工业纯钛是一种热力学不稳定的金属。如果可以通过溶解产生Ti2+,则钛离子化的标准电极电势为-1.63V,这使钛可溶于水并释放氢。然而,在各种腐蚀性介质中,钛具有很强的耐腐蚀性,钛合金方管批发因为钛具有很强的钝化作用。它的钝化度超过了钴,镍和不锈钢的钝化度。在众多活性介质中,尤其是氧化性介质、氯化物介质中,具有优异的耐腐蚀性,但钛在硫酸和盐酸中的稳定性较差。为了解决常规钛及钛合金对硫酸、盐酸等还原性介质的耐蚀性差的问题,在钛合金中加入钼(10%~32%)可以大大提高钛合金对还原性介质的耐蚀性。钼含量越高,耐腐蚀性越好,但冶炼和加工难度越大。合金的强化是其主要性能,对其应用有一定的影响。钛钼合金比纯钛更适合钢烟囱的腐蚀防护。Ti-20MO及以上的Ti-Mo合金可以满足要求,而且由于抗氯化物能力强,特别适合采用海水脱硫的电厂。钼含量越高,耐腐蚀性越好,但冶炼和加工难度越大。主要性能是合金的强化,在一定程度上影响合金的应用。Ti-Mo合金的耐腐蚀性如表2所示。钛钼合金比纯钛更适合钢烟囱的腐蚀防护。Ti-20MO及以上的钛钼合金可以满足要求,并且由于它们具有很强的耐氯化物性能,因此特别适用于使用海水脱硫的发电厂。钼含量越高,耐腐蚀性越好,但冶炼和加工难度越大。钛合金方管批发的产品主要性能是合金的强化,在一定程度上影响合金的应用。Ti-Mo合金的耐腐蚀性如表2所示。钛钼合金比纯钛更适合钢烟囱的腐蚀防护。Ti-20MO及以上的钛钼合金可以满足要求,并且由于它们具有很强的耐氯化物性能,因此特别适用于使用海水脱硫的发电厂。Ti-Mo合金的耐腐蚀性如表2所示。钛钼合金比纯钛更适合钢烟囱的腐蚀防护。Ti-20MO及以上的钛钼合金可以满足要求,并且由于它们具有很强的耐氯化物性能,因此特别适用于使用海水脱硫的发电厂。钛钼合金比纯钛更适合钢烟囱的腐蚀防护。Ti-20MO及以上的Ti-Mo合金可以满足要求,而且由于抗氯化物能力强,特别适合采用海水脱硫的电厂。
钛设备和钛管在使用中容易发生间隙腐蚀,特别是宽度在0.5mm左右的间隙容易发生腐蚀。换热器的管与钛管板之间常发生槽腐蚀,钛与非金属垫片之间的接触,此外,槽腐蚀在温度在120℃以上的饱和盐水中容易发生。防止裂纹腐蚀的措施有:(1)避免设备和管道上的裂纹和停滞区;钛合金方管批发采用钛钯合金法兰焊环或钛垫片和钛复合垫片;换热用钛管与钛管板的连接采用强度膨胀和密封焊接;将饱和盐溶液的温度控制在70-85℃之间。钛棒及钛合金不能用于干氯气中,即使温度在0℃以下,也会发生剧烈的化学反应,生成四氯化钛,再分解为二氯化钛,甚至燃烧。氯中含水量在0.5%以上时,钛可以保持可靠的稳定性。钛合金方管批发在生产中产生大量高温湿氯,温度为75~90℃,需要冷却和干燥。钛在离子膜烧碱生产设备中的主要应用有:阳极体系阳极槽、浓盐系统加热器、浓盐水泵、稀盐水泵、脱氯塔、稀盐水系统分配器、仪器和冷却器;次氯酸钠系统的冷却器、吸收塔和分离器;氯气处理系统的湿氯冷却器;盐水系统的液位计;破坏系统的换热器;碱液循环泵、碱液系统的碱液冷却器和上述系统的管道。
其他杂质对焊缝金属性能的影响,其他杂质是指除气体杂质外可能被纳入池中的杂质。其来源可能是焊接操作环境不洁净,焊工佩戴脏手套接触油后留下的焊件,钛合金方管批发焊接前用棉纱擦洗接头可能会留下棉毛、焊接生产环境和钢焊接产生混合的锈、湿等有机物质。这些污染物在电弧高温下分解氧、氢、氮、碳等要素,溶解在溶解的钛中。当这些元素的数量超过钛溶解度时,会形成二氧化钛、氢化钛、氮化钛、碳化钛等化合物。钛合金方管批发通过熔池结晶,这些化合物进入钛的晶格内,形成变形的外区,从而改变钛的力学性能。少量的微量元素被纳入钛中,如果不超过允许的范围仍有可能,有时人们希望。但不允许杂质元素含量超标,尤其是有机杂质,有害无益。这是因为这些杂质元素使钛焊缝的力学性能变差,耐蚀性降低,也是冷风气孔的根源。
一、偏析型缺陷,除β偏析、β斑、富钛偏析和条状α偏析外,较危险的是间隙型α稳定偏析(I型α偏析),钛合金方管批发的产品其周围常伴有细孔、裂纹,含氧、氮等气体,脆性较大。富铝型α稳定偏析(II型α偏析)也伴有裂纹和脆性,构成危险缺陷。二、夹杂物是由高熔点和高密度金属夹杂物引起的缺陷,钛合金方管批发生产的产品是由钛合金成分中的高熔点、高密度元素熔化不充分而留在基体中(如钼夹杂物)形成的,也有冶炼原料(特别是回收料)中混入的硬质合金工具碎片或电极焊接工艺不当(钛合金冶炼一般采用真空自耗电极重熔法),如钨极电弧焊,留下钨夹杂物、钛夹杂物等高密度夹杂物。夹杂物的存在很容易导致裂纹的发生和扩展,因此不存在缺陷(例如,在苏联1977年的数据中,为了对钛合金进行X射线检测,必须记录直径为0.3-0.5mm的高密度夹杂物)。三、残余缩孔引起的缺陷,见实例。四、孔洞,孔不一定是单一的,也可能是多个密集的,这将加速低周疲劳裂纹的扩展速度,导致提前疲劳破坏。五、裂纹主要指锻造裂纹。钛基体的粘度大,流动性差,导热性差,因此在锻造变形过程中,由于表面摩擦力大,内部变形不均匀明显,内外温差大等原因,容易在锻件内部产生剪切带(应变线),严重时会引起裂纹,其取向通常是沿着较大变形应力方向。六、过热引起的缺陷钛合金的导热性较差,除了锻造或原材料加热不当外,由于锻造过程中变形的热效应,容易引起过热。
焊缝金属和接头热影响区的组织变化,钛合金方管批发生产的钛是有同素异形体转变的金属。在886°C时开始发生组织的固态转变。886°C一下晶体结构为密排六方结构,成为α钛;高于886°C时α结构的钛转变为体心立方结构的β钛。这个转变过程是在熔池从液体变成固体的瞬间完成的。而这个瞬间长短差异对熔池的结晶形式有影响,瞬间越长越有利于柱状晶生长。钛合金方管批发由于钛具有熔点高(1668°C)、热容量大和导热性能差等特性,所以焊接时焊缝收到焊接线能量大小和焊缝强制冷却的好坏影响,寒风处于高温下滞留的瞬间就有差异。瞬间稍长,为熔池结晶柱状晶体生长和接头热影响区的扩大提供条件。这也是焊接接头塑性下降的主要原因之一。接头的抗拉强度端口通常出现在焊缝的热影响区。为了减少这种不利影响,钛焊接时应采用软焊接规范,即应使用较小的焊接线能量和较快的冷却速度。