Avec l'innovation continue de la technologie industrielle, les tés en titane, en tant que composant clé de connexion de fluide, sont de plus en plus largement utilisés dans les domaines de la pétrochimie, de l'aérospatiale, des équipements médicaux et autres. Leur excellente résistance à la corrosion et leur rapport résistance/poids élevé en font un composant essentiel pour assurer le fonctionnement stable des systèmes industriels complexes. Alors que les exigences de performance des matériaux dans les systèmes industriels continuent d'augmenter, le processus de fabrication des tés en titane est devenu un point d'attention de l'industrie.
I. Procédé de formage plastique
Procédé de bombage hydraulique
En utilisant une ébauche de tuyau droit avec le même diamètre que le té en titane, une pression synchrone est appliquée aux deux extrémités de l'ébauche de tuyau par le biais d'une presse hydraulique, entraînant le métal à s'écouler vers la direction du tuyau de branche sous la haute pression du liquide interne. Ce procédé nécessite une matrice convexe équilibrée pour soutenir la formation du tuyau de branche et convient aux matériaux tels que l'acier au carbone, l'acier inoxydable et le titane. Il permet d'obtenir une épaisseur de paroi uniforme du tuyau de branche et est très efficace.
Procédé de pressage à chaud
Une ébauche de tuyau plus grande que le diamètre du té est aplatie, puis chauffée et poinçonnée. Une compression radiale est utilisée pour entraîner le métal à s'écouler vers la direction du tuyau de branche, et le tuyau de branche est formé par étirage à la filière. Ce procédé a de faibles exigences en matière de tonnage d'équipement et convient aux matériaux ayant une faible plasticité à haute température, tels que le titane, mais il nécessite un contrôle précis de la température de chauffage et du taux de déformation.
Procédé d'extrusion par remplissage
Un milieu incompressible est rempli dans l'ébauche de tuyau droit, et le métal et le matériau de remplissage sont simultanément extrudés des trous radiaux de la filière par des tiges supérieures bidirectionnelles pour former le tuyau de branche. Cette méthode permet d'éviter les rayures mécaniques sur la paroi interne, et la hauteur d'extrusion peut atteindre 2 à 3 fois le diamètre du tuyau. Elle convient aux scénarios avec des exigences élevées en matière de qualité de la paroi interne.
II. Procédé d'usinage
Méthode de réduction d'extrémité
Une ébauche de tuyau avec un diamètre de 15 % à 30 % supérieur au produit fini est utilisée. Les extrémités sont chauffées localement et réduites en diamètre pour former une protubérance centrale, puis des trous sont percés et des brides sont formées dans la partie protubérante. Cette méthode convient aux tés en titane de grande taille avec DN50-DN600, mais le procédé est complexe, le taux de rendement est faible et la répartition de l'épaisseur de paroi doit être strictement surveillée.
Méthode d'usinage
Couper, forger et usiner directement la barre ou la tôle par des procédés tels que le tournage et le perçage pour former le té. Cette méthode convient aux petits lots ou aux tés en titane de taille spéciale, avec une faible utilisation des matériaux mais une grande précision dimensionnelle, et est souvent utilisée pour les raccords de tuyauterie de petite taille avec DN25 ou moins.
III. Procédé de soudage
Procédé de soudage de diamètre égal
Après avoir percé un trou dans le tuyau principal, une rainure en forme de selle est conçue, et le tuyau de branche et le tuyau principal sont soudés à l'aide d'un fil fourré CO₂ soudage sous protection gazeuse. L'amplitude de balancement de la torche de soudage et la longueur des cordons de soudure répétés doivent être contrôlées, et la zone non remplie triangulaire à l'intersection des soudures abdominales doit être traitée avec soin pour assurer l'uniformité de la soudure et la résistance à la pression.
IV. Base de sélection du procédé
Propriétés des matériaux :Le titane a une faible plasticité à température ambiante, et les méthodes de pressage à chaud ou de réduction d'extrémité sont principalement utilisées pour les spécifications DN50 et supérieures ; les produits de petite taille peuvent utiliser l'extrusion à froid ou les méthodes d'usinage.
Exigences de spécification :Le bombage hydraulique convient à la production en série de pièces standard, tandis que le soudage convient aux exigences irrégulières ou personnalisées.
Qualité :Les procédés de formage plastique sont privilégiés dans les scénarios à haute pression, tandis que les solutions de soudage ou d'usinage peuvent être envisagées dans les scénarios à basse pression.
V. Points clés du contrôle qualité
Prétraitement des matériaux :La composition chimique et la résistance à la corrosion des tuyaux en titane doivent être strictement testées ;
Traitement thermique :Éliminer les contraintes résiduelles après le formage et améliorer la résistance structurelle ;
Contrôle non destructif :Effectuer des tests de ressuage ou des tests radiographiques sur les soudures et les pièces formées.
Le processus de fabrication des tés en titane est une intégration profonde de la science des matériaux et de l'usinage de précision. Chaque étape, des matières premières aux produits finis, reflète la recherche de la « précision ultime » : une sélection rigoureuse des matériaux, des technologies de formage diverses et innovantes, une réflexion systématique pour l'optimisation des performances et une attitude de tolérance zéro envers le contrôle qualité. Ce processus soutient non seulement les réseaux de fluides complexes de l'industrie moderne, mais reflète également la voie de la fabrication haut de gamme vers la haute performance, la légèreté et la transformation verte.
