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,钛合金方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。如果钛合金方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。
钛管如何成形?钛的形成是在室温下完成的,这与钢相似。钛在室温下的延展性低于其他结构金属之一。这自动导致降低的拉伸成形性和较大的弯曲半径。鉴于这种特性,有时使用热成型,尤其是在需要更激烈的弯曲(或拉伸成型时)。钛合金方管批发生产的钛的弹性模量是钢的一半,这意味着成型过程会引起明显的反弹(制造商补偿这一特性)。同样,鉴于钛的磨损趋势(大于钢的磨损趋势),润滑是管材成型过程的重要组成部分。成型准备,大多数情况下,钛在成形操作前不需要采取其他措施。钛合金方管批发在收到锭子后使用它们,但这可能并不总是奏效。在注意其表面的任何标记(如凿子)后,这些标记将通过不同的处理(喷砂、酸洗等)去除。)。此外,如果有尖边,在实际管材成型工艺之前应使其光滑。否则有裂边的风险,影响产品质量。
钛的焊接,清洁是至关重要的,焊接钛焊管需要极其清洁的母材、填充金属和焊接环境必须完善。焊工擦身体乳液,例如手霜、成型和拉伸过程中的润滑脂、车间尘埃、油漆、污垢、切割液和润滑剂都会导致脆性和焊接失效。清洁工作区域,清除各种杂物,钛合金方管批发保证选择气流较小的地方,尽量保证环境无风,避免焊接时干扰保护气体。接下来,清洁加油杆和母材上的油污:戴上专门用于此目的的腈手套,以防止操作者手上的护手霜或附着在其他手上的油污摩擦到待焊接的钛管上。然后将甲基乙基酮(MEK)涂在干净的无绒布上并擦拭钛以去除任何残留的表面污染物。在这个时候把填料棒放在一个密封的容器里以防止进一步污染。去除焊接前钛与氧在管道表面反应形成的氧化皮。这种氧化物层为钛提供了显著的耐腐蚀性。然而,它必须在焊接前去除,因为它在高于钛的温度下熔化,并可以进入熔化的焊接池产生夹杂物,削弱夹层。无论是带硬质合金去毛刺工具的模具磨床,还是专门用于钛合金的硬质合金锉刀,都可以较好地去除焊接接头上的氧化层。建议不要使用天鹅绒和磨料。因为有污染。请钛合金方管批发记住使用低磨削速度以防止过热。氧化层被磨掉之后,再用MEK或丙酮浸湿的布擦一遍接头。有些溶剂有低闪点,溶剂在撞击电弧前必须完全蒸发。对钛管来说,组装可能比任何其他金属管都重要,因为这是防止氧进入焊缝的关键。接头应为方形(不得形成v形差距),有助于减少填充接头所需的热量和焊接金属量,反而降低了烧伤和污染的可能性。在定位器或工作台上夹紧部件,以确保两端尽可能紧密、精准对接。大多数薄壁钛管和管道不需要预热。但是,如果您计划焊接厚度超过1/3英寸的钛管,请咨询您的焊接设备供应商,因为某些预热和后加热可能是有益的。
先切断进料杆的末端,钛合金方管批发显示出纯净、无污染的点,开始焊接。启动氩气流几秒钟,然后引弧,确保焊接区域完全覆盖。利用变频器的高频电弧启动功能。割炬角度、割炬速度和填丝角度与焊接不锈钢相似,为焊接钛管提供了较佳条件。用钛制造焊接熔池相当容易,但它可能不容易移动。将焊接熔池与电弧和填充棒一起推动通常可以获得良好效果,但在焊接时钛合金方管批发必须将填充棒保持在保护气体外壳内。因为过多的热量会使焊缝破裂,所以减少热量输入也很重要。使用填充金属的dab技术(以稳定的行进速度)。完成焊接后,允许20到25秒的后续流动以保护接缝,因为它会冷却到800华氏度以下的阈值。阻止氧与钛反应。一些焊接可能需要低于500华氏度的温度。一旦焊接完成,钛就能显示出它的本来面目。焊接接头的颜色表明保护气体保护焊缝免受污染以及氧化层厚度的程度(见图2)。除了视觉检查、染料渗透、硬度检查、X射线检查、超声检查和破坏性检查外,还可以确定钛焊缝的质量。
钛设备在石油行业的应用:尿素不仅是优质肥料,也是石化工业的原料。自1963生产的衬钛尿素合成塔投产以来,目前已有近万台设备在全世界运行,钛合金方管批发实践表明衬钛合成塔无明显腐蚀。而316L不锈钢的折算腐蚀速度为4.1—4.5mm/a。因此,钛比不锈钢具有更好的经济效益。除了衬钛尿素合成塔外,国内从70年代以来,先后使用了C02汽提塔、换热器、混合器和泵阀等。在含硫和盐高的原油炼制中,钛制设备是理想的。国外在常压蒸馏装置、污水处理设备、脱硫分离塔的冷凝器和汽提塔的散热器等许多工序都成功选用钛制设备多年。我国也已在该系统中采用铸钛海水泵、催化裂化分馏中的钛制冷凝器、深冷分离钛冷凝器和多孔钛板等,都已正常操作运行十年以上。氯化碳氢化合物是石化工业中常用的品种之一。由于涉及到氯化反应,不锈钢设备已难胜任。钛在国外已用于制造二氯甲烷蒸馏塔、三氯乙烷换热器、冷凝塔和分馏塔、三氯乙烯冷凝塔、四氯乙烯换热器和多氯盘管加热器。我国在氯乙烯生产中,冷却塔、废水汽提塔和废水贮罐的塔板支承架、接管、法兰密封面,采用了Ti-0.2Pd的衬里,已使用近十年未见腐蚀。而钛管道、接头和气体分布器等都已采用钛材多年。苯酚是石油化工的重要原料,以丙烯和苯为原料,从异丙苯和过氧化异丙酯中提取苯酚和丙酮是一种新的工艺。国外在十几年前就采用钛设备,我国此项工艺尚在开发之中。在旧工艺中,苯磺化碱溶液生产苯酚,钛合金方管批发采用钛反应器、钛线圈冷却器和离子化氮化钛搅拌轴套及钛靶。