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钛管生产工艺全解析:从原料到成品
钛通常以钛铁矿(FeTiO3)和金红石(TiO2)等矿石形式存在。生产起始于矿石精选,挑选含钛量高的矿石,再通过克罗尔法或亨特法等化学还原手段提取钛,得到海绵钛。接着,将海绵钛加工成钛锭,为后续制成适合制作钛管的坯料做准备。
坯料加工为管坯有不同方式。钻孔挤压生产管坯,虽钛金属消耗大,但管坯壁厚均匀,挤压时需选用合适玻璃润滑剂,且依赖较大吨位挤压机;斜轧穿孔是钢管生产常用方式,钛金属消耗小,不过管坯厚度公差稍大,穿孔时偶尔存在穿不透、顶头卡住等问题。
管坯进一步加工成钛管,主要工艺有冷轧、冷拔、无缝和焊接。冷轧、冷拔是常见冷加工手段,通过多道次轧制或拉拔使管坯达到所需尺寸和精度;无缝钛管一般采用冷轧真空退火工艺,从钛铸锭经锻造棒坯制成管坯,再经多道次轧制及退火成型;焊接钛管则由冷轧钛卷支撑管形后,采用钨极惰性气体保护焊焊合而成,其生产工序短、原材料利用率高、可制造更薄壁管件,但厚壁钛焊管工业化生产技术尚不成熟。
生产过程中,每道工序的参数如温度、压力、速度等都需精准控制,同时配合先进检测技术,如涡流检测、超声检测、气密检测等,保障成品钛管质量,使其符合严格质量标准,满足不同行业对钛管性能的严苛要求 。