為了防止鈦合金在超成形中氧化、氫吸收和其他微量元素的污染,需要采取技術措施使成形的鈦合金部件具有良好的性能。主要措施是涂層保護、真空加熱和惰性氣體(氬)保護。涂層保護法,清洗后,鈦管件批發在成型毛坯表面涂上一定厚度的保護涂層,零件脫模后,用堿洗、酸洗或吹砂的方法去除涂層。涂料應具備以下主要性能:a、耐高溫,能在750—1050℃高溫下使用;b.應具有一定的潤滑作用,鈦管件批發防止毛坯在成型過程中被擦傷;c、涂層在工作溫度下能牢固附著在坯料表面;d、加熱后易于清除;e、無有害物質,不污染環境,不妨礙人體健康。經過鑒定適于鈦管和鈦合金超塑成形使用的涂料有:Ti—2醇溶性制劑可與Ti—3石墨類潤滑劑配合使用,適于在750—1050℃下熱成形使用;KBC—12水溶性制劑,可與石墨水劑配合使用。
鈦管成型的類型有哪些?成型類型,鈦管可以通過冷、熱成型兩種方成型。冷成型,考慮到金屬的伸長率,鈦管在低速和室溫下形成。因此,鈦管件批發將進行拉伸試驗。制造商將通過對成形的鈦管進行熱定形來消除回彈。熱成型,眾所周知,鈦的延展性(包括彎曲性和拉伸成形性)隨著溫度的上升而增加。因此,通常在高溫下制作鈦管。隨著溫度的提高,鈦管的成型操作變得更加簡單。使用這種方法,實際上在形成5級鈦(Gr5TC4)時就消除了回彈。鈦管彎曲,鈦管使用常規設備彎曲。心軸彎管機是小半徑彎曲的優先事項。鈦管件批發為了較大程度地減少鈦的下垂趨勢,必須對彎管設備和刮水器模具進行適當的潤滑。為了獲得較好結果,彎曲過程應以低速進行。
鈦設備在化工中的應用例子:對苯二甲酸是工業上通過對二甲苯氧化合成聚酯的原料。乙酸和溴化物無論在高溫氧化或低溫氧化條件下都存在高溫腐蝕,在135℃以上介質中,316L不銹鋼經幾十小時即發生點蝕。故設計規范規定在135℃以上必須使用鈦材。北京石化總廠引進了一整套鈦設備,包括16個氧化反應器、溶劑脫水塔、加熱器、冷凝器和再沸器。南京揚子石化公司引進年產45萬噸對苯二甲酸裝置,有56臺鈦設備和大量鈦管道閥門。上海石化總廠引進的氧化反應釜高32m,上直徑4m,下直徑5.3m,容積為505m,設備自重達175t。鈦的使用效果非常好,推廣應用前景廣闊。乙醛氧化為乙醛,乙醛氧化為乙酸,丙烯氧化為丙酮,除原料及產物有一定的腐蝕性外,主要腐蝕介質為催化劑,其中鈦管件批發生產的不銹鋼腐蝕速度較快,鈦則具有較好的耐蝕性。早在1963年,鈦就在美國成功地應用于乙烯氧化制乙醛。我國的乙烯氧化制乙醛裝置已于1976年投入使用,至今鈦設備的運行情況良好。在國外,有襯鈦反應器高達9.6米,直徑3米,有換熱器,催化劑再生塔,乙醛溶液冷卻器等11個鈦設備。中國自20世紀80年代以來,上海和吉林分別引進了國外乙烯氧化乙醛的成套設備,其中許多設備和泵閥等由鈦制成。與不銹鋼相比,它們具有明顯的優勢,鈦管件批發使用效果非常令人滿意。丙烯氧化成丙酮設計,鈦設備有12臺,每年生產3萬噸丙酮裝置,鈦設備可達40噸。
工業純鈦是一種熱力學不穩定的金屬。如果可以通過溶解產生Ti2+,則鈦離子化的標準電極電勢為-1.63V,這使鈦可溶于水并釋放氫。然而,在各種腐蝕性介質中,鈦具有很強的耐腐蝕性,鈦管件批發因為鈦具有很強的鈍化作用。它的鈍化度超過了鈷,鎳和不銹鋼的鈍化度。在眾多活性介質中,尤其是氧化性介質、氯化物介質中,具有優異的耐腐蝕性,但鈦在硫酸和鹽酸中的穩定性較差。為了解決常規鈦及鈦合金對硫酸、鹽酸等還原性介質的耐蝕性差的問題,在鈦合金中加入鉬(10%~32%)可以大大提高鈦合金對還原性介質的耐蝕性。鉬含量越高,耐腐蝕性越好,但冶煉和加工難度越大。合金的強化是其主要性能,對其應用有一定的影響。鈦鉬合金比純鈦更適合鋼煙囪的腐蝕防護。Ti-20MO及以上的Ti-Mo合金可以滿足要求,而且由于抗氯化物能力強,特別適合采用海水脫硫的電廠。鉬含量越高,耐腐蝕性越好,但冶煉和加工難度越大。主要性能是合金的強化,在一定程度上影響合金的應用。Ti-Mo合金的耐腐蝕性如表2所示。鈦鉬合金比純鈦更適合鋼煙囪的腐蝕防護。Ti-20MO及以上的鈦鉬合金可以滿足要求,并且由于它們具有很強的耐氯化物性能,因此特別適用于使用海水脫硫的發電廠。鉬含量越高,耐腐蝕性越好,但冶煉和加工難度越大。鈦管件批發的產品主要性能是合金的強化,在一定程度上影響合金的應用。Ti-Mo合金的耐腐蝕性如表2所示。鈦鉬合金比純鈦更適合鋼煙囪的腐蝕防護。Ti-20MO及以上的鈦鉬合金可以滿足要求,并且由于它們具有很強的耐氯化物性能,因此特別適用于使用海水脫硫的發電廠。Ti-Mo合金的耐腐蝕性如表2所示。鈦鉬合金比純鈦更適合鋼煙囪的腐蝕防護。Ti-20MO及以上的鈦鉬合金可以滿足要求,并且由于它們具有很強的耐氯化物性能,因此特別適用于使用海水脫硫的發電廠。鈦鉬合金比純鈦更適合鋼煙囪的腐蝕防護。Ti-20MO及以上的Ti-Mo合金可以滿足要求,而且由于抗氯化物能力強,特別適合采用海水脫硫的電廠。
真空成形,鈦管對零件壁厚薄、表面亮度要求高、氫脆敏感性強的β型鈦合金,真空成形。真空成形不一定需要昂貴的真空加熱設備。只要在坯料和模具的上下型腔之間形成密封的空間,在加熱過程中,特別是在從400℃以上到成形溫度期間,上下型腔中的空氣被真空單元逐漸抽出,模具的上下型腔之間的相交程度達到10(-3)托以上,并且在成形過程中通過切斷管子和充入氬氣可以達到成形目的。鈦管件批發將方法用于鈦箔波紋板的成形,取得了滿意的效果。當真空度控制在10^(-3)乇時含氫量低于標準要求,當真空度達到10^(-5)乇時可得到光亮的表面的零件。另外,對于中等厚度、表面凹凸光亮要求不高的零件,鈦管件批發也可采用真空充氬保護方法在球形氣瓶成型過程中進行這方面的測試,效果也較好。