Mae gosodiadau peipiau titaniwm sy'n agored i dymheredd uchel yn datblygu haen arwyneb caled, llawn ocsigen a elwir yn gyffredinol yncas-alffa. Mae'r parth halogi hwn yn ffurfio pan fydd ocsigen yn tryledu i'r dellt metel ar dymheredd uwch na thua 540 gradd (1000 gradd F), gan sefydlogi'r cyfnod alffa agos hecsagonol a chreu cragen hydwythedd brau, isel. Anaml y bydd trwch cas Alpha-yn fwy na rhai degfedau o filimedr mewn cylchoedd gwneuthuriad arferol, ond mae hyd yn oed haen heintiedig fas yn gweithredu fel safle cychwyn crac o dan lwyth tynnol neu gylchol. Mae tynnu unffurf, cyflawn yn adfer cyfanrwydd arwyneb, caledwch torri asgwrn, a gwrthiant cyrydiad, ac yn atal y methiannau gohiriedig sy'n cael eu camddiagnosio'n aml fel diffygion materol.
Mae tair techneg yn dominyddu-tynnu ar raddfa cas ac ocsid alffa wrth saernïo pibellau titaniwm:malu mecanyddol, piclo asid, a melino cemegol.Mae pob dull yn hawlio lle mewn cynhyrchiad yn dibynnu ar geometreg, maint swp, a meini prawf derbyn. Fodd bynnag, ni ellir lleihau cwestiwn effeithlonrwydd i gyfradd symud stoc yn unig. Mae gwir effeithlonrwydd yn cydbwyso unffurfiaeth tynnu, goddefgarwch dimensiynol, risg codi hydrogen, a chyfradd ailweithio ar arwynebau mewnol cymhleth sy'n nodweddiadol o benelinoedd, gostyngwyr a siopau cangen.
malu mecanyddol
Mae malu mecanyddol yn defnyddio gwregysau sgraffiniol, olwynion fflap, neu burrs carbid i dynnu'r haen halogedig yn gorfforol. Ar y tu allan pibell syth neu wynebau fflans, mae'r dull hwn yn cynnig gwelededd ar unwaith. Gall gweithredwyr asio afliwio a gwirio cynnydd trwy archwiliad treiddiol lliw. Fodd bynnag, mae dargludedd thermol isel titaniwm yn canolbwyntio gwres ffrithiannol yn y parth malu. Os bydd tymereddau lleol yn uwch na'r trothwy ocsidiad 540 gradd eto, gall haen wedi'i gyfoethogi ag ocsigen ffurfio o dan y metel sydd newydd ei amlygu. Hefyd, anaml y bydd malu â llaw yn cynhyrchu tynnu trwch unffurf; Mae cas alffa gweddilliol yn aml yn aros y tu mewn i holltau, gwreiddiau-pasio bysedd traed, a throadau radiws tynn lle na all yr olwyn gyrraedd. Ar gyfer gosod pibell 3D fel ti gyda gussets ar y cefn, nid yw malu mecanyddol yn gwarantu cael gwared ar halogiad yn llwyr. Mae'n waith dwys, yn gyfyngedig i geometreg, a gall ymgorffori darnau o alwminiwm ocsid neu garbid silicon i'r wyneb titaniwm-ganlyniad annerbyniol ar gyfer systemau hylif gradd neu awyrofod lled-ddargludyddion.
Piclo asid
Mae piclo asid yn defnyddio cymysgedd asid nitrig-hydrofflworig, fel arfer 20–40% HNO₃ ac 1–5% HF, ar dymheredd rheoledig rhwng 25 gradd a 50 gradd . Mae'r HF yn hydoddi'r ocsid a rhywfaint o fetel titaniwm, tra bod HNO₃ yn atal amsugno hydrogen gormodol trwy gynnal potensial ocsideiddio goddefol. Gall cyfraddau piclo fod yn fwy na 0.02 mm y funud, gan ddileu cas alffa a thint gwres yn gyflym ar arwynebau hygyrch. Mae'r broses hefyd yn cael gwared ar haearn tramp a halogion eraill wedi'u taenu. Y prif berygl yw'r defnydd o hydrogen. Pan fydd y gymhareb HNO₃:HF yn disgyn yn rhy isel, neu bigau tymheredd y bath, mae hydrogen atomig yn tryledu i'r titaniwm, gan embrityllu'r dellt. Gall hyd yn oed bath piclo a reolir yn dda gyflwyno hydrogen uwchlaw'r terfyn màs o 0.015% os yw amser trochi yn hir. Mae postio anelio dan wactod yn aml yn orfodol i ollwng hydrogen yn ôl, gan ychwanegu cylchred thermol cyflawn. Yn ogystal, mae piclo asid yn ymosod ar yr holl fetel agored yn unffurf yn unig yn y golwg; gall darnau mewnol cysgodol neu gysylltiadau edafedd ddod i'r amlwg o dan-wedi'u piclo neu eu teneuo'n ddimensiwn. Mae rheoli asid gwastraff a chyfyngiadau halogiad ïon titaniwm yn ychwanegu costau trin amgylcheddol.
Melino cemegol
Mae melino cemegol-a elwir weithiau yn felino cemeg neu beiriannu cemegol rheoledig-yn cynnig mecanwaith sylfaenol wahanol. Yn hytrach nag ysgythru ymosodol, mae'n defnyddio pastau wedi'u fformiwleiddio neu doddiannau gweithgaredd is wedi'u cymhwyso â masgantau manwl gywir a throchi wedi'i amseru i ddileu trwch metel a gyfrifwyd ymlaen llaw. Mae'r dechneg hon yn safonol mewn llestri pwysedd titaniwm awyrofod a chrwyn ffrâm aer lle mae'n rhaid i ddyfnderoedd tynnu achosion alffa gael eu hardystio trwy fonitro cwponau. Mae melino cemegol yn tynnu metel yn unffurf hyd yn oed o geometregau mewnol cymhleth a cheudodau dall, ar yr amod y gall llif hydoddiant eu cyrraedd. Mae hydoddiannau melino cemegol titaniwm modern yn aml yn seiliedig ar nitrad- gydag ychwanegiadau fflworid ac atalyddion perchnogol sy'n clustogi'r gyfradd hydoddi metel tra'n cyfyngu ar ffurfiant hydrogen yn gathodaidd. Mae'r gyfradd yn arafach na phiclo asid crai, fel arfer 0.01-0.03 mm yr awr, ond mae'r tynnu'n isotropic ac yn sefydlog o ran dimensiwn. Mae amsugno hydrogen yn cael ei leihau trwy gynnal potensial electrocemegol yn y rhanbarth goddefol; post-felinio cynnwys hydrogen yn gyffredinol yn parhau i fod yn is na 0.005% os yw rheolaeth hydoddiant yn union. Y brif gost beirianyddol yw defnyddio a thynnu masgiau, ynghyd â chynnal a chadw cemeg y bath yn ddadansoddol. Ar gyfer gosodiadau peipiau titaniwm critigol gyda radii mewnol diflas bach, melino cemegol yw'r unig broses a all gael gwared ar 100% o gasau alffa yn ddibynadwy heb beryglu'r wal denau yn fecanyddol na gadael proffil rhicyn sy'n dueddol o flinder.
Mae cymharu effeithlonrwydd yn fanwl yn ôl amser-ar-ran yn ffafrio piclo asid. Mae bath piclo yn tynnu cas alffa cyffredinol o benelin weldio mewn 15-30 munud, tra gall melino cemegol fod angen sawl awr. Ond pan fydd ffactorau effeithlonrwydd yn cynnwys cyfradd sgrap, ail-weithio, dadnwyo gwactod ychwanegol, a-dibynadwyedd gwasanaeth tymor hir, mae melino cemegol yn perfformio'n well yn gyson. Mae malu mecanyddol yn y safle isaf ar gyfer unrhyw ffitiad sy'n cynnwys cyfuchliniau mewnol neu sydd angen rheolaeth prosesau olrheiniadwy. Mae'n parhau i fod yn ddefnyddiol ar gyfer atgyweirio cydrannau mawr, syml yn gosmetig, ac ar ôl hynny gall gwirio trwch trwy glymu uwchsonig gadarnhau tynnu halogiad.
Mae dewis proses yn dibynnu ar y safon derbyn. Mae AMS 2700, ISO 8080, ac ASTM B600 i gyd yn rhoi arweiniad ar dynnu cemegol titaniwm a goddefiad. Mae gweithrediad effeithlon yn diffinio pasio/methu nid trwy ddiflaniad afliwiad ond trwy gadarnhad bod yr haen cas alffa brau yn cael ei disodli gan fetel sain gyda chynnydd hydrogen cynyddrannol o lai na 200 ppm. Ar gyfer cymwysiadau sy'n gofyn am gliriad achos alffa llawn ar bob arwyneb-llinellau awyrofod blinder beiciau uchel, actiwadyddion tanfor, neu bibellau trosglwyddo isotop meddygol-mae melino cemegol yn sefyll fel y dewis mwyaf dibynadwy, dilysadwy a materol-diogel. Rhaid i gemeg y bath, y tymheredd, a'r dadansoddiad hydoddiant barhau i fod o dan reolaeth broses ystadegol lem, ac argymhellir cynnal cylchred pobi ôl-melinio i ddileu unrhyw hydrogen sydd wedi'i arsugno. O dan yr amodau hyn, mae melino cemegol yn darparu'r effeithlonrwydd proses cyffredinol uchaf: ansawdd wyneb unffurf, rheolaeth hydrogen dynn, a dim angen atgyweirio cyfuniad mecanyddol dilynol.
