Giảm chi phí trong chế biến titan nguyên chất công nghiệp: Cấp độ, năng suất và phương pháp

Chi phí của Titan nguyên chất công nghiệp thực sự nằm ở đâu

Titan nguyên chất công nghiệp, cấp 1 đến cấp 4 (UNS R50250, R50400, R50550 và R50700), được chọn chủ yếu để chống ăn mòn, vì vậy người mua thường cho rằng giá kim loại chiếm ưu thế so với giá thành của một bộ phận hoàn thiện. Trong thực tế điều ngược lại thường đúng. Hợp kim khó nóng chảy, khó tạo hình và khó cắt, đồng thời mỗi bước trong số đó đều làm tăng thêm chi phí có thể vượt quá nguyên liệu thô nhiều lần đối với một bộ phận được gia công hoàn thiện.

Ba đặc tính vật lý giải thích phần lớn hình phạt. Độ dẫn nhiệt cấp 2 khoảng 21,9 W/m·K nên nhiệt cắt tập trung ở mép. Mô đun đàn hồi khoảng 100 đến 105 GPa, do đó các phôi gia công đàn hồi trở lại và các dụng cụ tạo hình phải bù lại. Và các khối titan và vật liệu-cứng lại khi tiếp xúc trượt, do đó khả năng gia công chiếm gần 20 đến 25% thép gia công tự do. Yếu tố thứ tư là kết cấu: các bộ phận của thiết bị hóa học và hàng không vũ trụ thường được gia công từ tấm hoặc thanh với tỷ lệ mua-trên{13}}là 8:1 hoặc tệ hơn, nghĩa là hầu hết kim loại được mua sẽ trở thành chip.

Các quyết định về cấp độ và thông số kỹ thuật dẫn đến chi phí

Đừng-chỉ định điểm quá mức.Lớp 2 đáp ứng hầu hết các nhiệm vụ về hóa học và hàng hải. Việc chọn Cấp 4 hoặc áp đặt các giới hạn kẽ chặt chẽ hơn sẽ làm tăng chi phí nguyên liệu thô và tạo hình, đồng thời giảm độ dẻo chính xác khi tạo hình là bước tốn kém.

Loại bỏ chứng nhận kép dư thừa.Đặt hàng cùng một tấm theo hai tiêu chuẩn chồng chéo nhau, ví dụ như thông số kỹ thuật của tấm và ống, sẽ tăng thêm chi phí kiểm tra và ghi chép mà không làm thay đổi kim loại. Trích dẫn thông số kỹ thuật áp dụng duy nhất.

Mua kích thước tiêu chuẩn.Chiều rộng và chiều dài không-chuẩn chuẩn buộc phải cắt thêm và tạo ra đường cắt khó sử dụng lại; định dạng máy nghiền tiêu chuẩn nâng cao năng suất mà không cần thay đổi kỹ thuật.

Xem xét dung sai một cách trung thực.Độ phẳng, độ thẳng và dung sai đường kính chặt chẽ hơn so với chức năng đòi hỏi phải làm thẳng, mài hoặc quấn thêm lực và mỗi thao tác đó có thể gây nhiễm bẩn và làm lại.

Xác định điều kiện giao hàng một lần.Được ủ, ứng suất-được giảm bớt và khi-các điều kiện cuộn hoạt động khác nhau trong quá trình tạo hình; một điều kiện không rõ ràng sẽ dẫn đến lô hàng bị loại bỏ và việc thử nghiệm lặp lại.

Tạo hình, xử lý nhiệt và nối

Titan nguyên chất về mặt thương mại có độ dẻo nguội tốt, do đó việc tạo hình ép, tạo hình cuộn và uốn ống là thực tế mà không cần gia công nóng. Bộ phận đắt tiền là lò xo-mặt sau: giới hạn uốn quá-phải được thiết lập một lần và khóa vào dụng cụ vì việc tạo hình thử-và-lỗi trên titan sẽ tiêu tốn vật liệu một cách nhanh chóng. Khi cần ủ trung gian, bầu không khí là quyết định quan trọng. Giảm căng thẳng thường được thực hiện trong khoảng từ 480 đến 650 độ và ủ hoàn toàn trong khoảng từ 650 đến 760 độ. Ở nhiệt độ trên khoảng 600 độ trong không khí, oxy khuếch tán vào bề mặt và tạo ra lớp vỏ alpha mà sau đó phải được loại bỏ bằng cách tẩy hoặc nghiền. Đây là một chi phí tiềm ẩn mà lò nung chân không hoặc lò khí quyển trơ{13}}có thể tránh được.

Quyết định hàn-so với-liền mạch thường là đòn bẩy chi phí lớn nhất đối với một bộ phận ống. Ống hàn được sản xuất theo tiêu chuẩn ASTM B338 từ dải được sản xuất với chiều dài dài với chi phí chuyển đổi trên mỗi mét thấp hơn nhiều so với ống liền mạch được chế tạo bằng cách ép đùn và ép lạnh. Việc nó có thể được sử dụng hay không còn phụ thuộc vào mã thiết kế, yếu tố chất lượng chung cần thiết và dịch vụ. Trong trường hợp cho phép ống hàn, việc tiết kiệm là có thật, miễn là đường may được hàn dưới tấm chắn trơ hoàn toàn, được gia công nguội và ủ để nó không phải là điểm yếu của tổ hợp.

Việc kết hợp titan với chính nó hoặc với các kim loại khác đòi hỏi phải có kỷ luật. Hàn hồ quang vonfram khí với tấm chắn kéo và thanh lọc bên trong bảo vệ vùng nóng; bất kỳ sự tiếp cận nào của không khí đều tạo ra mối hàn giòn, bị đổi màu và không thể kiểm tra được. Việc sử dụng chổi và dụng cụ bằng thép không gỉ chuyên dụng, không chứa sắt sẽ ngăn chặn sự nhiễm bẩn sắt mà sau này xuất hiện dưới dạng vết rỉ sét và bắt đầu ăn mòn.

Đòn bẩy gia công và chế tạo

Cắt ít vật liệu hơn.Đầu vào dạng lưới và gần{0}}hình dạng lưới, khuôn rèn{1}}đóng, ép đùn và gia công tia nước có tính mài mòn đều loại bỏ khối lượng khỏi ngân sách gia công trước lần cắt đầu tiên.

Tôn trọng cửa sổ cắt.Tốc độ cắt vừa phải với cacbit được mài sắc bén, được mài chắc chắn, chất làm mát áp suất-cao và bộ phận giữ dụng cụ cứng mang lại tuổi thọ lưỡi dài hơn và ít bộ phận bị loại bỏ hơn so với tốc độ đẩy.

Kiểm soát độ mòn dụng cụ một cách có hệ thống.Giới hạn mòn-mặt sườn được xác định và thay thế theo lịch trình sẽ ngăn chặn rung động và hư hỏng bề mặt theo sau cạnh xỉn màu, đồng thời ngăn chặn việc làm lại sau các bề mặt bị hư hỏng.

Tránh mài không cần thiết.Quá trình mài tiêu tốn chất mài mòn đắt tiền, có thể gây ô nhiễm và khó tự động hóa. Trường hợp lớp hoàn thiện được gia công đáp ứng chức năng, hãy chỉ định nó.

Giữ titan tránh xa-các mảnh vụn chứa sắt.Kho chứa riêng biệt, phương tiện phun chuyên dụng, bàn chải chuyên dụng và bàn hoàn thiện chuyên dụng giúp ngăn chặn sự ô nhiễm gây ra các lô bị loại và ăn mòn tại hiện trường.

Kiểm soát phế liệu, hoàn nguyên và hàng tồn kho

Phế liệu titan chỉ giữ lại giá trị khi được xác định và làm sạch. Các loại hỗn hợp, phoi bị nhiễm thép tiện hoặc bụi mài và các phế phẩm không xác định được bị hạ xuống giá phế liệu số lượng lớn, do đó, kỷ luật đơn giản về các thùng có nhãn mác-loại, thu hồi chất làm mát riêng biệt và nhận dạng vết cắt được ghi lại sẽ bảo vệ một dòng chi phí đáng kể. Vật liệu hoàn nguyên sạch,-một lớp và được ghi chép có thể được đưa trở lại quy trình nấu chảy và nhiều nhà cung cấp sẽ mua lại hoặc ghi nhận cho các đơn đặt hàng mới.

Hàng tồn kho mang đến chi phí thứ hai, yên tĩnh hơn. Vì titan có giá trị trên mỗi kg cao nên việc vận chuyển hàng hóa chậm{1}}sẽ làm tăng vốn và tăng nguy cơ bị oxy hóa và nhiễm bẩn trong quá trình bảo quản. Việc tiêu chuẩn hóa theo hai hoặc ba loại, giữ số lượng kích thước tồn kho ở mức nhỏ và thương lượng về kho-do nhà cung cấp quản lý đối với kích thước ống và tấm tiêu chuẩn giúp giảm cả chi phí lưu giữ và lỗi thời.

Ngăn chặn chi phí tiềm ẩn của việc làm lại

Các sự kiện tốn kém nhất trong chương trình chế tạo titan không được hiển thị trên báo giá. Trường hợp Alpha còn sót lại trên một bộ phận, ô nhiễm sắt được phát hiện ở lần kiểm tra cuối cùng, quá trình ủ không chính xác hoặc mối hàn bị đổi màu do không khí lọt vào có thể loại bỏ toàn bộ lô sau khi phần lớn giá trị đã được thêm vào. Biện pháp đối phó là kiểm soát quy trình thay vì kiểm tra: xử lý nhiệt khí quyển-có kiểm soát với các chu trình được ghi lại, giám sát hóa học trong bể tẩy, kiểm tra độ cứng và kim loại trên các sản phẩm đầu tiên cũng như quy trình hàn được ghi lại bởi những người vận hành có trình độ. Việc xác minh quy trình một lần sẽ rẻ hơn nhiều so với việc phân loại các bộ phận đã hoàn thiện.

Câu hỏi thường gặp

Hỏi: Dây chuyền hóa chất chống ăn mòn,-titan hay thép không gỉ hợp kim cao hơn thì cái nào rẻ hơn?
Nó phụ thuộc vào thuế chứ không chỉ vào giá kim loại. Titan thường được biện minh khi rỗ clorua và nứt ăn mòn do ứng suất sẽ tạo ra loại không gỉ có hợp kim rất cao, bởi vì phần titan có thể mỏng hơn và tồn tại lâu hơn. So sánh chi phí lắp đặt trên mỗi năm dịch vụ, không phải trên mỗi kg, sẽ đưa ra câu trả lời trung thực.

Hỏi: Ống hàn có giá thấp hơn ống liền mạch không?
Đối với cùng kích thước và thành ống, ống hàn được sản xuất theo tiêu chuẩn ASTM B338 thường rẻ hơn trên mỗi mét vì nó bắt đầu từ dải và tránh được trình tự đùn và hành hương. Việc tiết kiệm chỉ khả dụng nếu mã quản lý và dịch vụ cho phép đường hàn, đây là một câu hỏi về thiết kế chứ không phải là câu hỏi mua hàng.

Hỏi: Titan có thể được xử lý nhiệt trong lò không khí thông thường không?
Chỉ dưới nhiệt độ mà tại đó khả năng hấp thụ oxy- mới trở nên đáng kể, khoảng 600 độ . Ngoài ra, lò nung không khí tạo ra vỏ alpha cần phải được loại bỏ, vì vậy, lò nung chân không hoặc khí quyển trơ-thường rẻ hơn về tổng thể cho quá trình ủ.

Hỏi: Tại sao gia công titan đắt hơn gia công thép không gỉ?
Bởi vì nhiệt và hành vi cạnh. Độ dẫn nhiệt thấp tập trung nhiệt ở lưỡi cắt, mô đun thấp gây ra độ lệch và tiếng kêu lạch cạch, đồng thời vật liệu bị lõm và hoạt động-cứng lại. Kết quả là tốc độ cắt thấp hơn, tuổi thọ dụng cụ ngắn hơn và việc cố định cẩn thận hơn thép không gỉ yêu cầu.

Hỏi: Làm cách nào để cải thiện tỷ lệ mua{0}}trên{1}}bay?
Bằng cách di chuyển hình dạng đầu vào đến gần phần hoàn thiện hơn: gần{0}}rèn lưới, ép đùn, đúc mẫu khi mã cho phép hoặc sản xuất bồi đắp, sau đó là gia công hoàn thiện. Sau đó, bằng cách lồng các bộ phận vào các kích thước tấm tiêu chuẩn và trả lại các phần cắt sạch cho dòng nóng chảy.

Hỏi: Phế liệu titan có đáng để thu hồi không?
Có, khi đó là-một lớp, sạch sẽ và được ghi chép. Phế liệu bị nhiễm bẩn hoặc hỗn hợp được giảm giá mạnh, vì vậy bước thực tế là phân loại tại máy, với các thùng chứa và phoi được dán nhãn, không chứa thép và bụi mài mòn.