産業技術の継続的な革新に伴い、主要な流体接続部品であるチタンティーは、石油化学、航空宇宙、医療機器などの分野でますます広く使用されています。優れた耐食性と高い強度対重量比により、複雑な産業システムの安定した運用を保証するためのコアコンポーネントとなっています。産業システムにおける材料の性能要件が上昇し続けるにつれて、チタンティーの製造プロセスは業界の注目を集めています。
I. 塑性成形プロセス
油圧バルジ成形プロセス
チタンティーと同じ直径の直管ブランクを使用し、油圧プレスを介して管ブランクの両端に同期圧力を加え、内部液体の高圧下で金属を分岐管方向に流動させます。このプロセスでは、分岐管の形成をサポートするためのバランスの取れた凸型ダイスが必要であり、炭素鋼、ステンレス鋼、チタンなどの材料に適しています。分岐管の均一な肉厚を実現でき、高効率です。
熱間プレス成形プロセス
ティーの直径よりも大きい管ブランクを平らにし、加熱してパンチングします。半径方向の圧縮を使用して金属を分岐管方向に流動させ、ダイス引きによって分岐管を形成します。このプロセスは、設備トン数に対する要件が低く、チタンなどの高温での可塑性が低い材料に適していますが、加熱温度と変形速度の正確な制御が必要です。
充填押出成形プロセス
非圧縮性媒体を直管ブランクに充填し、金属と充填材をダイスの半径方向の穴から双方向のトップロッドで同時に押し出し、分岐管を形成します。この方法は、内壁の機械的傷を回避でき、押出高さは管径の2〜3倍に達する可能性があります。内壁品質に対する高い要件があるシナリオに適しています。
II. 機械加工プロセス
端部縮径法
完成品よりも15％〜30％大きい直径の管ブランクを使用します。端部を局所的に加熱して直径を縮小し、中央の突起を形成し、次に突起部分に穴を開けてフランジ加工します。この方法は、DN50〜DN600の大型チタンティーに適していますが、プロセスが複雑で、歩留まりが低く、肉厚分布を厳密に監視する必要があります。
機械加工法
バーまたはプレート材料を、旋削や穴あけなどのプロセスを通じて直接切断、鍛造、機械加工してティーを形成します。この方法は、少量または特殊サイズのチタンティーに適しており、材料の利用率は低いですが、寸法精度が高く、DN25以下の小型管継手に使用されることがよくあります。
III. 溶接プロセス
同径溶接プロセス
メインパイプに穴を開けた後、サドル型の溝を設計し、フラックス入りワイヤCO₂ガスシールド溶接を使用して、分岐管とメインパイプを溶接します。溶接トーチのスイング振幅と繰り返し溶接ビードの長さを制御する必要があり、腹部溶接の交差点にある三角形の未充填領域を慎重に処理して、溶接の均一性と耐圧強度を確保する必要があります。
IV. プロセス選択の基礎
材料特性：チタンは室温での可塑性が低く、DN50以上の仕様には熱間プレスまたは端部縮径法が主に用いられます。小型製品には冷間押出または機械加工法を使用できます。
仕様要件：油圧バルジ成形は標準部品の大量生産に適しており、溶接は不規則またはカスタマイズされた要件に適しています。
品質グレード：高圧シナリオでは塑性成形プロセスが優先され、低圧シナリオでは溶接または機械加工ソリューションを検討できます。
V. 品質管理の重要ポイント
材料の前処理：チタンパイプの化学組成と耐食性を厳密にテストする必要があります。
熱処理：成形後の残留応力を除去し、構造強度を高めます。
非破壊検査：溶接部および成形部品に浸透探傷検査または放射線検査を実施します。
チタンティーの製造プロセスは、材料科学と精密加工の深い統合です。原材料から完成品までのすべてのステップは、「究極の精度」の追求を反映しています。厳格な材料選択、多様で革新的な成形技術、性能最適化のための体系的な思考、品質検査に対するゼロトレランスの姿勢。このプロセスは、現代産業の複雑な流体ネットワークをサポートするだけでなく、高性能、軽量、グリーン変革に向けたハイエンド製造の道も反映しています。
