Nahtlose Gr5-Titanrohre

Für die Kleinserienbearbeitung (normalerweise weniger als 500 kg) von nahtlosen Gr5-Titanrohren wird die Tieflochbearbeitungsmethode empfohlen. Dabei wird mithilfe eines Tieflochbohrers mit einem Hochdruckkühlsystem ein Mittelloch direkt aus einer massiven Gr5-Titanlegierungsstange gebohrt, gefolgt vom Reiben, Aufbohren und Außendrehen, um das gewünschte Rohr zu erhalten. Diese Methode erfordert keine speziellen Formen, bietet flexible Maßanpassungen und eignet sich besonders für nicht-Standard- oder Prototyprohre mit Durchmessern von Φ5~80 mm und Längen bis zu 1,5 m. Die Genauigkeit der Wandstärke kann ±0,05 mm erreichen, die Oberflächenrauheit ist besser als Ra1,6 μm und die Lieferzeit beträgt nur 7 bis 15 Tage. Allerdings beträgt die Materialausnutzung nur 50–70 %, der Recyclingwert von Titanschrott ist gering, die Bearbeitungszeit für einzelne-Rohre ist lang und das Verhältnis von Länge-zu-Durchmesser des Tieflochbohrers begrenzt die Produktion von ultra-langen Rohren, was zu höheren Stückkosten führt. Daher eignet sich diese Methode nur für Muster, Reparaturteile oder Kleinstaufträge.

Wenn die Nachfrage 500 kg übersteigt, ist das Warmwalzen eine wirtschaftlichere und effizientere Methode zur Massenproduktion kundenspezifischer Produkte. Zunächst werden Gr5-Barren zu runden Rohrrohlingen geschmiedet, bis nahe an den -Phasenumwandlungspunkt (ungefähr 980-1020 Grad) erhitzt und dann durch Schrägwalzen durchbohrt, um hohle Rohre zu bilden. Diese werden dann durch mehrstufiges kontinuierliches Walzen, Kalibrieren und Glührichten verarbeitet, um schließlich nahtlose Rohre mit einer Länge von bis zu 15 Metern zu erhalten. Dieses Verfahren zeichnet sich durch eine Materialausnutzungsrate von 85 %-95 %, eine Produktionseffizienz von mehreren Metern bis mehreren zehn Metern pro Minute und Stückbearbeitungskosten aus, die nur 1/3 bis 1/5 der Kosten für die Tieflochbearbeitung betragen. Es eignet sich für Industrierohre mit einem Durchmesser von 12–200 mm und einer Wandstärke von 2–20 mm. Allerdings sind dafür ein spezielles Walzwerk und Formen erforderlich, was zu hohen anfänglichen Einrichtungskosten und einem langen Zyklus (30–60 Tage) führt. Darüber hinaus beträgt die Mindestbestellmenge für eine einzelne Charge in der Regel nicht weniger als 300–500 kg, und sich ändernde Spezifikationen erfordern den Austausch der Form, während die oberflächliche Oxidschicht zur Entfernung gebeizt werden muss. Daher eignet sich das Warmwalzen besser für kostensensible, volumenstabile Anwendungen herkömmlicher Langrohre.