Bisiklet Kadroları için Grade 9 Ti-3Al-2.5V Titanyum Boru, Dikişsiz

Bisiklet Borusu İçin Neden 9. Sınıf Titanyum Seçildi?

9. sınıf titanyum (Ti-3Al-2,5V, UNS R56320), onlarca yıldır üst düzey metal bisiklet kadroları için referans malzemesi olmuştur. Bunun nedeni, başka hiçbir kolay kaynaklanabilen metalin aynı ağırlıkta sağlayamadığı bir dengedir: yaklaşık 4,48 g/cm3 yoğunluk, minimum 620 MPa oda sıcaklığında çekme mukavemeti, ağırlığına göre yüksek bir yorulma sınırı ve ince, uçlu borulara çekilmek için yeterli soğuk şekillendirilebilirlik. Alaşım, alaşımsız titanyumun korozyona karşı dayanıklılığını koruyan, alfaya yakın bir titanyum kalitesidir; dolayısıyla çıplak bir çerçevenin yol tuzuna ve tere dayanması için boyaya ihtiyacı yoktur.

Çerçeve tasarımı, malzemeyle mücadele etmek yerine onu kullanır. Titanyum benzer bir duvardaki çeliğin sertliğinin kabaca yarısına sahip olduğundan, tasarımcılar çerçeveyi hafif tutarken bükülme ve burulma sertliğini geri kazanmak için daha büyük dış çaplar ve daha ince duvarlar kullanırlar. 9. Sınıf, bu ince-duvar geometrisini daha yüksek-mukavemetli titanyum kalitelerine göre daha iyi tolere eder çünkü soğuk çekilebilir ve çatlamadan şekillendirilebilir.

Alaşım Verileri ve Boru Geometrileri

Boru, düz dikişsiz boru veya kaynaklı-ve-çekilmiş boru olarak, yuvarlak, oval, aero-şekilli veya elmas profillerde sağlanır. Yuvarlak boru hala gram başına güç açısından referans noktasıdır; tasarımcının yanal sertliği ayarlamak veya bir boru bağlantısındaki kavramayı geliştirmek istediği durumlarda şekilli profiller kullanılır.

Uçlu ve Konik Duvar Tasarımı

Düz, düz-ölçü tüpü en basit üründür, ancak çoğu performans çerçevesi, duvarın her iki uçta daha kalın ve ortada daha ince olduğu uçlu boru sistemi kullanır. Kalın uçlar, kaynak ısısından- etkilenen bölgeyi ve bağlantı yerindeki bükülme momentini taşırken, ince merkez, gerilimin en düşük olduğu yerde kütleyi azaltır. Üst boru için yaygın olarak kullanılan çift-uçlu geometri, her iki uçta 0,9 mm ve merkezde 0,7 mm olup, dış-çapta mütevazi bir koniklik vardır. Üçlü-uçlu boru, geçişin kademeli olması ve duvar değişimindeki gerilim konsantrasyonunun azaltılması için ikinci bir adım ekler. Alıcılar uç kalınlığını, merkez kalınlığını ve geçiş uzunluğunu ayrı ayrı belirtmelidir çünkü bu üç sayı çerçevenin hem ağırlığını hem de yorulma ömrünü tanımlar.

Çerçeve Oluşturucular için Kaynak ve-Sonrası Kaynak Temizleme

9. Sınıf borular, genellikle dolgusuz, ince-duvarlı gönyeli bağlantılarda gaz tungsten ark kaynağıyla veya küçük bir boşluğun doldurulması gereken yerlerde ERTi-9 dolguyla birleştirilir. Titanyum havada kaynaklanamaz: Erimiş havuz ve arkasındaki sıcak metal oksijeni, nitrojeni ve hidrojeni emer ve ortaya çıkan bağlantı sünekliğini kaybeder. Pratik kurallar şunlardır:

Tüpün içini temizleyin ve dışını yüksek-saflıkta argonla koruyun; Temizleme işlemi oksijeni aşağıya çekene kadar kaynak yapmayın.

Isı girdisini düşük tutun, bir gaz merceği kullanın ve çerçevenin ısı biriktirmemesi için her kaynağın bir sonrakinden önce soğumasını bekleyin.

Parlak gümüş bir boncuk hedefleyin. Altın veya saman rengi bazı mağazalarda kabul edilebilir, ancak mavi veya gri kirlenmeyi gösterir ve kesilip yeniden-kaynak yapılması gerekir.

Renklendirilmiş katman kırılgan olduğundan ve yorulma çatlağı başlangıç ​​bölgesi olarak sık görüldüğünden, kaynak sonrasında ısı renk tonunu kimyasal veya mekanik olarak çıkarın.

Zorlu bir uygulama için bağlantının geriliminin giderilmesi gerekiyorsa, şaloma yerine kontrollü bir vakum veya orta sıcaklıktaki atıl{0}atmosferli bir fırın kullanın.

Yorgunluk, Sürüş Kalitesi ve Dayanıklılık

Çerçeve arızaları meydana geldiğinde neredeyse her zaman boru gövdesindeki aşırı yük arızalarından değil, kaynaklardaki yorulma arızalarından kaynaklanır. Titanyumun yorulma mukavemeti iyidir, ancak ısıdan-etkilenen bölge ve kaynak ucu zayıf noktalardır, bu nedenle kaynak kalitesi, borunun-ucunun takılması-ve kaynak sonrası-temizlik hizmet ömrüne hakimdir. Sürüş açısından, titanyumun düşük modülü, çelik veya alüminyumla karşılaştırıldığında yol titreşimini belirgin şekilde azaltan bir çerçeve sağlar ve korozyona dayanıklılık, çerçevenin boyalı çelik çerçevenin yaptığı gibi içeriden bozulmadığı anlamına gelir. Pasif oksit filmi açıkta kalan yüzeyde hemen oluştuğu için çizikler kozmetik olarak kalır.

Yaygın Yanılgılar

9. Sınıf en güçlü titanyum çerçeve malzemesi değildir. Sınıf 5 (Ti-6Al-4V) daha güçlüdür ancak ince uçlu boruya soğuk çekme ve küçük bir atölyede kaynak yapmak çok daha zordur.

Eloksal ve renkli yüzeyler kozmetiktir; çerçevenin yorulma ömrünü iyileştirmezler.

Daha ince otomatik olarak daha iyi değildir. Orta bölümdeki yaklaşık 0,5 mm'lik duvarın altında, göçük direnci ve burkulma direnci hızla düşer.

9. Sınıf boru sistemi, tasarımın daha yüksek akma mukavemetine dayandığı ticari olarak saf 2. Derece boru ile değiştirilemez.

SSS

S: Bisiklet tüpleri için neden 5. Sınıf yerine 9. Sınıf kullanılıyor?
Grade 9, yeterli mukavemeti mükemmel soğuk şekillendirilebilirlik ve kaynaklanabilirlik ile birleştirir; bu, ince, uçlu borunun güvenilir bir şekilde çekilmesine ve birleştirilmesine olanak tanır.

S: Uçlu borular çerçeve ağırlığını ne kadar azaltır?
Tasarruf profile bağlıdır, ancak çift-uçlu set, aynı uç kalınlığına sahip düz ölçülü tüple karşılaştırıldığında genellikle tüp kütlesinin %15-25'ini kaldırır.

S: 9. Sınıf çerçeve evde kaynak yapılabilir mi?
TIG kaynağı yapılabilir, ancak tam argon temizleme, düşük ısı girişi ve-kaynak sonrası renk tonunun çıkarılması çok önemlidir; onlar olmadan eklem kırılgan hale gelir.

S: Titanyum çerçevenin boyaya ihtiyacı var mı?
Hayır. Pasif oksit film metali korur, dolayısıyla boya korozyon gereksiniminden ziyade kozmetik bir tercihtir.

S: Bisiklet üst borusunun duvar kalınlığı tipik olarak nedir?
Çift kenarlı üst borular genellikle uçlarda 0,9 mm ve merkezde 0,7 mm uzunluğundadır ve tam profil tasarımcı tarafından ayarlanmıştır.

S: Titanyum bisiklet çerçevesi ne kadar dayanır?
Yorulma ömrü borunun kendisinden ziyade kaynak kalitesine ve-bağlantıya bağlıdır; Kaynak sırasında kirlenmeyi önleyen iyi-yapılı bir çerçeve çok uzun bir hizmet ömrüne sahiptir.