焊前准备1)焊接场地及环境,焊接环境应清洁、无烟、无尘、独立。施焊环境的自然条件为:风速≥1.5m/s,相对湿度>80%,温度<5℃,雨雪无防时不得施焊。例如,在钢结构车间焊接时,应将钛焊接区与钢结构区分开,镍钛管厂家防止铁粉、气体等有害杂质的污染;焊接应远离通风口和开启门窗,现场应铺设橡胶垫。(2)保护罩的制作,为了使钛在高温区(200℃以上)完全受到氩气的保护,必须制作保护效果好、焊接操作方便的保护罩。因为保护罩的结构直接影响到焊接质量和焊接效率,所以经过多次结构设计和焊接试验,最终确定了保护罩的结构形式。另外氩的比重高于空气,因此保护罩制作时可以考虑在保护罩上方留有操作孔。(3)坡口加工坡口应进行加工,例如,坡口应使用坡口机、气动内磨机、氧化铝或碳化硅砂轮抛光片等工具进行加工。加工坡口时,请慢慢加工(或用冷却水冷却),镍钛管厂家以免加工时温度过高。切削后的坡口表面应平整光滑,不能有裂纹、层状、夹杂、毛刺、飞边及氧化色等,坡口表面及两侧30mm以内的金属光泽为银白色。(4)焊接前清扫焊丝、坡口表面和两侧20mm范围内进行表面清扫。镍钛管厂家可根据表面污染程度选用脱脂、机械清理或化学清洗,机械清理时允许使用不锈钢丝刷。焊接前应用丙酮或无水乙醇等溶剂清洗槽和焊丝,清洗后不要触摸手,及时在4小时内焊接,过期焊接应再次清洗。清洁焊丝不得随意扔到地上,镍钛管厂家应放置在清洁焊丝管内,以防再次污染。
什么是钛焊缝中常见且不可避免的缺陷?气孔是钛焊缝中常见且不可避免的缺陷。气孔是钛材焊接中常见的工艺缺陷。气孔生成的机制是:焊接过程中融入液态金属的气体经过扩散、脱溶、成核、长大等过程而形成气泡。由于熔池的凝固结晶速度很快,长大的气泡来不及逸出液态金属时就以气孔的形式残留在固态金属中。酿成气孔的氢气和一氧化碳等气体主要由有机物的污染物晶电弧热作用产生的。镍钛管厂家有时焊接前对焊件和焊材做了充分清洁、清洗、清漆保护的效果也理想,但寒风中仍然有气孔。这表明重要的污染源并没有完全清除。实践证明,有一个重要的气源往往被忽略,那就是空气中的水分。一个对比实验证明了这一点。在两种不通空气湿度的环境中焊接:一种情况是在阴雨天气环境中,相对湿度在90%以上焊接,另一种是在阳光明媚晴朗天气环境中,湿度小于40%焊接。其他焊前清洗、清洗和焊接操作是一样的。阴雨天空气湿度较大时钛焊缝中存在的气孔既多又大,镍钛管厂家在空气湿度较小的情况下的焊缝中没有见到气孔。这也表明气孔的产生与空气湿度有关。
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。镍钛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,镍钛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。
钛设备在化工中的应用例子:对苯二甲酸是工业上通过对二甲苯氧化合成聚酯的原料。乙酸和溴化物无论在高温氧化或低温氧化条件下都存在高温腐蚀,在135℃以上介质中,316L不锈钢经几十小时即发生点蚀。故设计规范规定在135℃以上必须使用钛材。北京石化总厂引进了一整套钛设备,包括16个氧化反应器、溶剂脱水塔、加热器、冷凝器和再沸器。南京扬子石化公司引进年产45万吨对苯二甲酸装置,有56台钛设备和大量钛管道阀门。上海石化总厂引进的氧化反应釜高32m,上直径4m,下直径5.3m,容积为505m,设备自重达175t。钛的使用效果非常好,推广应用前景广阔。乙醛氧化为乙醛,乙醛氧化为乙酸,丙烯氧化为丙酮,除原料及产物有一定的腐蚀性外,主要腐蚀介质为催化剂,其中镍钛管厂家生产的不锈钢腐蚀速度较快,钛则具有较好的耐蚀性。早在1963年,钛就在美国成功地应用于乙烯氧化制乙醛。我国的乙烯氧化制乙醛装置已于1976年投入使用,至今钛设备的运行情况良好。在国外,有衬钛反应器高达9.6米,直径3米,有换热器,催化剂再生塔,乙醛溶液冷却器等11个钛设备。中国自20世纪80年代以来,上海和吉林分别引进了国外乙烯氧化乙醛的成套设备,其中许多设备和泵阀等由钛制成。与不锈钢相比,它们具有明显的优势,镍钛管厂家使用效果非常令人满意。丙烯氧化成丙酮设计,钛设备有12台,每年生产3万吨丙酮装置,钛设备可达40吨。
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,镍钛管厂家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。请镍钛管厂家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。
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,镍钛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。如果镍钛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。