鈦的焊接,清潔是至關重要的,焊接鈦焊管需要極其清潔的母材、填充金屬和焊接環境必須完善。焊工擦身體乳液,例如手霜、成型和拉伸過程中的潤滑脂、車間塵埃、油漆、污垢、切割液和潤滑劑都會導致脆性和焊接失效。清潔工作區域,清除各種雜物,鈦合金管批發保證選擇氣流較小的地方,盡量保證環境無風,避免焊接時干擾保護氣體。接下來,清潔加油桿和母材上的油污:戴上專門用于此目的的腈手套,以防止操作者手上的護手霜或附著在其他手上的油污摩擦到待焊接的鈦管上。然后將甲基乙基酮(MEK)涂在干凈的無絨布上并擦拭鈦以去除任何殘留的表面污染物。在這個時候把填料棒放在一個密封的容器里以防止進一步污染。去除焊接前鈦與氧在管道表面反應形成的氧化皮。這種氧化物層為鈦提供了顯著的耐腐蝕性。然而,它必須在焊接前去除,因為它在高于鈦的溫度下熔化,并可以進入熔化的焊接池產生夾雜物,削弱夾層。無論是帶硬質合金去毛刺工具的模具磨床,還是專門用于鈦合金的硬質合金銼刀,都可以較好地去除焊接接頭上的氧化層。建議不要使用天鵝絨和磨料。因為有污染。請鈦合金管批發記住使用低磨削速度以防止過熱。氧化層被磨掉之后,再用MEK或丙酮浸濕的布擦一遍接頭。有些溶劑有低閃點,溶劑在撞擊電弧前必須完全蒸發。對鈦管來說,組裝可能比任何其他金屬管都重要,因為這是防止氧進入焊縫的關鍵。接頭應為方形(不得形成v形差距),有助于減少填充接頭所需的熱量和焊接金屬量,反而降低了燒傷和污染的可能性。在定位器或工作臺上夾緊部件,以確保兩端盡可能緊密、精準對接。大多數薄壁鈦管和管道不需要預熱。但是,如果您計劃焊接厚度超過1/3英寸的鈦管,請咨詢您的焊接設備供應商,因為某些預熱和后加熱可能是有益的。
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,其中鈦合金管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,鈦合金管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。
先切斷進料桿的末端,鈦合金管批發顯示出純凈、無污染的點,開始焊接。啟動氬氣流幾秒鐘,然后引弧,確保焊接區域完全覆蓋。利用變頻器的高頻電弧啟動功能。割炬角度、割炬速度和填絲角度與焊接不銹鋼相似,為焊接鈦管提供了較佳條件。用鈦制造焊接熔池相當容易,但它可能不容易移動。將焊接熔池與電弧和填充棒一起推動通常可以獲得良好效果,但在焊接時鈦合金管批發必須將填充棒保持在保護氣體外殼內。因為過多的熱量會使焊縫破裂,所以減少熱量輸入也很重要。使用填充金屬的dab技術(以穩定的行進速度)。完成焊接后,允許20到25秒的后續流動以保護接縫,因為它會冷卻到800華氏度以下的閾值。阻止氧與鈦反應。一些焊接可能需要低于500華氏度的溫度。一旦焊接完成,鈦就能顯示出它的本來面目。焊接接頭的顏色表明保護氣體保護焊縫免受污染以及氧化層厚度的程度(見圖2)。除了視覺檢查、染料滲透、硬度檢查、X射線檢查、超聲檢查和破壞性檢查外,還可以確定鈦焊縫的質量。
鈦焊管廠家生產的鈦設備在應用中有哪些優勢?鈦設備可以提高設備的使用壽命和可靠性。有色冶金企業使用鈦軋件這種It工件類型,每年可以為鈦合金管批發創造豐富的經濟效益,鈦合金管批發降低使用成本和維修成本,提高勞動生產率。鈦設備廣泛應用于鎳鈷和鈦鎂工業企業;鈦廣泛應用于銅生產;鋅、鉛、錫、鎢和鉬、汞、銻、鎘、金、銻、鎘、金等金屬、鋁和硬質合金以及有色金屬加工企業,鈦也逐步得到應用。例如,髙壓釜設備中同腐蝕介質相接觸的各種零部件都是由鈦制造的,取代了原制備金屬溶液的電解槽在含金屬材料的連續自動化固液萃取(浸出)新工藝過程的有色冶金中,這種鈦制設備可確保髙效運轉。鈦高壓反應器溶液中的金屬成本比溶解電解槽低25%。
鈦的焊接性分析,鈦是一種活性金屬,能在室溫下形成含氧致密的氧化物薄膜,保持高的穩定性和耐腐蝕性。540℃以上生成的氧化膜則不致密。高溫下鈦與氧、氮、氫反應速度較快,鈦在300℃以上快速吸氫,400℃以上開始吸氧、吸氮,600℃以上快速吸氧,700℃以上快速吸氮。氧氣、氮對鈦的溶解使鈦的塑性和韌性降低,氫對鈦的溶解使鈦的脆性增強,韌性急劇下降。碳通過間隙固溶于鈦,提高鈦的強度,降低塑性,碳含量超過溶解度時,會產生硬脆的TiC,呈網狀分布,容易產生裂紋。此外,鈦的熔點高,比熱及導熱系數小,冷卻速度慢,焊接熱影響區在高溫下停留時間長,高溫極易過熱粗化,造成接頭塑性下降。鈦的可焊性可以從鈦的上述特性來分析。為了保證焊接接頭的性能,鈦合金管批發應控制碳、氮、氧和氫的侵入。因此,如何在高溫下保持鈦的清潔和保護是關鍵問題。同時,鈦合金管批發應控制焊接接頭的溫度,避免過熱影響焊接接頭的性能。氬是惰性氣體,既不與鈦形成固溶體,也不與其他元素發生反應,因此鈦的焊接適用于氬弧焊,但氬氣的純度應很高,一般純度≥99.99%。
鈦盤管用于沿海電站的冷凝器。在1960年代之前使用了鋁黃銅管或B30白色黃銅管。隨著海水污染的增加,使用壽命大大縮短。鈦合金管批發生產的全鈦冷凝器早在1960年代就已在英國使用。1970年代,日本推出了薄壁(0.3-0.5mm)焊接鈦管冷凝器,成本大大降低。1987年之前,鈦合金管批發生產的鈦制冷凝器在30%的發達國家中使用。由于對核電廠安全運行和可靠性的要求較高,重點介紹了鈦冷凝器的使用。他們中的大多數使用薄壁焊接鈦管和無縫鈦管。中國從1970年代末開始測試國內鈦管。自1983年以來,在9個電廠中使用了18個全鈦冷凝器,包括浙江臺州電廠,上海金山熱電廠和浙江鎮海電廠。他們共享700噸鈦管。結果令人滿意。