钛的焊接性分析,钛是一种活性金属,能在室温下形成含氧致密的氧化物薄膜,保持高的稳定性和耐腐蚀性。540℃以上生成的氧化膜则不致密。高温下钛与氧、氮、氢反应速度较快,钛在300℃以上快速吸氢,400℃以上开始吸氧、吸氮,600℃以上快速吸氧,700℃以上快速吸氮。氧气、氮对钛的溶解使钛的塑性和韧性降低,氢对钛的溶解使钛的脆性增强,韧性急剧下降。碳通过间隙固溶于钛,提高钛的强度,降低塑性,碳含量超过溶解度时,会产生硬脆的TiC,呈网状分布,容易产生裂纹。此外,钛的熔点高,比热及导热系数小,冷却速度慢,焊接热影响区在高温下停留时间长,高温极易过热粗化,造成接头塑性下降。钛的可焊性可以从钛的上述特性来分析。为了保证焊接接头的性能,钛合金管厂家应控制碳、氮、氧和氢的侵入。因此,如何在高温下保持钛的清洁和保护是关键问题。同时,钛合金管厂家应控制焊接接头的温度,避免过热影响焊接接头的性能。氩是惰性气体,既不与钛形成固溶体,也不与其他元素发生反应,因此钛的焊接适用于氩弧焊,但氩气的纯度应很高,一般纯度≥99.99%。
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;钛合金管厂家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。钛合金管厂家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。
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),钛合金管厂家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,钛合金管厂家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。
世界上主要有八个钛生产国,按美国、俄罗斯、日本、中国、英国、法国、德国、意大利排名。近年来,受包括中国、日本在内的亚洲各国经济增长的拉动,特别是以中国为核心的石化、军工等行业用钛量的快速增长,世界钛材的需求量迅速增加。每年以两位数的幅度增长。美国是世界上钛需求量较大的国家。也是生产大国,2012年产量超过3.5万吨;俄罗斯钛材产量居全球第2位,2012年产量在3.0万t左右;中国钛合金管厂家2012年生产钛材约2.8万t,且2013年有望突破3.0万t;日本2012年的产量也达到了1.9万t左右;欧洲近两年钛材的产量变化不大。但是,与发达国家在钛材料深加工和应用方面的优势相比,国内钛材料的发展相对广泛,大部分仍停留在原材料或粗品的加工上。钛合金管厂家生产的少量技术含量高的成品主要用于军工产品,由于成本等原因无法广泛推广到民用领域。在国外,如英国IMI公司研制的M1834合金、美国Timet公司研制的Ti-1100钛合金等钛合金系列均己成为先进航空发动机上的主要材料。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,由于室温塑性和高温抗氧化性能较好,已陆续应用于汽车排气系统。
钛合金管厂家根据工件的要求和表面情况,接受碱洗涤、水溶性洗涤剂、氯溶剂喷砂、喷雾等方法,收拾钛标准品。焊条使用时应单调连接,钛钙型应在150℃单调处理1小时,低氢型应在200-250℃单调处理1小时(不能重复干燥,否则涂层会简单开裂脱落),以防止焊条涂层粘油等污垢,以免增加焊缝中碳含量,影响焊缝质量。弯头焊接时,反复加热分离碳化物,降低耐堕落性和力学功能。焊后硬化性较大,简单孕育发生裂纹。钛合金管厂家接手同样模型的焊条焊接时,需要进行300℃以上的预热和焊接后700℃左右的缓冷处理。如果焊点不能保持焊后热处理奖惩,应选择铬镍钛合金管道焊条。正确收拾钛合金管弯头,提高其使用的安静功能,延长其使用周期。钛管弯头在设备时要稳定密封性,抑制泄漏,影响管道的正常工作。钛合金管弯头装备时,可将钛合金管弯头按连接脚直接装备在管路上,并根据所用方位来组织装备。在普通环境下,可以设备在管道的尽可能方向上,但需要方便操作的检查,稳定地阻止钛合金管道弯头的介质流向应该在纵阀瓣下方向上流,钛合金管道弯头只能水平设备。
医学钛在口腔上的应用:科研人员在单侧耳聋人群中测试了该装置。一项研究证实,该装置舒适的穿着,对牙齿无害,并提高了对噪音环境中语言的理解。研究者们计划较早在2010年向美国食品和药物管理局提交他们的研究结果和申请许可。如果钛合金管厂家一切都按计划进行,钛合金管厂家将该设备将于2010年下半年投入市场,这将给数百万聋人带来好处。单侧耳聋的人,很难判断声音的确切来源,他们过马路时非常危险,在吵闹的房间里听别人的谈话也很困难。位于美国加利福尼亚州的圣马特奥耳鸣研究中心发明了缠绕在牙齿上的小装置,接受放在耳聋中的微型麦克风的声音信息,转换为振动信号。震动信号通过牙齿和下颌传到健耳的耳蜗,再传到大脑产生立体听觉。这种骨传导的听觉传达样本是普通人听自己声音的方式,一些助听装置也通过骨传导将声音传达给耳蜗,但有些需要钻头骨放置钛棒,有些需要戴麻烦的耳机。通常的助听器简单地扩大空气传导的声音,然后传入耳朵。