Proces prostowania poprzez nagrzewanie prętem tytanowym
Pręty tytanowe i stopy tytanu mają niski moduł sprężystości, wysoki stosunek granicy plastyczności do wytrzymałości i są trudne do prostowania na zimno. Większość ma ciśnienie poniżej 120GPa. Dlatego pręty tytanowe i pręty tytanowe ze stopów tytanu ulegną dużemu odkształceniu sprężystemu w warunkach małych naprężeń, będą miały duże odbicie i będą trudne do wyprostowania. Jednakże granica plastyczności wielu stopów tytanu wynosi od 0,9 do 1, dlatego są one trudne do wyprostowania. Podczas prostowania łatwo jest je złamać. Dlatego pręty tytanowe i pręty tytanowe ze stopów tytanu zazwyczaj wymagają prostowania na gorąco, aby zapewnić efekt prostowania. Powszechnie stosowane metody prostowania prętów tytanowych i prętów tytanowych ze stopów tytanu obejmują prostowanie pod ciśnieniem i prostowanie za pomocą wałków. W przypadku prętów tytanowych o małych rozmiarach zazwyczaj stosuje się prostowanie wałkiem, które ma większą szybkość. Jednakże w przypadku prętów tytanowych o małych rozmiarach i prętów ze stopów tytanu często nie udaje się uzyskać idealnego efektu po wielokrotnym prostowaniu, a podczas procesu prostowania często dochodzi do bezpośrednich pęknięć. W tym artykule zbadano termiczne prostowanie prętów tytanowych i małych prętów tytanowych ze stopów tytanu oraz zaproponowano prostą, wygodną i niskoinwestycyjną metodę prostowania na gorąco.
Efekt ogrzewania pręta tytanowego jest powiązany z odpowiednim prądem, napięciem i czasem zasilenia. Podczas testu nagrzewania zasilacz spawarki może regulować prąd wyjściowy, dzięki czemu efekt nagrzewania pręta tytanowego można kontrolować poprzez regulację prądu, dokładnie kontrolując w ten sposób temperaturę nagrzewania pręta tytanowego. Zastosowana w teście metoda podgrzewania prętów tytanowych jest łatwa do opanowania i kontrolowania. Po nagrzaniu pręta tytanowego do określonej temperatury można go szybko wyprostować za pomocą prostownicy rolkowej. W teście zasilacz spawarki wykorzystano jako zasilanie grzewcze pręta tytanowego GR5, tworząc prosty i łatwy do podłączenia obwód szeregowy. Pręty tytanowe GR5 mogą osiągnąć lepsze efekty prostowania po podgrzaniu przez 2 do 3 minut. Jednocześnie fabryki są na ogół wyposażone w spawarki. W rzeczywistej produkcji spawarki można umieścić obok prostownic, aby szybko i łatwo nagrzać pręty tytanowe. Zajmuje niewielką powierzchnię, mieści sprzęt i jest łatwy do przenoszenia. Po drugie, spawarka wytwarza wysoki prąd i niskie napięcie. W przypadku małych prętów tytanowych ze stopu tytanu GR5 może nie tylko spełnić wymagania dotyczące szybkiego nagrzewania i uzyskania efektów prostowania, ale także spełnić wymagania bezpieczeństwa, wygody, wydajności i niskich inwestycji. Właściwości fizyczne, takie jak oporność prętów tytanowych i prętów tytanowych ze stopów tytanu, są podobne. Dlatego inne pręty tytanowe o małych rozmiarach i pręty tytanowe ze stopów tytanu można prostować przy użyciu odpowiedniego prądu i czasu ogrzewania.
Pręty tytanowe i małe pręty tytanowe ze stopów tytanu są zazwyczaj produkowane przez walcowanie. Jednakże podczas ogrzewania, walcowania i obróbki cieplnej często pojawiają się problemy wynikające z nierównomiernego rozkładu temperatury i odkształceń plastycznych, a także ścinania, transportu i układania w stosy. Należy wyprostować różne stopnie zgięcia, aby krzywizna tytanowego pręta spełniała wymagania użytkowe. Wskaźnik rozciągania w temperaturze pokojowej prętów tytanowych ogrzewanych i prostowanych jest w zasadzie taki sam, jak w przypadku prętów tytanowych bezpośrednio prostowanych bez ogrzewania, co wskazuje, że schemat prostowania przez ogrzewanie nie wpływa na właściwości rozciągające prętów tytanowych w temperaturze pokojowej. Ten proces jest możliwy do zastosowania i wykonalny. Jednocześnie stosunek plastyczności do wytrzymałości tego pręta ze stopu tytanu osiąga maksymalnie 0,99. Jeśli stosuje się prostowanie na zimno, łatwo je złamać i trudno uzyskać efekt prostowania. Obecne urządzenia do prostowania często znajdują się z dala od urządzeń grzewczych. Kiedy pręty tytanowe i małe pręty tytanowe ze stopu tytanu są podgrzewane, a następnie przenoszone do sprzętu do prostowania, temperatura prętów tytanowych często ulega znacznemu obniżeniu, co skutkuje znacznym zmniejszeniem efektu prostowania. Jeśli prostowanie prętów tytanowych i prętów tytanowych ze stopów tytanu jest odpowiednio skonstruowane, wspierając urządzenia grzewcze i prostujące, rzeczywisty stopień wykorzystania sprzętu jest niski, a ekonomia niska. Dawka prętów tytanowych i stopów tytanu jest nadal stosunkowo niewielka. W rzeczywistym procesie produkcyjnym wielkość zamówienia pojedynczej partii wynosi często zaledwie kilkaset kilogramów, a nawet dziesiątki kilogramów, przy szerokim zakresie specyfikacji. Generalnie fabryki często wyposażane są w piece grzewcze o dużych możliwościach grzewczych, a pojemność pieca może sięgać jednorazowo kilku lub kilkudziesięciu ton. Dlatego też podczas podgrzewania i prostowania prętów tytanowych i prętów ze stopów tytanu koszt ogrzewania jest często stosunkowo wysoki.
