Les quatre processus de formage et d'assemblage de noyaux les plus couramment utilisés dans la fabrication d'équipements en titane

Matériaux en titane sont difficiles à traiter : ils sont sujets à l'oxydation lorsqu'ils sont chauffés, et au retour élastique et à la fissuration lors de l'écrouissage. Le principal goulot d’étranglement dans la fabrication d’équipements réside dans le formage et l’assemblage. La pratique industrielle montre que trois processus de formage -le pliage, l'emboutissage et le filage-, ainsi que l'assemblage par expansion en tant que processus de connexion principal, sont les quatre technologies clés pour la fabrication d'équipements en titane, qui déterminent directement la précision, les performances et la durée de vie de l'équipement.

 

 

Le formage par pliage est le processus de base le plus largement utilisé dans la fabrication d'équipements en titane, permettant d'obtenir la forme requise grâce à la déformation plastique et au contrôle du retour élastique. Il est couramment utilisé pour les raccords de tuyauterie en haute mer-, chimiques et aérospatiaux. Les alliages de titane présentent un retour élastique important lors du pliage à froid et des grains grossiers à haute température ; le cœur réside dans un contrôle précis de la température et de la pression.

 

Le processus est divisé en pliage à froid et pliage à chaud :

Le cintrage à froid convient aux tubes en titane < 50 mm, avec un rayon de courbure minimum supérieur ou égal à 3 fois le diamètre du tube, nécessitant un recuit de détente-.

Le pliage à chaud est utilisé pour les pièces de haute-précision, avec un traitement-à température contrôlée et une protection anti-oxydation, conforme aux normes ASTM B338.

 

La Chine a réalisé des percées technologiques en adoptant un processus de gradient de température + pression dynamique, avec des performances de pliage à froid supérieures aux normes nationales, répondant aux exigences de conditions de travail extrêmes telles que les applications en haute mer à 10 000 - mètres.

 

 

Le formage par emboutissage donne aux feuilles de titane des formes via des matrices sous pression, très efficaces pour la production de masse. Il est largement utilisé pour les composants complexes des navires aérospatiaux et chimiques. Le titane est sujet au durcissement à froid et à la fissuration, ainsi qu'au grossissement des grains à haute température, nécessitant un contrôle précis de la température entre 427 et 800 degrés.

 

Le processus est divisé en marquage à froid et à chaud :

L'emboutissage à froid convient aux petites pièces à parois minces-, avec une déformation inférieure ou égale à 15 %, nécessitant un recuit pour éliminer le durcissement.

L'estampage à chaud comprend des variantes à basse-température et à haute-température, adaptées aux pièces complexes en plaques moyennes-d'épaisseur et d'épaisseur-, avec une déformation maximale de 60 %.

 

La technologie chinoise d’estampage du titane est avancée au niveau international. Les panneaux d'aile en titane de l'avion C919 atteignent des performances légères et élevées grâce à l'estampage des servos à haute -température. Les composants complexes adoptent le pré-formage et-le redressage assisté par chaleur pour garantir précision et stabilité.

 

 

Le formage par filature est un processus de formage-à haute efficacité pour les matériaux en titane, qui consiste à traiter des pièces rotatives via des rouleaux rotatifs. Il améliore l'utilisation des matériaux en20%–50%par rapport au forgeage conventionnel, offrant une excellente précision et qualité de surface. Il est couramment utilisé pour les produits haut de gamme tels que les bouteilles et têtes de gaz satellite.

 

Le processus est divisé en filage conventionnel et filage mécanique, avec un contrôle central de la vitesse de rotation et du débit d'alimentation. Les pièces à parois minces-offrent une grande précision, tandis que les pièces à parois épaisses-exigent un contrôle du durcissement. Il a été appliqué à grande échelle en Chine, permettant une réduction significative du poids, une amélioration de l'efficacité et une réduction des coûts des produits.

 

 

L'assemblage par expansion est le processus de base pour connecter des tubes en titane et des plaques tubulaires dans les équipements en titane. Il fonctionne en dilatant plastiquement les tubes en titane via une force externe pour s'adapter étroitement aux trous de la plaque tubulaire, résolvant ainsi les problèmes de fragilisation du titane et de fuite facilement causés par le soudage. Il offre une durée de vie d'étanchéité plus longue sans endommager les propriétés du titane, ce qui le rend essentiel pour le fonctionnement sûr des équipements en titane dans les industries chimiques et nucléaires.

 

Le cœur de l’assemblage par expansion réside dans le contrôle de trois paramètres : le taux d’expansion, le taux de réduction de l’épaisseur de la paroi et la pression d’expansion. Il est principalement divisé en trois méthodes : l’expansion mécanique, l’expansion flexible et l’expansion explosive.

 

Les applications innovantes de la Chine ont obtenu des résultats remarquables. L'échangeur de chaleur à tubes de titane utilisant une expansion hydraulique flexible de la société Sinopec Maoming a fonctionné en continu pendant 5 ans sans fuite dans des conditions de haute-pression et de haute-température, avec une durée de vie 3 fois supérieure à celle du soudage conventionnel, économisant 200 000 RMB en coûts de maintenance par an. Parallèlement, l’optimisation des paramètres via la simulation par éléments finis a amélioré la stabilité de la connexion.

 

Ruihang, un fabricant de produits en titane et en-métaux non ferreux, est spécialisé dans la R&D, la production et la vente. Notre équipe commerciale est à votre disposition pour vous apporter un accompagnement personnalisé. Pour plus de détails, n'hésitez pas à nous contacter par email : Sam.Rui@bjrh-titanium.com.