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。钛复合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,钛复合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。
挑选合适的火焰和消耗品,与其他焊接技术相比,GTAW可以更好地控制焊接工的热输入和熔池。具有高频电弧启动、远程电流控制功能、后流定时器和至少250安培输出gtaw逆变器将是一种优良的焊接钛。钛复合管厂家始终将机器的极性设置为直流电极负极(DCEN)。与直流电极正极(DCEP)相比,DCEN具有更深的穿透性。使变频器与空气或水冷火炬相匹配。如果您的焊接温度低于150安培,其成本低于水冷切割火炬,风冷切割火炬可以提供良好的性能。另一方面,水冷式火炬小,操作简单,钛复合管厂家可以在更长的时间内以更高的安培数进行焊接,钛上的大部分焊接短,产生在150安培以下的输出水平。使用2%的金属钨电极接地,与焊接电流一致,如下所示,高达90安培:1/16英寸或更小,90-200安培:3/32英寸,超过200安培:1/8英寸,气体透镜分布均匀,保护气体,焊接池上形成平滑的气流。
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,钛复合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,钛复合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,钛复合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。钛复合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。
钛盘管的焊接,焊缝工艺评定试验和腐蚀试验合格后,方可施焊产品。依据焊接工艺评定编制焊接工艺规程,钛复合管厂家依据焊接工艺规程的参数及要求进行盘管的焊接。由于盘管较长,拼焊时比较重,手动旋转比较困难,所以盘管可以放在可旋转的支撑轮上,可以旋转焊接。同时先采用7根直钛管一组进行组焊后一道焊接,焊接时分两层,打底焊时管内通纯氩气进行保护(先通氩10~15min,将管内的空气排净才可以焊接),焊接处管外用保护罩进行保护,待焊的焊口用胶带密封住,钛复合管厂家将管口用胶带密封并插入氩气管通氩气,最后一个管口胶带密封,并打几个小孔,以便排除空气和氩气。所有焊接口焊接底部焊接后进行盖面焊接,盖面焊接时保护管内的水,注意水必须填充管内,防止管内留有空气,管外用保护罩通过氩气。焊接时,钛管的温度必须随时控制在200℃以下。
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,钛复合管厂家应控制碳、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,钛复合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%。