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,钛合金方管厂家将钛管中的热量,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,钛合金方管厂家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。
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。钛合金方管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,钛合金方管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。
钛和钛合金管安装钛和钛合金管运输和存放时,钛合金方管厂家请注意不要接触铁质材料或碰撞。1.钛及钛合金管应采用机械方法切割,切割速度应适当低速;切割或修理砂轮时应采用钛砂轮;不切割火焰。坡口宜采用机械方法加工。2.钛及钛合金管材应采用惰性气体焊接或真空焊接。不得使用氧-乙炔焊接或二氧化碳气体焊接,也不得使用普通手工电弧焊接。3.钛合金方管厂家安装钛和钛合金管时,不得用铁质工具和材料敲打和挤压碳钢支架、吊架和钛和钛合金管之间铺设橡胶板和软塑料板,不得与钛和钛合金管直接接触钛和钛合金管穿过墙壁和地板时应安装套管,其间隙不得小于10mm。4.钛和钛合金管不得与其他金属管直接焊接连接。当需要连接时,可以使用套管法兰连接。使用的非金属垫片一般为橡胶垫或塑料垫,并应控制氯离子含量不得超过25ppm。
钛合金方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。钛合金方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。
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,钛合金方管厂家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。如果钛合金方管厂家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。