Rohrspezifikationen beträgt der minimale Biegeradius typischerweise das 1,2- bis 3,2-fache des Außendurchmessers des Rohrs.

Titanlegierungen weisen eine deutlich höhere Rückfederung auf als rostfreier Stahl, typischerweise im Bereich von 5 bis 15 Grad oder sogar noch höher. Um die Rückfederung zu kompensieren, muss ein Winkelzuschlag in die Prozesskonstruktion einbezogen werden; CNC-Biegemaschinen führen die Berechnung der Rückfederungskompensation in der Regel automatisch durch. Durch Erhitzen auf Temperaturen über 300 Grad kann die Rückfederung bei reinem Titan wirksam verringert werden, während Temperaturen über 500 Grad die Rückfederung bei Blechen aus Titanlegierungen praktisch eliminieren können.

 

 

Titan (GR1/GR2 reines Titan, GR5 und andere +-Legierungen) hat einen Elastizitätsmodul, der nur halb so hoch ist wie der von Stahl, mit einer Rückfederungsrate von 10–15 % (deutlich höher als bei Stahl); es weist bei Raumtemperatur eine geringe Plastizität, eine schnelle Kaltverfestigung und eine Tendenz zum Sprödbruch auf; Über 400 Grad absorbiert es leicht Wasserstoff, Sauerstoff und Stickstoff, was zu Oberflächenoxidation und Versprödung sowie einer Verschlechterung der mechanischen Eigenschaften führt.

Wesentliche Verformungsrisiken: Zugspannung auf der Außenseite → Ausdünnung / Rissbildung; Druckspannung auf der Innenseite → Verdickung/Faltenbildung; Verlust des kreisförmigen Querschnitts → Ovalisierung/Abflachung

Mindestbiegeradius (R): Kaltbiegen von reinem Titan: R größer oder gleich 3d (d=Außendurchmesser); Gr5: R größer oder gleich 3,5d; Warmbiegen kann auf R größer oder gleich 1,5–2d reduziert werden; Dünnwandige Abschnitte (t/d < 0,08) müssen gefüllt oder innen ausgesteift werden, sonst ist Faltenbildung unvermeidlich

Rückfederungskompensation: Beim Kaltbiegen ist ein voreingestellter Rückfederungswinkel von **3 Grad–8 Grad** erforderlich; Rückfederung beim Warmbiegen Weniger als oder gleich 1 Grad, erfordert eine minimale Kompensation.

 

 

1. Kaltbiegeprozess (Raumtemperatur bis 150 Grad)

Anwendbare Bedingungen: Dünnwandige Rohre (δ/D < 3 %), kleine Biegeradien (R/D größer oder gleich 2), Rohre aus reinem Titan oder niedrig legiertem Titan

Wichtige technische Punkte:

Dornauswahl: Verwenden Sie Dorne mit mehreren -Kugelgelenken-oder Kettendornen-, um die Innenseite zu stützen und ovale Verformungen zu verhindern

Matrizendesign: Radius der Biegematrizennut=Zielradius – Rückfederungszugabe (normalerweise 5–15 %)

Schmierung: Schmiermittel auf Molybdändisulfid--Basis oder Teflonbeschichtung zur Reduzierung des Reibungskoeffizienten auf 0,05–0,1

Geschwindigkeitsregelung: Vorschubgeschwindigkeit kleiner oder gleich 5 mm/s, um dynamische Reckalterung zu verhindern

2. Warm-Biegeprozess (Umformung bei mittlerer-Temperatur)

Temperaturbereich: 200–400 Grad (unterhalb der Rekristallisationstemperatur von Titan)

Vorteile:

Reduziert die Streckgrenze um 30–40 %

Reduziert die Rückfederung erheblich (kann bis auf 2 Grad kontrolliert werden)

Verbessert die Gleichmäßigkeit der Wandstärke

3. Warmbiegeprozess (Hochtemperaturumformung)

Temperaturbereich: 600–800 Grad (oberhalb der Rekristallisationstemperatur)

Anwendungen: Dickwandige Rohre, Biegungen mit kleinem Radius (R/D < 2), komplexe räumliche Biegungen

Schlüsselkontrollen:

Atmosphärenschutz: Argon- oder Heliumschutz während des gesamten Prozesses, Taupunkt < -40 Grad

Temperaturgleichmäßigkeit: Innerhalb von ±15 Grad, um lokale Überhitzung zu verhindern

Verformungsgeschwindigkeit: 0,01–0,1 m/s, um eine Kornvergröberung im Superplastizitätsbereich zu vermeiden

4. Spezielle Umformverfahren

CNC-Rohrbiegen

Kombiniertes Push-Pull-Biegen: Ein Pressstempel sorgt für zusätzliche Kraft, um dem Materialflusswiderstand entgegenzuwirken

Echtzeitkompensation: Die Lasermessung der Rückfederung wird verwendet, um den Biegewinkel iterativ anzupassen

Mehrachsige Koordination: Ermöglicht eine kontinuierliche räumliche Biegung mit variabler Krümmung

 

 

1. Abmessungen: Biegeradius R ±5 %, Winkel ±1 Grad, Ovalität kleiner oder gleich 5 % des Außendurchmessers, Wandstärkenreduzierung kleiner oder gleich 12 % (Außenseite)
2. Oberfläche: Frei von Rissen, Falten, Kratzern und Ablagerungen; hell nach Säurebeizen
3. Eigenschaften: Mechanische Eigenschaften an der Biegung Größer als oder gleich 90 % des Grundmaterials; Keine internen Mängel gemäß zerstörungsfreier Prüfung (PT/UT)
4. Standards: ASTM B338, AMS 4942

 

 

1. Luft- und Raumfahrt

Motorverrohrung: Gr5-Titanrohr, φ6–25 mm, R/D=2–3, muss der Norm AMS 4928 entsprechen

Hydrauliksysteme: Kaltgebogen, erfordert eine Innenwandrauheit von Ra kleiner oder gleich 0,8 μm

2. Ausrüstung für die chemische Verarbeitung

Wärmetauscherschlangen: Gr2-Titanrohre, kontinuierlich spiralförmig gebogen, müssen einem Spannungskorrosionstest unterzogen werden

Innere Spulen des Reaktors: Warmbiegen + Lösungsglühen, um Restspannungen zu beseitigen

3. Medizinische Geräte

Orthopädische Implantate: Ti-6Al-4V ELI, in einer hochreinen Umgebung gebogen, Oberfläche frei von Verunreinigungen

Griffe für chirurgische Instrumente: Präzisionsbiegung mit kleinem{0}}Radius, erfordert eine Biokompatibilitätsprüfung

 

 

 

E--Mail:garychen3215@hotmail.com

Adresse: Nr. 35, Baoti Road, Stadt Baoji, Provinz Shaanxi, China

Kontakt: Herr Gary Chen

Telefon: +86-917-8883215

Mobil/WhatsApp: +86 13092900605

 

Beliebte label: Biegen von Titanrohren der Güteklasse 2, Hersteller, Lieferanten und Fabriken zum Biegen von Titanrohren der Güteklasse 2 in China, 1,5 aus Titanrohr, 3 Zoll Titanrohre, 4 Titanschlauch, 6al 4 V Titanschlauch, dünnwandiges Titanrohr, Titanröhrchen