焊縫金屬和接頭熱影響區(qū)的組織變化,純鈦管批發(fā)生產(chǎn)的鈦是有同素異形體轉(zhuǎn)變的金屬。在886°C時開始發(fā)生組織的固態(tài)轉(zhuǎn)變。886°C一下晶體結構為密排六方結構,成為α鈦;高于886°C時α結構的鈦轉(zhuǎn)變?yōu)轶w心立方結構的β鈦。這個轉(zhuǎn)變過程是在熔池從液體變成固體的瞬間完成的。而這個瞬間長短差異對熔池的結晶形式有影響,瞬間越長越有利于柱狀晶生長。純鈦管批發(fā)由于鈦具有熔點高(1668°C)、熱容量大和導熱性能差等特性,所以焊接時焊縫收到焊接線能量大小和焊縫強制冷卻的好壞影響,寒風處于高溫下滯留的瞬間就有差異。瞬間稍長,為熔池結晶柱狀晶體生長和接頭熱影響區(qū)的擴大提供條件。這也是焊接接頭塑性下降的主要原因之一。接頭的抗拉強度端口通常出現(xiàn)在焊縫的熱影響區(qū)。為了減少這種不利影響,鈦焊接時應采用軟焊接規(guī)范,即應使用較小的焊接線能量和較快的冷卻速度。
鈦管的用途:鈦管通常用于不同的應用,純鈦管批發(fā)因為大多數(shù)不銹鋼和其他材料在不同的情況下是低效的。鈦管是最常見的鈦軋機產(chǎn)品之一,因其耐腐蝕性和強度重量比而被用于無數(shù)產(chǎn)品中。鈦及其合金不斷發(fā)展,以有效地應對各種行業(yè)的挑戰(zhàn),從中需要鈦的新特性以獲得生產(chǎn)率并能夠滿足聯(lián)邦法規(guī)。純鈦管批發(fā)生產(chǎn)的鈦管一些常見用途如下:航空航天,鈦用于機身和航天發(fā)動機部件。鈦管即使沒有蠕變也能夠處理高溫。由于該管對疲勞和裂紋生長具有優(yōu)異的耐受性,因其高強度-密度比而被認可。電力行業(yè)的應用,發(fā)電-在高溫水和蒸汽環(huán)境中,鈦管發(fā)揮著重要作用。2級鈦已用于不同的發(fā)電廠,以處理與鍋爐摩擦和冷凝器故障相關的問題。化工行業(yè)的應用,化工處理-高腐蝕環(huán)境,如需求管道系統(tǒng),化工加工工業(yè),熱交換器和其他能處理重負荷的系統(tǒng)的一般環(huán)境。通過鈦的優(yōu)異耐腐蝕性,它很有可能在極端環(huán)境中長時間有效地承受高應力。石油天然氣行業(yè),油氣-高溫、高壓或高壓、高溫應用,如油氣井應用,需要可連續(xù)使用的管道。石油和天然氣工業(yè)通常需要鈦的高耐腐蝕性,特別是在上部,海底和井下等區(qū)域。鈦合金被認為是9種地殼中較豐富的元素,同時也是7種最豐富的金屬。合金鈦管和釩鋁混合可以提高鈦的強度,同時保持其重量優(yōu)于鋼。鈦可以很容易地工作。它具有剛度、強度、韌性、理想的高性能金屬管和高熔點,有可能鼓勵行業(yè)使用鈦管和鈦管。它可用于飛機液壓系統(tǒng)、醫(yī)用植入物、液壓系統(tǒng)、水下設備、海上鉆井平臺部件以及化學和海上加工廠。
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(chǎn)品。依據(jù)焊接工藝評定編制焊接工藝規(guī)程,純鈦管批發(fā)依據(jù)焊接工藝規(guī)程的參數(shù)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(zhuǎn)比較困難,所以盤管可以放在可旋轉(zhuǎn)的支撐輪上,可以旋轉(zhuǎn)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(nèi)通純氬氣進行保護(先通氬10~15min,將管內(nèi)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,純鈦管批發(fā)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(nèi)的水,注意水必須填充管內(nèi),防止管內(nèi)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。
一、偏析型缺陷,除β偏析、β斑、富鈦偏析和條狀α偏析外,較危險的是間隙型α穩(wěn)定偏析(I型α偏析),純鈦管批發(fā)的產(chǎn)品其周圍常伴有細孔、裂紋,含氧、氮等氣體,脆性較大。富鋁型α穩(wěn)定偏析(II型α偏析)也伴有裂紋和脆性,構成危險缺陷。二、夾雜物是由高熔點和高密度金屬夾雜物引起的缺陷,純鈦管批發(fā)生產(chǎn)的產(chǎn)品是由鈦合金成分中的高熔點、高密度元素熔化不充分而留在基體中(如鉬夾雜物)形成的,也有冶煉原料(特別是回收料)中混入的硬質(zhì)合金工具碎片或電極焊接工藝不當(鈦合金冶煉一般采用真空自耗電極重熔法),如鎢極電弧焊,留下鎢夾雜物、鈦夾雜物等高密度夾雜物。夾雜物的存在很容易導致裂紋的發(fā)生和擴展,因此不存在缺陷(例如,在蘇聯(lián)1977年的數(shù)據(jù)中,為了對鈦合金進行X射線檢測,必須記錄直徑為0.3-0.5mm的高密度夾雜物)。三、殘余縮孔引起的缺陷,見實例。四、孔洞,孔不一定是單一的,也可能是多個密集的,這將加速低周疲勞裂紋的擴展速度,導致提前疲勞破壞。五、裂紋主要指鍛造裂紋。鈦基體的粘度大,流動性差,導熱性差,因此在鍛造變形過程中,由于表面摩擦力大,內(nèi)部變形不均勻明顯,內(nèi)外溫差大等原因,容易在鍛件內(nèi)部產(chǎn)生剪切帶(應變線),嚴重時會引起裂紋,其取向通常是沿著較大變形應力方向。六、過熱引起的缺陷鈦合金的導熱性較差,除了鍛造或原材料加熱不當外,由于鍛造過程中變形的熱效應,容易引起過熱。
世界上主要有八個鈦生產(chǎn)國,按美國、俄羅斯、日本、中國、英國、法國、德國、意大利排名。近年來,受包括中國、日本在內(nèi)的亞洲各國經(jīng)濟增長的拉動,特別是以中國為核心的石化、軍工等行業(yè)用鈦量的快速增長,世界鈦材的需求量迅速增加。每年以兩位數(shù)的幅度增長。美國是世界上鈦需求量較大的國家。也是生產(chǎn)大國,2012年產(chǎn)量超過3.5萬噸;俄羅斯鈦材產(chǎn)量居全球第2位,2012年產(chǎn)量在3.0萬t左右;中國純鈦管批發(fā)2012年生產(chǎn)鈦材約2.8萬t,且2013年有望突破3.0萬t;日本2012年的產(chǎn)量也達到了1.9萬t左右;歐洲近兩年鈦材的產(chǎn)量變化不大。但是,與發(fā)達國家在鈦材料深加工和應用方面的優(yōu)勢相比,國內(nèi)鈦材料的發(fā)展相對廣泛,大部分仍停留在原材料或粗品的加工上。純鈦管批發(fā)生產(chǎn)的少量技術含量高的成品主要用于軍工產(chǎn)品,由于成本等原因無法廣泛推廣到民用領域。在國外,如英國IMI公司研制的M1834合金、美國Timet公司研制的Ti-1100鈦合金等鈦合金系列均己成為先進航空發(fā)動機上的主要材料。TIMT公司的ExhaustXT合金、KoBESTEEL公司的Ti-1.2ASN合金以及NIPPONSTEEL公司的TI-lCu-0.5Nb合金等,由于室溫塑性和高溫抗氧化性能較好,已陸續(xù)應用于汽車排氣系統(tǒng)。
鈦鋼板式換熱器有什么獨特的設計特點?純鈦管批發(fā)鈦板換熱器的設計具有以下特點:1)高效節(jié)能:其換熱系數(shù)在3000~4500kcal/m2,比管殼式換熱器的熱效率高3~5倍。2)結構緊湊:板式換熱器板緊密布置,與其他類型換熱器相比,板式換熱器板面積占用空間較少,同一換熱板板式換熱器板面積僅為殼式換熱器板面積的1/5。3)易清洗,拆裝方便:板式換熱器用夾緊螺栓夾緊被夾緊的板,拆裝方便,可隨時打開清洗。同時,由于板表面光滑,湍流度高,不易結垢。4)使用壽命長:板式換熱器采用不銹鋼或鈦合金板片壓制,可耐各種腐蝕介質(zhì),膠墊可隨意更換,并可方便拆裝檢修。5)適應性:板板換熱器板是一個獨立的部件,純鈦管批發(fā)可根據(jù)要求增加或減少流量,形式各異;可適用于各種不同的工藝要求。6)沒有液體錯流,板式換熱器的密封槽設有排水通道,各種介質(zhì)不會相互串通,即使發(fā)生泄漏,介質(zhì)也始終向外排出。