Dobrando tubos de titânio para engenharia aeroespacial

1. Densidade: 4,51 g/cm³ (aproximadamente 57% da do aço)
2. Ponto de fusão: 1668 graus
3. Coeficiente de expansão térmica: 8,6×10⁻⁶/ grau (aproximadamente metade do aço)
4. Módulo de elasticidade: 110 GPa (aproximadamente metade do aço)
5. Condutividade térmica: 17 W/(m·K) (aproximadamente um-quarto da do aço)

Métodos convencionais para dobrar tubos de titânio (dobra a frio/dobra a quente/dobra a quente)

1. Processo de dobra a frio (principalmente Gr1/Gr2, φ menor ou igual a 50 mm, t maior ou igual a 1,5 mm)

Aplicações: Diâmetros pequenos, espessuras de parede médias, P/D maior ou igual a 3, requisitos de alta precisão, sem necessidade de tratamento térmico

Equipamento principal: dobradeira CNC (com mandril, matriz anti-rugas e matriz de prensagem), laminação-sem mandril, dobra por pressão

2. Processo de dobra a quente (200–450 graus; Gr5/TGr9 preferido)

Aplicações: - ligas como Gr5; Razão P/D de 2,5–3; diâmetros médios; equilibra ductilidade e propriedades mecânicas

Princípios Fundamentais: O aquecimento aumenta a ductilidade, reduz o limite de escoamento, reduz o retorno elástico, permite relações R/D menores e evita o engrossamento dos grãos em altas temperaturas

3. Processo de dobra a quente (600–800 graus; diâmetro grande, paredes finas-, relação R/D pequena, -ligas)

Aplicações: φ Maior ou igual a 60 mm, t Menor ou igual a 2 mm, R/D Menor ou igual a 2,5, Gr5/ -ligas, curvas complexas de alto-ângulo

1. Principais pontos de controle do processo

• Condição Material: Deve estar na condição recozida (condição M); a dobra a frio é estritamente proibida para materiais na condição-tratada com solução ou envelhecida, pois a plasticidade insuficiente pode causar rachaduras.
• Redução da Espessura da Parede: Menor ou igual a 12% (aeroespacial), Menor ou igual a 15% (uso-geral); rachaduras na superfície externa são estritamente proibidas.
• Distorção-secional transversal: Elipticidade menor ou igual a 5%–8% ((Dmax – Dmin)/D) × 100%
• Precisão angular: ±0,5 graus a ±1 grau, com compensação de retorno elástico adequada
• Superfície: Livre de arranhões, reentrâncias, oxidação e rachaduras; lavagem com ácido ou polimento conforme necessário

2. Itens de inspeção

• Aparência: Inspeção visual + Teste de penetração (PT) para detectar microfissuras superficiais
• Dimensões: R/D, ângulo, ovalidade, espessura da parede (medição ultrassônica de espessura)
• Desempenho: Testes de tração, dureza e tensão residual conforme necessário
• Pressão de ar/água: as conexões de tubos com suporte de pressão-devem passar por testes de vazamento

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