为了防止钛合金在超成形中氧化、氢吸收和其他微量元素的污染,需要采取技术措施使成形的钛合金部件具有良好的性能。主要措施是涂层保护、真空加热和惰性气体(氩)保护。涂层保护法,清洗后,钛盘管批发在成型毛坯表面涂上一定厚度的保护涂层,零件脱模后,用碱洗、酸洗或吹砂的方法去除涂层。涂料应具备以下主要性能:a、耐高温,能在750—1050℃高温下使用;b.应具有一定的润滑作用,钛盘管批发防止毛坯在成型过程中被擦伤;c、涂层在工作温度下能牢固附着在坯料表面;d、加热后易于清除;e、无有害物质,不污染环境,不妨碍人体健康。经过鉴定适于钛管和钛合金超塑成形使用的涂料有:Ti—2醇溶性制剂可与Ti—3石墨类润滑剂配合使用,适于在750—1050℃下热成形使用;KBC—12水溶性制剂,可与石墨水剂配合使用。
气杂质对金属焊接性能的影响,钛具有较高的化学活跃性,与空气中的氧、氮具有极高的亲和力。温度较低时,钛与氧相互作用,形成一层致密的氧化膜,其厚度随温度升高而增加,在600摄氏度以上时,钛开始吸收氧,并将氧溶解于钛中。当温度再次升高时,钛的活性急剧增加,与氧发生剧烈反应,形成氧化钛。钛在300°C以上开始吸氢,在700°C以上开始吸收氮。由于钛被氧和氮污染,钛的强度和硬度增加,而塑性降低。氧气比氮气的影响更大。钛中氢的质量分数为0.01%~0.05%时,钛盘管批发会使焊缝金属的冲击韧性急剧下降,而塑性却下降较少。这意味着氢化物引起的脆性。氢也是焊缝中气孔的来源。在焊接过程中,熔池就像一个小型冶金炉,熔融金属与空气接触。如果钛盘管批发不采取相应的防护措施,熔融的金属和空气被隔绝,氧、氮、氢等气体要素融入钛中,形成脆性氧化物和氮化物,焊接金属的塑性下降,拉伸强度上升,严重的情况下裂,塑性等于0。
钛及钛合金由于具有比强度高、热稳定性好、耐腐蚀及无磁性等优异性能,被誉为“太空金属”、“海洋金属”,广泛应用于航空航天、化工、石油、冶金、电力及船舶等领域。自20世纪50年代以来,钛已成为飞机的主要结构材料,成为高性能航空发动机风机、压缩机轮和叶片选用的材料之一。随着航天工业的发展,钛合金工业作为一个起步较晚的新兴产业得到了迅速发展,特别是近年来,国际钛合金的产量和市场需求经历了高速发展期,钛的产量在过去四年中翻了一番。钛冷却器(TitaniumCondenser),为制冷系统的机件,属于钛换热器的一种,能把气体或蒸气转变成液体,钛盘管批发将钛管中的热量,以很快的方式,传到钛管附近的空气中。冷却器工作过程是一个热释放过程,因此冷却器温度较高。发电厂必须用很多冷却器冷凝涡轮排出的蒸汽。在冷冻厂中用冷却器来冷凝氨和氟利昂之类的制冷蒸气。石油化学工业中用冷却器使烃类及其他化学蒸气冷凝。在蒸馏过程中,钛盘管批发将蒸汽转化为液体的装置也称为冷凝器。所有冷却器都是带走气体或蒸汽的热量运行。
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;中国钛盘管批发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。钛盘管批发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。
钛材质的性能,因为钛合金在物理、化学、力学、耐腐蚀等方面都是优良的。和工艺性能,钛盘管批发在结构设计中不可能盲目套用常用黑色金属和其他有色金属设备的结构。钛和钛合金的力学性能与钢不同,钛材屈强比高,塑性变性范围狭窄,冷冲压和冷弯事件反弹大,钛制设备结构简单,同时良好的结构也容易清洗焊接头附近的表面,用气体保护焊接。钛可以焊接错误的金属、镍、负荷、铅金属,焊后不会产生脆性,这也是由于这些金属在钛中的溶解性。但是钛和钢等金属的互熔特性较差,钛等金属不能直接焊接。连接只能通过粘接、焊接、爆炸焊接和螺栓连接钛的冲击韧性和断裂韧性较差,钛盘管批发在设计中应保持结构的连续性和焊接接头的光滑性,避免应力集中;钛的塑性变形范围窄,存在明显的加工硬化现象。因此,钛件的弯曲和翻边通常采用较大的弯曲半径和较小的管膨胀率。纯钛在氯化物溶液中易产生裂缝腐蚀,但裂缝腐蚀与温度、氯浓度、ph值和裂缝大小密切相关。
钛盘管批发生产的钛是活性很高的金属,其活性随着温度的升高而提高。钛及其合金在空气或含氧气氛中受热时与氧气一起作用。当加热到428℃以下时,形成保护性氧化膜。当温度升高时,氧化膜的厚度增加。当温度高于538℃时,氧化膜开始失去保护作用,氧气通过膜扩散到金属中,形成明显的气体渗透层。如果高于815c,钛表面形成一个松散的氧化层。当前,我国经济保持高速健康发展,为我国钛产业发展提供了良好的市场环境。我国化工、电力、海洋开发、汽车工业、生物工程用钛发展迅速。特别是中国新推出的大型飞机项目,极大地拉动了国内市场对钛的需求,成为国内钛产业发展的主要动力。这是国内钛合金生产企业的巨大发展机遇,也是国内钛合金行业的严峻挑战,要求钛合金企业提高产品技术含量,优化产业结构,提高钛盘管批发的管理水平。相信中国的钛工业经过几年的追赶后,能在全球钛工业领域内发挥越来越重要的作用。