氣雜質對金屬焊接性能的影響,鈦具有較高的化學活躍性,與空氣中的氧、氮具有極高的親和力。溫度較低時,鈦與氧相互作用,形成一層致密的氧化膜,其厚度隨溫度升高而增加,在600攝氏度以上時,鈦開始吸收氧,并將氧溶解于鈦中。當溫度再次升高時,鈦的活性急劇增加,與氧發生劇烈反應,形成氧化鈦。鈦在300°C以上開始吸氫,在700°C以上開始吸收氮。由于鈦被氧和氮污染,鈦的強度和硬度增加,而塑性降低。氧氣比氮氣的影響更大。鈦中氫的質量分數為0.01%~0.05%時,高壓鈦管廠家會使焊縫金屬的沖擊韌性急劇下降,而塑性卻下降較少。這意味著氫化物引起的脆性。氫也是焊縫中氣孔的來源。在焊接過程中,熔池就像一個小型冶金爐,熔融金屬與空氣接觸。如果高壓鈦管廠家不采取相應的防護措施,熔融的金屬和空氣被隔絕,氧、氮、氫等氣體要素融入鈦中,形成脆性氧化物和氮化物,焊接金屬的塑性下降,拉伸強度上升,嚴重的情況下裂,塑性等于0。
鈦設備和鈦管在使用中容易發生間隙腐蝕,特別是寬度在0.5mm左右的間隙容易發生腐蝕。換熱器的管與鈦管板之間常發生槽腐蝕,鈦與非金屬墊片之間的接觸,此外,槽腐蝕在溫度在120℃以上的飽和鹽水中容易發生。防止裂紋腐蝕的措施有:(1)避免設備和管道上的裂紋和停滯區;高壓鈦管廠家采用鈦鈀合金法蘭焊環或鈦墊片和鈦復合墊片;換熱用鈦管與鈦管板的連接采用強度膨脹和密封焊接;將飽和鹽溶液的溫度控制在70-85℃之間。鈦棒及鈦合金不能用于干氯氣中,即使溫度在0℃以下,也會發生劇烈的化學反應,生成四氯化鈦,再分解為二氯化鈦,甚至燃燒。氯中含水量在0.5%以上時,鈦可以保持可靠的穩定性。高壓鈦管廠家在生產中產生大量高溫濕氯,溫度為75~90℃,需要冷卻和干燥。鈦在離子膜燒堿生產設備中的主要應用有:陽極體系陽極槽、濃鹽系統加熱器、濃鹽水泵、稀鹽水泵、脫氯塔、稀鹽水系統分配器、儀器和冷卻器;次氯酸鈉系統的冷卻器、吸收塔和分離器;氯氣處理系統的濕氯冷卻器;鹽水系統的液位計;破壞系統的換熱器;堿液循環泵、堿液系統的堿液冷卻器和上述系統的管道。
鈦盤管的焊接,焊縫工藝評定試驗和腐蝕試驗合格后,方可施焊產品。依據焊接工藝評定編制焊接工藝規程,高壓鈦管廠家依據焊接工藝規程的參數及要求進行盤管的焊接。由于盤管較長,拼焊時比較重,手動旋轉比較困難,所以盤管可以放在可旋轉的支撐輪上,可以旋轉焊接。同時先采用7根直鈦管一組進行組焊后一道焊接,焊接時分兩層,打底焊時管內通純氬氣進行保護(先通氬10~15min,將管內的空氣排凈才可以焊接),焊接處管外用保護罩進行保護,待焊的焊口用膠帶密封住,高壓鈦管廠家將管口用膠帶密封并插入氬氣管通氬氣,最后一個管口膠帶密封,并打幾個小孔,以便排除空氣和氬氣。所有焊接口焊接底部焊接后進行蓋面焊接,蓋面焊接時保護管內的水,注意水必須填充管內,防止管內留有空氣,管外用保護罩通過氬氣。焊接時,鈦管的溫度必須隨時控制在200℃以下。
鈦管在哪些領域遇到了瓶頸?我國高壓鈦管廠家生產的鈦管、鈦合金管在冷卻器領域的應用瓶頸,國外鈦管與管板之間的連接采用常規的膨脹接頭,膨脹接頭長度為管板厚度的90%,管板長度的10%為鈦管與管板的1mm間隙,這種結構用于高鹽、高濕空氣環境,管板采用復合材料(降低產品成本),鈦管與管板容易發生電化學腐蝕,從而導致管板腐蝕,從而導致鈦管與管板的連接失效,以及漏水、渦輪發電機故障。高壓鈦管廠家的該項目核電動輪發電機空氣冷卻器的制造技術和重要技術參數,國外目前處于保密階段,國外空氣冷卻器中國獨資企業也無法制造同類鈦管空氣冷卻器。
在氬弧焊接鈦線圈時,合適的保護罩可以有效地保持鈦線圈在富氬環境中的高溫區,有效隔離空氣。鈦導熱系數低,從高溫區冷卻需要很長時間,浪費氬氣,降低焊接效率,鈦管焊接時采用管內水冷,節約氬氣,高壓鈦管廠家大幅提高焊接效率。結構簡單、制造方便、穩定、易控制。鈦盤管橫截面為圓形,流動阻力小,通道大,適用于高粘度的液體物料。由于熱管較短,管壁溫度均勻,冷凝水能及時排除,傳熱面利用率較高。傳熱面積小,液料對流循環差,易結垢。可根據材料的液面高度獨立控制各層線圈管的加熱蒸汽破碎和壓力,以滿足生產或運行的需要。使用時,不得將蒸汽引入暴露在液面下的盤管中,高壓鈦管廠家只有在液體材料浸沒后才能引入蒸汽。由于盤管結構尺寸較大,加熱蒸汽壓力不宜過高,一般為0.7—1.0mpa。材料液受熱時間長,在一定程度上影響產品質量。鈦盤管用于石油、石化、精細化工、氯堿、純堿、制藥、中間體、農藥、化肥、有機合成、冶金、冶煉、電鍍、電解、制鹽、紡織、水處理、焦化、鈦白等多個行業。