焊接工艺评定,按NB/T47014—2011进行焊接工艺评定,焊接工艺评定所用钛管材料为TA2,钛管规格为φ45mm×3mm。在准备预焊程序时,应以焊接可操作性和良好的焊接接头性能为原则。为保证钛盘管施焊的焊接接头满足使用要求,钛合金管厂家评定焊接工艺试验时按预焊接工艺规程进行。所用氩弧焊焊机型号为WSM315,采用高频引弧,氩气采用纯氩(99.99%Ar)。焊接工艺评定试验结果可知焊接工艺评定试验结果合格。(2)切片腐蚀试验,为了检验焊接接头的耐蚀性,钛合金管厂家采用氩弧焊焊接一个钛管试件,封口时均采用通水保护,其中中间焊缝特意不进行保护,焊缝呈黄色,部分呈蓝色,其余为银白色。钛管试件切片取样,取30%硫酸(煮沸)侵泡24h后进行腐蚀试验,结果表明,银白色焊缝有轻微腐蚀,而蓝色金黄色焊缝腐蚀严重,表明在焊接过程中,经通水保护的焊缝同样耐腐蚀。
钛管成型的类型有哪些?成型类型,钛管可以通过冷、热成型两种方成型。冷成型,考虑到金属的伸长率,钛管在低速和室温下形成。因此,钛合金管厂家将进行拉伸试验。制造商将通过对成形的钛管进行热定形来消除回弹。热成型,众所周知,钛的延展性(包括弯曲性和拉伸成形性)随着温度的上升而增加。因此,通常在高温下制作钛管。随着温度的提高,钛管的成型操作变得更加简单。使用这种方法,实际上在形成5级钛(Gr5TC4)时就消除了回弹。钛管弯曲,钛管使用常规设备弯曲。心轴弯管机是小半径弯曲的优先事项。钛合金管厂家为了较大程度地减少钛的下垂趋势,必须对弯管设备和刮水器模具进行适当的润滑。为了获得较好结果,弯曲过程应以低速进行。
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%。
钛管在哪些领域遇到了瓶颈?我国钛合金管厂家生产的钛管、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。钛合金管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,钛合金管厂家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,钛合金管厂家采用钛反应器、钛线圈冷却器和离子化氮化钛搅拌轴套及钛靶。
钛管和配件的安装和运输注意事项:1、钛和钛合金管道设置钛和钛合金管的运输和存储时,钛合金管厂家必须注意不要与铁质材料接触或碰撞。2、钛及钛合金管材切割应采用机械方法,切割速度应低;用砂轮切割或磨削钛管时,应使用专用砂轮;不要使用火焰切割。凹槽应采用机械方法加工。3、钛合金焊管应采用惰性气体保护或真空焊接方式焊接用氧-乙炔或二氧化碳气体保护焊接,钛合金管厂家也不得采用普通手工电弧焊接。4、钛及钛合金管道在安装时不得用铁工具和材料冲击和挤压;应在碳钢支架、绞架和钛及钛合金管道之间插入橡胶或软塑料板,使其不与钛及钛合金管道直接接触;钛及钛合金管道应通过墙壁和板条安装套管,间隙不小于10毫米,并应填充绝缘材料,不得在绝缘材料中含铁杂质。5、钛及钛合金管不得与其他金属管直接焊接。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。