Titaanisulamist varraste pööratav külmvaltsimine ja oksiidkile eemaldamise tehnoloogia

Pööratav valtsimine viitab valtsimisprotsessile, mille käigus titaanvarras surutakse korduvalt kokku ja deformeeritakse valtspingil, et lõpuks saada toote paksus. Pööratava valtspingi seadmed on suhteliselt lihtsad ja koosnevad titaanrulli transpordi- ja lahtikerimisseadmetest, valtspingist, eesmistest ja tagumistest rullidest ning mahalaadimisseadmetest. Mõned valtsimistehased lisavad rullid vastavalt tehnilistele nõuetele enne või pärast valtsimist.

Külmvaltsitud tooraine tarnitakse kuumvaltsimisseadmetega ja üks kuumvaltsitud titaanrull kaalub vähem. Titaanpooli pea ja saba saab lahtikeeramisseadmel ära lõigata ja kokku keevitada, et suurendada külmvaltsimise protsessi tootmisvõimsust.

Kuumvaltsitud titaanvardad tuleb enne külmvaltsimist marineerida. Eesmärk on eemaldada raudoksiidi katlakivi titaanvarda pinnalt, muuta külmvaltsitud titaanvarda pind siledaks ja tagada valtsimise sujuv edenemine.

Marineeritud kuumvaltsitud titaanrullid tõstetakse kesklaost kettkonveieri sadulale ja konveierikett transpordib titaani rullid lahtikerimiseks järjestikku lahtikerimisasendisse. Pikendatud rihmapea sisestatakse kolme rulliga sirgestamismasinasse konksupeast ja saadetakse liigutatava juhtplaadi kaudu rullivahesse. Ribapea jõuab läbi ülestõstetud või suletud rullpilu väljumispoolse spiraalini, sisestatakse rulli lõugade vahele ja pingutatakse. Vastavalt titaanvarda paksusele reguleerige pärast paari pööret rõhku ja pinget ning seejärel vajutage survejuhtplaat rullimiseks alla. Kandke peale valtsimisvedelik, käivitage valtspink, suurendage vastavalt valtsimistingimustele kiirust normaalkiirusele ja tehke esimene valtsimiskäik.

Kui titaanpooli hakatakse valtsima, peab valtspink aeglustuma ja õigel ajal peatuma, et lindi saba peatuks sissepääsupoolse pooli trumlil. Pärast seda, kui kerimistangid riba saba küljest ära hammustavad, määrab titaanvaltspink vastavalt eeskirjadele teise pressimise käigu. Operaator valib pinge, varustab valtsimisvedelikku ja veski teostab tagurpidi valtsimist.

Olenevalt titaani klassist ja standardist tehakse igal käigul 3 kuni 7 edasi-tagasi rullimist. Kui edasi-tagasi valtsimine jõuab paaritu arvu käikudeni ja saavutab toote paksuse, tõstetakse rulli vahe üles või suletakse ja saba vedrutatakse vastavalt riba saba kvaliteedile. Pooli rullil on lindi saba välimise titaanpooli külge keevitatud või teibitud. Titaanmähis transporditakse rullilt mahalaadimiskäru abil ja visatakse seejärel titaanpooli kogumispaaki ning mähis märgistatakse. Vastavalt standarditele saab seda tootmist jätkamiseks täiendada järgmiste protsessidega.

Tööstuslikus tootmises võib titaanisulamist varraste oksüdatsiooniaste olla väga erinev. Kui eelmine protsess on tugevasti oksüdeerunud, näiteks kõrge temperatuuri tingimustes tugev oksüdatsioon ja oksiidikatla moodustumine, tuleb teha liivapritsiga töötlemine. Pärast liivapritsiga töötlemist peab toorik läbima järgnevad protsessid (leelispuhastus, peitsimine). Kui oksiidkile on õhuke ja liivapritsiga töötlemist pole vaja, võib selle otse marineerida.

Titaandioksiid on amfoteerne ühend, mille aluselisus on veidi suurem kui happesus. Titaandioksiid on termiliselt väga stabiilne ja laguneb ainult väga kõrgetel temperatuuridel. Samuti on see keemiliselt stabiilne ja madalamatel temperatuuridel on sellel hea stabiilsus paljudes anorgaanilistes ja orgaanilistes keskkondades. Ei lahustu vees ja paljudes teistes lahustites, ei lahustu erinevates lahjendatud hapetes, välja arvatud vesinikfluoriidhape. Teemantdioksiid ei lahustu ka kontsentreeritud väävelhappes. Titaandioksiid lahustub aga kuumas kontsentreeritud väävelhappe, lämmastikhappe ja naatriumhüdroksiidi lahustes ning seda saab kasutada titaankruvide ja titaanisulamist varraste leelispuhastamiseks ja peitsimiseks.

Titaanisulamist varraste, sealhulgas muude haruldaste metallide leelispuhastus viiakse läbi sulatatud leeliselahuses. Eesmärk on eemaldada töödeldava detaili pinnal oleva titaanisulamist varda pinnalt oksiidikatlakivi. Aluselise lahuse ja oksiidikatlakivi toime võib eemaldada oksiidikatlakivi. Kuid selleks, et eemaldada töödeldava detaili pinnalt oksiidikatet, vältides selle kõrvalmõjusid, on vaja mõõta oksüdeerijat (NaNO3 või KNO3) NaoH sulatis.

Peamised parameetrid, mis leelisepuhastusprotsessi mõjutavad, on leeliselahuse koostis, leelise puhastamise temperatuur ja aeg.

Leeliseliste komponentide valikul lähtutakse peamiselt sellest, kuidas leelispuhastuse ajal titaani vesiniku neeldumisprotsessi pärssida. Titaankruvid ja titaanisulamist vardad võivad leeliselise puhastamise käigus eraldada vesinikku, mis annab võimaluse vesinikku neeldumiseks. Vesiniku neeldumine võib põhjustada vesiniku haprust ja leeliselahuse koostis mõjutab oluliselt vesiniku neeldumise kogust. Teatud muude koostisosade peale naatriumhüdroksiidi lisamine mõjutab märkimisväärselt vesiniku imendumist ja metallikadu titaanisulamist varraste leelispuhastamisel.