钛管在哪些领域遇到了瓶颈?我国钛管件厂家生产的钛管、钛合金管在冷却器领域的应用瓶颈,国外钛管与管板之间的连接采用常规的膨胀接头,膨胀接头长度为管板厚度的90%,管板长度的10%为钛管与管板的1mm间隙,这种结构用于高盐、高湿空气环境,管板采用复合材料(降低产品成本),钛管与管板容易发生电化学腐蚀,从而导致管板腐蚀,从而导致钛管与管板的连接失效,以及漏水、涡轮发电机故障。钛管件厂家的该项目核电动轮发电机空气冷却器的制造技术和重要技术参数,国外目前处于保密阶段,国外空气冷却器中国独资企业也无法制造同类钛管空气冷却器。
钛盘管中钛的10个性能:1.密度小,比强度高,钛的密度为4.51g/cm3,高于铝,低于钢、铜、镍。2.耐腐蚀性能,钛是一种很活跃的金属。其平衡电位很低,在介质中热腐蚀倾向很高。但实际上钛是非常稳定的,在氧化、中性、弱还原等各种介质中都具有耐腐蚀性。由于钛与氧具有很强的密和力,在含氧空气或含氧介质中,钛表面形成致密、强粘连的惰性氧化膜,可防止基体腐蚀。即使是机械磨损,也可以自我恢复或恢复。结果表明,钛是一种具有较强钝化倾向的金属,中温低于315c的氧化钛薄膜保持了这一特性。为了提高钛的耐腐蚀性研究了钛的氧化、电镀、等离子喷涂、离子渗氮、离子注入和激光处理等表面处理技术。钛管件厂家为了满足硫酸、盐酸、甲胺溶液、高温湿氯和高温氯化物等金属材料的使用要求,研制开发了一系列抗腐蚀钛合金,如钛钼合金、钛钯和钛钼镍合金。钛铸件由钛32钼合金制成。在经常发生缝隙腐蚀或点蚀的环境中局部使用Ti-0.3Mo-0.8Ni合金或Ti-0.2Pd合金,取得了良好的效果。3.耐热性能好,新型钛合金可在600℃或高温下长期使用。4.耐低温性能好,钛合金TA7(Ti-5Al-2.5Sn),TC4(Ti-6Al-4V)和Ti-2.5Zr-1.5Mo等为代表的低温钛合金,其强度随温度的减低而上升,但塑性变化却不大。在-196-253℃的低温下保持良好的延展性和韧性,避免金属的冷脆性,是低温容器、储罐等设备的理想材料。5.抗阻尼性能好,与钢和铜相比,钛在受到机械振动和电振动后具有更长的振动衰减时间。利用钛的这一性能可作音叉、学术上的粉碎机振动元件和音响扬声器的振动薄膜等。6.无磁性、无污质,钛是一种非磁性金属,在大磁场中不被磁化。无污染,与人体组织和血液相容性好,被学术界使用。7.抗拉强度与其屈服强度接近,这种性质表明,钛金属的屈服强度(拉伸强度/屈服强度)比很高,说明成形过程中钛金属的塑性变形很差。由于钛的屈服度与弹性模量比值大,使钛在成形过程中的回弹性变大。8.换热性能好,虽然钛金属的导热系数低于碳钢和铜,但由于钛管件厂家产品的优异的耐腐蚀性,其壁厚可以大大降低,表面与蒸汽之间的传热是凝结的,如果在表面冷却,就可以降低热群。由于表面没有结垢,钛的传热性能可以明显提高。9.弹性模量低,钛的弹性模量在常温时为106.4GMPa,为钢的57%。10.吸气性能,钛是一种在高温下与许多元素和化合物反应的一种。钛吸气主要是指与碳,氢,氮,氧在高温下反应。
钛盘管的应用范围,钛管件厂家将钛线圈广泛应用于化工、石油、冶金、发电、海水淡化、氯碱、制盐和钛线圈,也用于生产二氧化钛、甘氨酸、硝胺酚、农药、燃料化学、农药中间体、氰尿酸、二氯氰尿酸、氰尿酸和氰尿酸。当然,一般来说,钛在氧化、中性和弱还原介质中都具有耐腐蚀性,因为钛和含氧介质的反应会产生切、惰性、强粘结、强氧化膜以保护自身免受腐蚀。即使被机械性磨损也会很快自愈或重新再生。综上所述,钛是具有强钝化倾向的金属。介质温度在315℃以下钛的氧化膜始终保持这一特性。随着科学技术的进步和发展,各种新材料制成的设备被广泛应用于石油、化工、航空航天、医疗等行业,并衍生出不同的设备。针对硫酸、盐酸、甲胺溶液、高温湿氯气、高温氯化物生产中对金属的新需求,钛管件厂家开发了钛钼、钛钯、钛钼镍等系列耐蚀钛合金。钛合金可在≥600℃温度下长期使用。虽然钛的导热系数低于碳钢、铜等金属,但由于其优异的耐腐蚀性能,使其壁厚可以变薄,表面和蒸汽的传热方式为凝结,表面不规模,大大降低了热阻,使钛具有较好的传热性能。
通过大量实验和应用实例证明,钛管在电站凝汽器中的应用在技术和经济上都具有很大的优越性。从经济角度来看,以1983年日本1000mw凝汽器的核电机组管道(约5万条凝汽器管)价格为例,根据凝汽器的使用时间为40年,铝黄管年平均漏液量为40年。钛管件厂家生产的钛管应用于发电站应解决的三个问题:1.腐蚀问题,海水用作沿海电站冷凝器的冷却水。由于海水中含有大量的泥沙、悬浮物、海洋生物和各种腐蚀性物质,在海水和河水交替出现的微咸水中,情况更加严重。传统铜平台金属管的腐蚀方式有:整体腐蚀(均匀腐蚀)、冲蚀、应力腐蚀等。钛具有优异的耐腐蚀性,钛管凝气器因腐蚀而消除海水泄漏事故,但耐腐蚀性好,不像铜合金管那样表面产生含毒物质,钛管内壁容易附着海生物,影响传热效果,需要相应的清洗装置。2.吸氢问题,虽然钛表面有致密的钝化膜,在许多强腐蚀介质中非常耐腐蚀,但钛与氢的亲和力很高。非常容易吸氢。在常温时就发生,高温时(如100℃)吸氢迅速。氢在钛中的固熔限很小(约为20ppm),超过限量就会在钛表面上析出氢化物(TtH2)。随着表面TiH2含量的增加,4j时钛的冲击值和延伸率迅速下降。此外,旧机组改造时,由于管板采用铜合金,冷凝管采用钛,因此需要采用阴极保护装置,防止电化学腐蚀。比如日立电厂的冷凝器是海水冷却,钛管和铜合金板组成热电偶。当保护电位低于0.75V(SCE)时,出口钛管端吸收氢气,氢气含量达到650ppm使用一年后;如果电位为0.5~0.75V(SCE),钛在常温下不会吸氢。3.震动问题,由于钛管的耐腐蚀性好。钛制凝固器不会因腐蚀而泄漏。但是,钛管有可能因振动而损坏。为了避免钛管的振动问题,在制造屏蔽钛凝固器时,钛管件厂家必须确定适当的隔板间隔的旧单元改造时,必须检查原来的隔板间隔是否适用。
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),钛管件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,钛管件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。