با نوآوری مداوم فناوری صنعتی، سه راهی های تیتانیومی، به عنوان یک جزء کلیدی اتصال سیال، به طور فزاینده ای در صنایع پتروشیمی، هوافضا، تجهیزات پزشکی و سایر زمینه ها مورد استفاده قرار می گیرند. مقاومت در برابر خوردگی عالی و نسبت استحکام به وزن بالای آنها، آنها را به یک جزء اصلی برای اطمینان از عملکرد پایدار سیستم های صنعتی پیچیده تبدیل کرده است. با افزایش مستمر الزامات عملکرد مواد در سیستم های صنعتی، فرآیند تولید سه راهی های تیتانیومی به کانون توجه صنعت تبدیل شده است.
I. فرآیند شکل دهی پلاستیکی
فرآیند برآمدگی هیدرولیکی
با استفاده از یک لوله مستقیم با قطر مشابه سه راهی تیتانیومی، فشار همزمان به هر دو انتهای لوله از طریق یک پرس هیدرولیکی اعمال می شود و فلز را تحت فشار زیاد مایع داخلی به سمت جهت لوله انشعاب هدایت می کند. این فرآیند به یک قالب محدب متعادل برای پشتیبانی از تشکیل لوله انشعاب نیاز دارد و برای موادی مانند فولاد کربنی، فولاد ضد زنگ و تیتانیوم مناسب است. می تواند به ضخامت دیواره یکنواخت لوله انشعاب دست یابد و بسیار کارآمد است.
فرآیند پرس داغ
یک لوله بزرگتر از قطر سه راهی صاف شده و سپس گرم و سوراخ می شود. فشرده سازی شعاعی برای هدایت فلز به سمت جهت لوله انشعاب استفاده می شود و لوله انشعاب از طریق کشش قالب تشکیل می شود. این فرآیند الزامات کمی برای تناژ تجهیزات دارد و برای موادی با شکل پذیری ضعیف در دمای بالا مانند تیتانیوم مناسب است، اما به کنترل دقیق دمای گرمایش و سرعت تغییر شکل نیاز دارد.
فرآیند اکستروژن پرکننده
یک محیط غیر قابل تراکم در لوله مستقیم پر می شود و فلز و مواد پرکننده به طور همزمان از سوراخ های شعاعی قالب توسط میله های بالایی دو جهته اکسترود می شوند تا لوله انشعاب تشکیل شود. این روش می تواند از خراش های مکانیکی روی دیواره داخلی جلوگیری کند و ارتفاع اکستروژن می تواند به 2-3 برابر قطر لوله برسد. برای سناریوهایی با الزامات بالا برای کیفیت دیواره داخلی مناسب است.
II. فرآیند ماشینکاری
روش کاهش انتها
از یک لوله با قطری 15٪ -30٪ بزرگتر از محصول نهایی استفاده می شود. انتهاها به صورت موضعی گرم شده و قطر آنها کاهش می یابد تا یک برآمدگی میانی ایجاد شود و سپس سوراخ هایی در قسمت برجسته سوراخ شده و فلنج می شوند. این روش برای سه راهی های تیتانیومی با اندازه بزرگ با DN50-DN600 مناسب است، اما این فرآیند پیچیده است، میزان بازده کم است و توزیع ضخامت دیواره باید به شدت کنترل شود.
روش ماشینکاری
مستقیماً مواد میله یا صفحه را از طریق فرآیندهایی مانند تراشکاری و سوراخکاری برش، آهنگری و ماشینکاری کنید تا سه راهی تشکیل شود. این روش برای دسته های کوچک یا سه راهی های تیتانیومی با اندازه های خاص مناسب است، با استفاده کم از مواد اما دقت ابعادی بالا، و اغلب برای اتصالات لوله با اندازه کوچک با DN25 یا کمتر استفاده می شود.
III. فرآیند جوشکاری
فرآیند جوشکاری با قطر مساوی
پس از ایجاد سوراخ در لوله اصلی، یک شیار زین شکل طراحی شده و لوله انشعاب و لوله اصلی با استفاده از سیم هسته ای شار CO₂ جوشکاری محافظت شده با گاز جوش داده می شوند. دامنه نوسان مشعل جوشکاری و طول مهره های جوش تکراری باید کنترل شود و ناحیه مثلثی پر نشده در محل تقاطع جوش های شکمی باید با دقت درمان شود تا از یکنواختی جوش و مقاومت در برابر فشار اطمینان حاصل شود.
IV. مبنای انتخاب فرآیند
خواص مواد:تیتانیوم شکل پذیری ضعیفی در دمای اتاق دارد و بیشتر از روش های پرس داغ یا کاهش انتها برای مشخصات DN50 و بالاتر استفاده می شود. محصولات کوچک را می توان با روش های اکستروژن سرد یا ماشینکاری استفاده کرد.
الزامات مشخصات:برآمدگی هیدرولیکی برای تولید انبوه قطعات استاندارد مناسب است، در حالی که جوشکاری برای الزامات نامنظم یا سفارشی مناسب است.
درجه کیفیت:فرآیندهای شکل دهی پلاستیکی در سناریوهای فشار بالا ترجیح داده می شوند، در حالی که راه حل های جوشکاری یا ماشینکاری را می توان در سناریوهای فشار کم در نظر گرفت.
V. نکات کلیدی کنترل کیفیت
پیش تصفیه مواد: ترکیب شیمیایی و مقاومت در برابر خوردگی لوله های تیتانیومی باید به شدت آزمایش شود;
عملیات حرارتی:از بین بردن تنش های باقیمانده پس از شکل گیری و افزایش استحکام ساختاری;
آزمایش غیر مخرب: انجام آزمایش نفوذ یا آزمایش رادیوگرافی روی جوش ها و قطعات شکل گرفته.
فرآیند تولید سه راهی های تیتانیومی یکپارچگی عمیق علم مواد و پردازش دقیق است. هر مرحله از مواد اولیه تا محصولات نهایی، پیگیری "دقت نهایی" را منعکس می کند: انتخاب مواد دقیق، فناوری های شکل دهی متنوع و نوآورانه، تفکر سیستماتیک برای بهینه سازی عملکرد و نگرش بدون تحمل نسبت به بازرسی کیفیت. این فرآیند نه تنها از شبکه های سیال پیچیده صنعت مدرن پشتیبانی می کند، بلکه مسیر تولید پیشرفته به سمت عملکرد بالا، وزن سبک و تحول سبز را نیز منعکس می کند.
