Svi-spremnici od titananaširoko se koriste u kemijskoj, pomorskoj tehnici i zrakoplovnoj industriji zbog izvrsne otpornosti na koroziju i male težine titana. Međutim, posebne karakteristike titana (kao što je degradacija čvrstoće pri visokim-temperaturama, nizak modul elastičnosti i osjetljivost na reakciju s nečistoćama) nameću stroge specifikacije strukturnom dizajnu spremnika.
A. Prilagodljivost procesa zavarivanja: Dvostruka ograničenja zaštite i operativnosti Titan je visoko kemijski reaktivan u rastaljenom stanju, spremno reagira s elementima kao što su kisik, dušik i vodik, što dovodi do krtosti zavara.
1. Osiguravanje radnog prostora: u području zavarivanja mora biti rezervirano dovoljno prostora kako bi se osiguralo slobodno kretanje alata za TIG zavarivanje, izbjegavajući nedovoljnu pokrivenost zaštitnim plinom zbog ograničenja prostora. Otvori mlaznica školjke trebaju biti što je moguće okomitiji na os kako bi se pojednostavio dizajn zaštitnih uređaja i poboljšao zaštitni učinak područja zavarivanja.
2. Zaštita u zoni visoke-temperature: Svi zavareni spojevi moraju biti kontinuirano zaštićeni inertnim plinom (kao što je argon visoke-čistoće) u zonama visoke-temperature iznad 400 stupnjeva kako bi se spriječila oksidacija. Strukturni dizajn treba izbjegavati stvaranje zatvorenih šupljina kako bi se osigurala dovoljna cirkulacija zaštitnog plina.
3. Kontrola razmaka tupog ruba: Razmak tupog ruba sučeono zavarenih spojeva mora biti manji od razmaka čeličnih posuda (obično manji od ili jednak 1 mm) kako bi se kompenzirala razlika u fluidnosti rastaljenog bazena uzrokovana visokim talištem titana (1668 stupnjeva ) i niskom toplinskom vodljivošću (17W/m·K).
B. Kompatibilnost materijala: intermetalna fuzija čelika-titana je zabranjena. Elementi nečistoća moraju se strogo kontrolirati. Titan stvara tvrde i krte intermetalne spojeve (kao što su TiFe i TiNi) s metalima poput željeza i nikla na visokim temperaturama, značajno smanjujući plastičnost zavara. Strukturalni dizajn mora se pridržavati sljedećih načela:
1. Izolacija kontakta čelika-titana: Osim zavarivanja eksplozivom i lemljenja, izravno zavarivanje između titana i čelika strogo je zabranjeno. Za sekundarne komponente kao što su labave prirubnice i spojni vijci izrađeni od ugljičnog čelika, električna izolacija mora se postići pomoću izolacijskih brtvi ili premaza. Prilikom spajanja spremnika od titana na čelične cijevi, treba koristiti prijelazne spojeve od-čelika ili ne-metalne pregrade.
2. Izbjegavanje unakrsne-kontaminacije: Tijekom proizvodnje, stanice za obradu titana i čelika moraju biti strogo odvojene kako bi se spriječila unakrsna-uporaba alata (kao što su brusne ploče i turpije) koja bi mogla dovesti do kontaminacije željezom površine titana. Prije zavarivanja titana, kamenac oksida mora se ukloniti luženjem (HF + HNO₃ miješana kiselina) ili mehaničkim mljevenjem kako bi se osigurala čistoća područja zavara.
C. Kontrola naprezanja: Kontinuirani dizajn i optimizacija geometrijskih parametara. Modul elastičnosti titana (105 GPa) iznosi samo 55% modula elastičnosti čelika, što ga čini sklonim deformacijama ili pucanju uslijed koncentracije naprezanja.
D. Zaštita od korozije: Dizajn prilagodljivosti medija i zaštitne mjere. Materijali od titana skloni su koroziji u pukotinama ili galvanskoj koroziji u redukcijskim kiselinama, kloridima i drugim medijima. Strukturni dizajn mora sadržavati zaštitne mjere za različite scenarije korozije.
E. Ekonomski kompromisi-: primjenjivi scenariji i odabir materijala Dizajn svih-spremnika od titana zahtijeva ravnotežu između performansi i cijene:
1. Temperature and Pressure Limitations: The permissible temperature should not exceed 250℃ (the strength of titanium decreases significantly above 200℃), and the pressure is recommended to be controlled below 0.5MPa. When the calculated thickness is >13 mm, smanjuje se ekonomska učinkovitost čistog titana i potrebno je procijeniti kompozitne ploče ili sheme lokalnog pojačanja.
2. Mala i srednja-oprema: Za male i srednje-spremnike (kao što su izmjenjivači topline i spremnici za skladištenje) s temperaturama manjim ili jednakim 150 stupnjeva i pritiscima manjim ili jednakim 0,5 MPa, struktura od potpuno-titana nudi najbolju tro-učinkovitost.
Za veliku visokotlačnu-opremu preporučuju se kompozitne ploče od-titana, koje balansiraju otpornost na koroziju i ekonomičnost.
Baoji Reliab Metal Materials Co., Ltd
Mobitel: 0086 13092900605
Odjel prodaje 1: WhatsApp +8613092900605 (g. Gary)
Odjel prodaje 2: +8613092913521(Ms. Sophia)
Adresa: No.35 Baoti Rd, Weibin District, Baoji, Kina
