O que é um tubo de titânio?
O que é um tubo de titânio?
Tubo de titânio é leve em peso, de alta resistência e excelente em propriedades mecânicas. É amplamente utilizado em equipamento de permuta de calor, como o permutador de calor tubular, o permutador de calor em bobina, o permutador de calor em serpentina, o condensador, o evaporador e a tubagem de transmissão. Muitas indústrias de energia nuclear utilizam tubos de titânio como tubos padrão da unidade. De acordo com o material, pode ser dividido em titânio purotubo de itânio e tubo de liga metálica. De acordo com a tecnologia de processamento, pode ser dividido em tubo sem costura e tubo soldado. Como matéria-prima para a produção de tubo acabado, o tubo em branco também é usado para fazer alvo de tubo (titânio puro) para revestimento a vácuo. O tubo de titânio puro pode ser usado para produzir bobina de titânio, como troca de calor, tubo de aquecimento, tubo de condensação e tubo no trocador de calor.
- Padrões de tubo Ti: ASTM B338, B861, B862, DIN 17 861, AMS 4941, AMS 4942
- Tipo de tubo: Tubo soldado / Tubo sem costura
- Material de qualidade: CP Graus 1 - 4, Ligas: Graus 5, 7, 9, 12, 24, 26, 29
-
Dimensões do tubo sem costura:
- Gama de diâmetros exteriores: 0,5 - 330 mm
- Intervalo de altura da parede: 0,4 - 10 mm
- Gama de comprimentos: < 15000 mm
- Tubo soldado Dimensões:
- Gama de diâmetros exteriores: 114 - 5.000 mm
- Faixa de altura da parede: 0,5 mm - 50 mm
- Gama de comprimentos: < 15000 mm
Tubo Tamanho Gráfico
O NPS é uma norma de dimensionamento de tubos de titânio comummente utilizada para tubos utilizados em aplicações de alta pressão e temperatura, juntamente com a norma DN utilizada na Europa. Fabricamos tubos de titânio de acordo com ambas as normas e também com os requisitos definidos pelo cliente.
NPS | DN | OD[in (mm)] | Espessura da parede[em (mm)] | |||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
SCH 5 | SCH 10s / 10 | SCH 30 | SCH 40s / 40 / STD | SCH 80s / 80 / XS | SCH 120 | SCH 160 | XXS | |||
⅛ | 6 | 0.405 (10.29) | 0.035 (0.889) | 0.049 (1.245) | 0.057 (1.448) | 0.068 (1.727) | 0.095 (2.413) | - | - | - |
¼ | 8 | 0.540 (13.72) | 0.049 (1.245) | 0.065 (1.651) | 0.073 (1.854) | 0.088 (2.235) | 0.119 (3.023) | - | - | - |
⅜ | 10 | 0.675 (17.15) | 0.049 (1.245) | 0.065 (1.651) | 0.073 (1.854) | 0.091 (2.311) | 0.126 (3.200) | - | - | - |
½ | 15 | 0.840 (21.34) | 0.065 (1.651) | 0.083 (2.108) | 0.095 (2.413) | 0.109 (2.769) | 0.147 (3.734) | - | 0.188 (4.775) | 0.294 (7.468) |
¾ | 20 | 1.050 (26.67) | 0.065 (1.651) | 0.083 (2.108) | 0.095 (2.413) | 0.113 (2.870) | 0.154 (3.912) | - | 0.219 (5.563) | 0.308 (7.823) |
1 | 25 | 1.315 (33.40) | 0.065 (1.651) | 0.109 (2.769) | 0.114 (2.896) | 0.133 (3.378) | 0.179 (4.547) | - | 0.250 (6.350) | 0.358 (9.093) |
1¼ | 32 | 1.660 (42.16) | 0.065 (1.651) | 0.109 (2.769) | 0.117 (2.972) | 0.140 (3.556) | 0.191 (4.851) | - | 0.250 (6.350) | 0.382 (9.703) |
1½ | 40 | 1.900 (48.26) | 0.065 (1.651) | 0.109 (2.769) | 0.125 (3.175) | 0.145 (3.683) | 0.200 (5.080) | - | 0.281 (7.137) | 0.400 (10.160) |
2 | 50 | 2.375 (60.33) | 0.065 (1.651) | 0.109 (2.769) | 0.125 (3.175) | 0.154 (3.912) | 0.218 (5.537) | 0.250 (6.350) | 0.343 (8.712) | 0.436 (11.074) |
2½ | 65 | 2.875 (73.03) | 0.083 (2.108) | 0.120 (3.048) | 0.188 (4.775) | 0.203 (5.156) | 0.276 (7.010) | 0.300 (7.620) | 0.375 (9.525) | 0.552 (14.021) |
3 | 80 | 3.500 (88.90) | 0.083 (2.108) | 0.120 (3.048) | 0.188 (4.775) | 0.216 (5.486) | 0.300 (7.620) | 0.350 (8.890) | 0.438 (11.125) | 0.600 (15.240) |
3½ | 90 | 4.000 (101.60) | 0.083 (2.108) | 0.120 (3.048) | 0.188 (4.775) | 0.226 (5.740) | 0.318 (8.077) | - | - | 0.636 (16.154) |
NPS[5] |
DN [2] |
OD [em (mm)] |
Espessura da parede [em (mm)] |
|||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
SCH 5 | SCH 10s/10 | SCH 20 | SCH 30 |
SCH 40s/40 /STD |
SCH 60 |
SCH 80s/80 /XS |
SCH 100 | SCH 120 | SCH 140 | SCH 160 | XXS[5] | |||
4 | 100 | 4.500 (114.30) | 0.083 (2.108) | 0.120 (3.048) | - | 0.188 (4.775) | 0.237 (6.020) | 0.281 (7.137) | 0.337 (8.560) | - | 0.437 (11.100) | - | 0.531 (13.487) | 0.674 (17.120) |
4½ | 115 | 5.000 (127.00) | - | - | - | - | 0.247 (6.274) | - | 0.355 (9.017) | - | - | - | - | 0.710 (18.034) |
5 | 125 | 5.563 (141.30) | 0.109 (2.769) | 0.134 (3.404) | - | - | 0.258 (6.553) | - | 0.375 (9.525) | - | 0.500 (12.700) | - | 0.625 (15.875) | 0.750 (19.050) |
6 | 150 | 6.625 (168.28) | 0.109 (2.769) | 0.134 (3.404) | - | - | 0.280 (7.112) | - | 0.432 (10.973) | - | 0.562 (14.275) | - | 0.719 (18.263) | 0.864 (21.946) |
7[5] | - | 7.625 (193.68) | - | - | - | - | 0.301 (7.645) | - | 0.500 (12.700) | - | - | - | - | 0.875 (22.225) |
8 | 200 | 8.625 (219.08) | 0.109 (2.769) | 0.148 (3.759) | 0.250 (6.350) | 0.277 (7.036) | 0.322 (8.179) | 0.406 (10.312) | 0.500 (12.700) | 0.593 (15.062) | 0.719 (18.263) | 0.812 (20.625) | 0.906 (23.012) | 0.875 (22.225) |
9[5] | - | 9.625 (244.48) | - | - | - | - | 0.342 (8.687) | - | 0.500 (12.700) | - | - | - | - | - |
NPS[5] |
DN [2] |
OD [em (mm)] |
Espessura da parede [em (mm)] |
||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
SCH 5s | SCH 5 | SCH 10s | SCH 10 | SCH 20 | SCH 30 | SCH 40s/STD | |||
10 | 250 | 10.75 (273.05) | 0.134 (3.404) | 0.134 (3.404) | 0.165 (4.191) | 0.165 (4.191) | 0.250 (6.350) | 0.307 (7.798) | 0.365 (9.271) |
12 | 300 | 12.75 (323.85) | 0.156 (3.962) | 0.165 (4.191) | 0.180 (4.572) | 0.180 (4.572) | 0.250 (6.350) | 0.330 (8.382) | 0.375 (9.525) |
14 | 350 | 14.00 (355.60) | 0.156 (3.962) | 0.156 (3.962) | 0.188 (4.775) | 0.250 (6.350) | 0.312 (7.925) | 0.375 (9.525) | 0.375 (9.525) |
16 | 400 | 16.00 (406.40) | 0.165 (4.191) | 0.165 (4.191) | 0.188 (4.775) | 0.250 (6.350) | 0.312 (7.925) | 0.375 (9.525) | 0.375 (9.525) |
18 | 450 | 18.00 (457.20) | 0.165 (4.191) | 0.165 (4.191) | 0.188 (4.775) | 0.250 (6.350) | 0.312 (7.925) | 0.437 (11.100) | 0.375 (9.525) |
20 | 500 | 20.00 (508.00) | 0.188 (4.775) | 0.188 (4.775) | 0.218 (5.537) | 0.250 (6.350) | 0.375 (9.525) | 0.500 (12.700) | 0.375 (9.525) |
22 | 550 | 22.00 (558.80) | 0.188 (4.775) | 0.188 (4.775) | 0.218 (5.537) | 0.250 (6.350) | 0.375 (9.525) | 0.500 (12.700) | 0.375 (9.525) |
24 | 600 | 24.00 (609.60) | 0.218 (5.537) | 0.218 (5.537) | 0.250 (6.350) | 0.250 (6.350) | 0.375 (9.525) | 0.562 (14.275) | 0.375 (9.525) |
Especificações do Titanium Pipe
Especificações de Tubo sem costura de titânio
Dimensão | Diâmetro exterior | Espessura | Comprimento |
---|---|---|---|
Gama de tamanhos: | 0,5 mm - 330 mm | 0,4 mm - 10 mm | Máximo 15m |
Normas de fabrico | ASTM B338, ASTM B861, DIN 17 861 |
Especificações de Titânio Welded Pipe
Dimensão | Diâmetro exterior | Espessura | Comprimento |
---|---|---|---|
Gama de tamanhos: | 114mm - 20000mm | 0,5 mm - 50 mm | Máximo 15m |
Normas de fabrico | ASTM B338, ASTM B862 |
Propriedades dos tubos de titânio sem costura
Composição química do tubo de titânio
O titânio de grau 1-4 é titânio puro, os outros graus são ligas. O titânio puro é utilizado devido à sua elevada resistência à corrosão, as ligas devido à relação extremamente elevada entre resistência e peso.
- Grau 1. Titânio puro, resistência relativamente baixa e ductilidade elevada.
- Grau 2. O titânio puro mais utilizado. A melhor combinação de resistência, ductilidade e soldabilidade.
- Grau 3. Titânio de elevada resistência, utilizado para placas-matriz em permutadores de calor de casco e tubo.
- Grau 5. A liga de titânio mais fabricada. Resistência extremamente elevada. Elevada resistência ao calor.
- Grau 7. Resistência superior à corrosão em ambientes redutores e oxidantes.
- Grau 9. Resistência muito elevada e resistência à corrosão...
- Grau 12. Melhor resistência ao calor do que o titânio puro. Aplicações como para o Grau 7 e o Grau 11.
- Grau 23. Liga ELI (Extra Low Interstitial) de titânio-6alumínio-4vanádio para aplicações de implantes cirúrgicos.
QUÍMICOS, FÍSICOS E |
|||||||
COMPOSIÇÃO QUÍMICA |
Grau ASTM |
||||||
(Valores máximos) |
1 |
2 |
5 |
7 |
9 |
12 |
23 |
N, Azoto |
0,03 |
0,03 |
0,05 |
0,03 |
0,02 |
0,03 |
0,03 |
C, Carbono |
0,1 |
0,1 |
0,1 |
0,1 |
0,05 |
0,08 |
0,08 |
H, Hidrogénio |
0,015 |
0,015 |
0,0125 |
0,015 |
0,013 |
0,015 |
0,0125 |
Fe, Ferro |
0,2 |
0,3 |
0,4 |
0,3 |
0,25 |
0,3 |
0,25 |
O, Oxigénio |
0,18 |
0,25 |
0,20 |
0,25 |
0,12 |
0,25 |
0.13 |
Pd, Paládio |
0,12-0,25 |
||||||
Al, Alumínio |
5,5-6,75 |
2,5-3,5 |
5,5-6.5 |
||||
Mo, Molibdénio |
0,2-0,4 |
||||||
V, Vanádio |
3,5-4,5 |
2,0-3,0 |
3,5-4,5 |
||||
Ni, Níquel |
0,6-0,9 |
||||||
Ti, Titânio |
Bal. |
Bal. |
Bal. |
Bal. |
Bal. |
Bal. |
Bal. |
PROPRIEDADES MECÂNICAS |
|||||||
Resistência à tração, min (Mpa) |
240,00 |
345,00 |
895,00 |
345,00 |
620,00 |
483,00 |
828,00 |
Resistência ao escoamento, 0,2% Desvio, |
170,00 |
275,00 |
825,00 |
275,00 |
483,00 |
345,00 |
759,00 |
Alongamento (em 4D, min, %) |
24,00 |
20,00 |
10,00 |
20,00 |
15,00 |
18,00 |
10,00 |
Redução de área, min, % |
30,00 |
30,00 |
25,00 |
30,00 |
25,00 |
25,00 |
15,00 |
Dureza * Interpolada |
Rb70 |
Rb80 |
Rc36 |
Rb80 |
Rc28 |
Rc17* |
Grau ASTM |
Descrição |
1 |
Titânio não ligado - Baixo teor de oxigénio |
2 |
Titânio não ligado - Padrãod Oxigénio |
3 |
Titânio não ligado - Oxigénio médio |
4 |
Titânio não ligado - Alto teor de oxigénio |
5 |
Titânio - 6%Al - 4%V |
6 |
Titânio - 5%Al - 2.5%Sn |
7 |
Titânio não ligado mais 0,12 % a 0,25 % Pd, oxigénio padrão, |
9 |
Titânio - 3%Al - 2,5%V |
10 |
Titânio - 11,5%Mo - 6%Zr - 4,5%Sn |
11 |
Titânio não ligado mais 0,12 % a 0,25 % Pd, baixo teor de oxigénio, |
12 |
Titânio - 0,3%Mo - 0,8%Ni |
13 |
Titânio - 0,5%Ni - 0,05%Ru, baixo teor de oxigénio |
14 |
Titânio - 0,5%Ni - 0,05%Ru, oxigénio padrão |
15 |
Titânio - 0,5%Ni - 0,05%Ru, oxigénio médio |
16 |
Titânio não ligado mais 0,04 % a 0,08 % Pd, oxigénio padrão, |
17 |
Titânio não ligado mais 0,04 % a 0,08 % Pd, baixo teor de oxigénio |
18 |
Liga de titânio - 3%Al - 2,5 %V mais 0,04 % a 0,08 % Pd |
19 |
Titânio - 3%Al - 8%V - 6%Cr - 4%Zr - 4%Mo |
20 |
Titânio - 3%Al - 8%V - 6%Cr - 4%Zr - 4%Mo mais 0,04% a 0,08%Pd |
21 |
Titânio - 15%Mo - 3%Al - 2,7%Nb - 0,25%Si |
23 |
Titânio - 6%Al - 4%V, intersticial extra baixo, (ELI) |
24 |
Titânio - 6%Al - 4%V mais 0,04 % a 0,08 %Pd |
25 |
Titânio - 6%Al - 4%V mais 0,3% a 0,8%Ni e 0,04% a 0,08 %Pd |
26 |
Titânio não ligado mais 0,08 a 0,14 %Ru, oxigénio padrão |
27 |
Titânio não ligado mais 0,08 a 0,14 %Ru, baixo teor de oxigénio |
28 |
Titânio - 3%Al - 2,5%V mais 0,08-0,14 %Ru |
29 |
Titânio - 6%Al - 4%V, intersticial extra baixo, (ELI) mais 0,08-0,14 %Ru |
30 |
Titânio - 0,3%Co - 0,05%Pd, oxigénio padrão |
31 |
Titânio - 0,3%Co - 0,05%Pd, oxigénio médio |
32 |
Titânio - 5%Al - 1%V - 1%Sn - 1%Zr - 0,8%Mo |
33 |
Titânio - 0,4%Ni - 0,015%Pd - 0,025%Ru - 0,15%Cr, oxigénio padrão |
34 |
Titânio - 0,4%Ni - 0,015%Pd - 0,025%Ru - 0,15%Cr, oxigénio médio |
35 |
Titânio - 4,5%Al - 2%Mo - 1,6%V - 0,5 - 0,3%Si |
Quais são as utilizações do tubo de titânio?
Os tubos de titânio estão a ser utilizados num número crescente de aplicações porque há muitos casos em que o aço inoxidável e outros materiais são simplesmente insuficientes. A tubagem é um dos produtos comuns das fábricas de titânio e é utilizada numa série de produtos devido à sua relação força/peso superior e à sua resistência à corrosão. Vamos dar uma olhada mais profunda no tubo de titânio e para que ele é normalmente usado.
Aplicação de tubos de titânio sem costura
1. Tubo de titânio sem costura militar
Para os submarinos nucleares da classe typhoon, os tubos de titânio sem costura são amplamente utilizados na indústria militar. Submarinos nucleares, barcos hidrofólio, tubos de argamassa, mísseis anti-tanque, lançadores de mísseis, escudos de tanques e coletes à prova de bala utilizam um grande número de tubos de titânio. Entende-se que a utilização de tubos de titânio atinge as 9000 toneladas, o que mostra que a indústria militar tem uma enorme procura de tubos de titânio.
2. Aplicação de tubos de titânio sem costura no sector aeroespacial
O número de tubos de titânio utilizados em aeronaves civis representa cerca de 20-25% do peso da estrutura. Além disso, um grande número de tubos de titânio é também utilizado em motores de foguetões estratégicos, naves espaciais (como a Shenzhou 5 e a Shenzhou 6) e antenas de satélite. Os tubos de titânio são amplamente utilizados na indústria da aviação.
3. Aplicação de tubos de titânio sem costura na indústria marítima
O tubo de titânio sem costura tem resistência à corrosão, que não pode ser comparada com outros materiais metálicos. Especialmente na água do mar, ele pode suportar a corrosão de alta velocidade. Atualmente, os Estados Unidos, o Japão, a França e outros países desenvolveram vários submersíveis profundos controlados por titânio avançado, submarinos e equipamento de laboratório submarino para investigação marinha. Além disso, os equipamentos e dispositivos de controlo de titânio têm sido amplamente utilizados em centrais eléctricas costeiras, equipamentos de produção de petróleo offshore, dessalinização da água do mar, produção de produtos químicos marinhos e aquacultura marinha.
4. Aplicação na indústria química
Os tipos de equipamento desenvolveram-se de pequenos e únicos para grandes e diversos. De acordo com a previsão do departamento da indústria química, a aplicação de equipamentos de tubos de titânio sem costura expandiu-se da indústria original de soda e soda cáustica para toda a indústria química. O número de tubos de titânio utilizados na indústria química excederá 1500 toneladas por ano. As empresas estatais de sal de vácuo começaram gradualmente a usar materiais metálicos de tubo de titânio para fabricar equipamentos, e a corrosão do equipamento foi muito melhorada.
5. Aplicação na refinação de petróleo
Sulfureto, cloreto e outras substâncias corrosivas em produtos de processamento de petróleo e água de arrefecimento. No processo de refinação de petróleo, o equipamento de condensação da torre atmosférica e da torre de vácuo na refinaria, especialmente o óleo leve de baixa temperatura, é altamente corrosivo. Uma das questões pendentes. Nos últimos anos, os Estados Unidos, o Japão e outros países introduziram equipamentos de controlo de titânio sem costura para estas ligações de alta corrosão e obtiveram bons resultados.
6. Aplicação na indústria automóvel
Os tubos de titânio são utilizados nos automóveis de competição há muitos anos. As características de leveza e alta resistência dos tubos de titânio sempre foram o foco dos fabricantes de automóveis. Atualmente, quase todos os tubos de titânio são utilizados em corridas. O número de tubos de titânio para automóveis no Japão ultrapassou as 600 toneladas. Com o desenvolvimento da indústria automóvel global, os tubos de titânio para automóveis continuam a crescer rapidamente.
7. Aplicação em medicina
Com o progresso da tecnologia médica, a implantação de metal no corpo humano é uma operação cirúrgica muito rara. Devido à fraca rejeição entre o tubo de titânio sem costura e o tecido humano, é amplamente utilizado em implantes ósseos humanos, como osso artificial, articulação artificial e dente artificial. Além disso, a aplicação de tubos de titânio em máquinas farmacêuticas e equipamentos médicos foi ainda mais reconhecida, e a demanda futura não deve ser subestimada.
8. Procura de tubos de titânio e de ligas de titânio na indústria da construção naval
- 1) Submarinos. A Rússia é líder internacional na investigação e fabrico de submarinos de liga de titânio. É também o primeiro país a criar conchas resistentes à pressão com tubos de titânio de liga de titânio. No seu auge, a produção anual de chapas grossas e tubos de liga de titânio para submarinos atingiu 10000 toneladas, representando 30-50% da produção anual de processamento de liga de titânio. Desde a década de 1960, a Rússia desenvolveu quatro gerações de submarinos. A Rússia criou o primeiro submarino da classe "Alfa" em 1970. Nas décadas de 1970-1980, foram construídos sucessivamente seis submarinos, cada um com cerca de 3000 t de titânio. A aplicação típica do titânio em navios, como o submarino russo Typhoon, tem um casco feito de liga de titânio. Devido às necessidades militares, foi selecionado o esquema de casco duplo. O seu casco duplo partilha 9000t de titânio, tornando-o não magnético, de mergulho profundo, de velocidade rápida, de baixo ruído e de menor tempo de reparação.
- (2) Navio em liga de titânio. O Japão Tsai tem uma boa experiência prática no fabrico de navios de titânio. Na década de 1990, a empresa de titânio DONGBANG, a empresa industrial Nisheng, o estaleiro Tengxin e o estaleiro Jiangteng criaram todos os barcos de pesca ou lanchas de titânio. As vantagens do navio de liga de titânio são peso leve, velocidade rápida, motor pequeno, baixo custo de combustível, baixa emissão de dióxido de carbono, sem necessidade de revestimento externo, fácil classificação de acessórios, etc. os defeitos são alto custo de dados, difícil processamento e habilidades de fabricação e requisitos rigorosos de manutenção. Os resultados do teste do navio mostram que as funções de velocidade, estabilidade e ruído do navio são muito boas.
- (3) Navio movido a energia atómica. A Rússia utiliza uma liga de titânio em vez de aço inoxidável para fabricar o motor a vapor, o permutador de calor e o refrigerador do navio, o que permite superar os danos causados pela corrosão. As máquinas a vapor de titânio são amplamente utilizadas nas centrais eléctricas dos quebra-gelos movidos a energia atómica existentes na Rússia. A utilização de liga de titânio pode prolongar a vida útil do motor em mais de 10 vezes.
- (4) Partes conexas dos submersíveis e barcos salva-vidas. Os Estados Unidos, o Japão e a França criaram sucessivamente submersíveis profundos. O invólucro de pressão é feito de titânio e liga de titânio. Entretanto, existem o aivin americano, o submersível Sea Cliff, o sm97 francês, o "2000" japonês de alto mar e o barco de salvamento de alto mar da Marinha americana.
- (5) Deflector de sonar. O deflector de sonar de liga de titânio tem uma função superior e é utilizado no sistema de sonar dos porta-aviões russos "Kursk", "placa de titânio Minsk" e "Kiev". De acordo com os diferentes requisitos das aplicações subaquáticas e de superfície, atualmente, existem basicamente dois tipos de dados de transmissão de som de placa de concha para a carenagem de sonar de navios em serviço na China, um é de aço inoxidável e o outro é FRP reforçado com fibra.
- (6) Hélice. A hélice tem uma elevada intensidade de exigência de dados, boa função de fadiga em meio de água do mar, resistência à erosão e resistência à corrosão por cavitação. A liga de titânio pode satisfazer os requisitos funcionais acima resumidos. Os marinheiros americanos usaram pela primeira vez uma hélice de liga de titânio de supercavitação destacável de quatro pás com 1500 mm de diâmetro em barcos hidrofólio. A China desenvolveu a hélice de lancha hidrofólio em 1972, e produziu várias hélices de liga de titânio com um diâmetro de 450-1100mm. A aplicação a longo prazo mostra que a vida útil da hélice de liga de titânio excede a da hélice de liga de cobre em mais de 5 vezes.
- (7) Bombas, válvulas e tubagens de navios. Devido ao facto de as condições de trabalho das bombas, válvulas e tubagens nos navios serem muito más, a vida útil das tubagens feitas de cobre e aço inoxidável é de apenas 2-5 anos. Após a substituição da liga de titânio, esta tem um excelente efeito e é adequada para a movimentação de condutas de água do mar com elevado caudal. A regra de vida das condutas de navios russos tem três requisitos de vida. Ou seja, o limite de tempo para a primeira reparação de ancoragem é de 8-9 anos; A vida útil não deve ser inferior a 15 anos. A vida útil total exige que todas as classes de navios funcionem de forma fiável no prazo de 25-30 anos.
Qual é o grau correto a utilizar?
Processo de produção de tubo de titânio
O processo de produção do tubo de titânio puro industrial é o seguinte:

Processo de decapagem
- 2Ti + 6HF = 2TiF3 + 3H2
- 3Ti + 4HNO3 + 4H2O = 3H4TiO4+ 4NO
- 3Ti + 4HNO3 + H2O = 3H2TiO3 + 4NO
- (35 %~40 %) HNO3 + (5 %~7 %) HF + H2O remanescente
-
Principais componentes da solução: ácido nítrico (HNO3) + ácido fluorídrico (HF)
- A razão de concentração da solução é: (25 %~28 %) HNO3 + (3 %~5 %) HF + H2O restante
-
A temperatura da solução é: ≤30 ℃
- Tempo de decapagem: 10-20 minutos
Desenvolvimento do processo de laminagem
- φ76mm x 7mm → φ51mm x 3mm → φ48mm x 2mm → φ45mm x 1. 2mm
Processo de tratamento térmico
Quadro 1 Relação entre a espessura da camada de óxido e a temperatura de recozimento
Temperatura de recozimento / ℃ | Cor da camada de óxido | Espessura da camada de óxido / mm |
<200 | Branco prateado | Extremamente fino |
-300 | Amarelo canário | Extremamente fino |
-400 | Dourado | Extremamente fino |
-500 | Azul | Extremamente fino |
-600 | Violeta | 0.005 |
-700-800 | Vermelho cinzento | 0.0067~0.025 |
-900 | Cinzento | 0.03~0.050 |
O tratamento térmico do tubo de titânio geralmente adota a tampa do forno da câmara para passar argônio, mas a temperatura do forno do forno de recozimento da câmara é muito desigual, e o desempenho de vedação da tampa é ruim. Embora o árgon seja utilizado para proteção, a oxidação da superfície do tubo de titânio ocorre frequentemente. Em casos graves, a cor da superfície do tubo de titânio é cinza vermelho ou cinza, o que pode ser visto na tabela 1 como uma camada de óxido relativamente espessa. Este facto tem trazido algumas dificuldades à decapagem. Uma operação inadequada levará a uma decapagem insuficiente ou excessiva, e a perda da matriz do tubo de titânio será grande; além disso, o consumo de combustível e argônio também será grande, resultando em alto custo de produção. Por conseguinte, para melhorar o efeito do tratamento térmico do tubo de titânio e reduzir o custo de produção, é utilizado o forno contínuo de rolos em vez do tratamento térmico do forno de câmara.
O processo é o seguinte:
Garantia de qualidade dos tubos de titânio
Problemas e soluções em tubo de titânio processamento
Nome do defeito |
Causas |
Formas de |
Transversal |
1. furo
2. o
3. o buraco |
1. aumentar
2., ajustar oe
3. reparação |
Longitudinal |
1. o rolo de
2. rolar e
3. a saída |
1. ajustar
2. Ajustar o
3. reparação |
Extremidade do tubo |
1. a
2. passar
3. excessivo
4. existem
5. o |
1. reduzir a
2. reduzir o furo
3. reduzir a
4. Retirar o
5. substituir |
O exterior |
1. os tubos fazem
2. o
3. rolar e
4. rolar e
5. o
6. a altura |
1. Ajustar o
2. aumentar
3. substituir ou
4. Substituir o
5. substituir o |
O exterior |
1. lubrificantes
2. o
3. passar e
4. passar e
5. excessivo |
1. substituir
2. Ajustar o
3. reparar ou
4. reduzir |
Interno |
1. a superfície dos núcleos é pegajosa ou defeituosa.
2. o interior
3. o |
1. reparar ou
2. reforçar
3. ajustamento |
Superfície interior |
1. o interior
2. o
3. lubrificantes
4. rampa de lançamento ou |
1. limpar o
2. reforçar
3. ajustar o
4. melhoria |
Anel |
1. a abertura
2. núcleo |
1. furo de reparação
2. Ajustar o |
Parede irregular |
1. a
2. o
3. o pré
4. o rolamento
5. núcleo ou
6. a altura |
1. melhorar o
2. Ajustar o
3. aumentar
4. Ajustar o
5. substituir o
6. substituir |
Dimensão |
1. a
2. o
3. ferramenta |
1. ajustar
2. substituir |
Fissura superficial |
1. a qualidade
2. excessivo
3. insuficiente |
1. reparação e
2. reduzir
3. re |
Metal ou |
1. o fim da
2. existe
3. lubrificantes
4. interior e |
1. retirar o tubo
2. regular
3. substituir
4. esfregar o |
Onda |
1. excessivo
2. o comprimento
3. o buraco
4. variante |
1. reduzir
2. aumentar
3. substituir o
4. melhorar |
Prensa flexível em |
1. a abertura
2. parte do
3. excessivo
4. a lacuna não é
5. os tubos fazem |
1. alargar
2. substituir o
3. Ajustar o
4. ajustar
5. ajustamento |
Tecnologia de soldadura manual de tubos de titânio
A liga de titânio tem as características de baixa densidade, alta resistência e resistência à corrosão. Como um novo material, tubo de liga de titânio é amplamente utilizado no domínio aeroespacial, e a proporção de tubos de titânio no gasoduto Aeroengine está a aumentar. Além disso, a liga de titânio é um metal muito ativo. Tem grande afinidade com o oxigénio, hidrogénio, azoto e outros gases a alta temperatura, e tem uma forte capacidade de absorver e dissolver gases. Especialmente no processo de soldadura, esta capacidade é particularmente forte com o aumento da temperatura de soldadura. Durante a soldadura, é necessário controlar a absorção e dissolução de oxigénio, hidrogénio, nitrogénio e outros gases para evitar a sucata do produto, o que traz grandes dificuldades à soldadura de tubos de liga de titânio.
Soldadura manual por arco de árgon de tubos de titânio
Soldabilidade dos tubos de titânio
(1) Fragilização de juntas soldadas
À temperatura ambiente, o titânio reage com o oxigénio para formar uma película de óxido densa, o que lhe confere uma boa estabilidade química e resistência à corrosão. A alta temperatura, especialmente no processo de soldadura, a velocidade de reação da liga de titânio com o oxigénio, hidrogénio e azoto é muito rápida. Quando gases nocivos, como oxigênio, hidrogênio e nitrogênio, são invadidos na poça de fusão, a plasticidade, a tenacidade e a cor da superfície da junta soldada mudam obviamente. Especialmente acima de 882 ℃, a tendência de crescimento de grãos da junta é séria, e a estrutura de martensita é formada durante o resfriamento, resultando na força, dureza A plasticidade e tenacidade diminuem, a tendência de superaquecimento é séria, e a junta é seriamente embrittled. Por conseguinte, durante a soldadura de ligas de titânio, deve ser efectuada uma proteção de gás abrangente e fiável para a poça de fusão, as gotículas e a área de alta temperatura, quer na parte da frente quer na parte de trás.
(2) Estomas
A porosidade é o defeito mais comum na soldadura de titânio e de ligas de titânio, que ocorre principalmente perto da linha de fusão. O hidrogénio é a principal razão para a formação de poros. Durante a soldadura, o titânio tem uma forte capacidade de absorver hidrogénio (mais forte a alta temperatura), mas a solubilidade diminui significativamente com a diminuição da temperatura. Por conseguinte, o hidrogénio dissolvido no metal líquido acumula-se frequentemente perto da linha de fusão antes de poder escapar para formar poros.
(3) Fissura retardada perto da fissura
A liga de titânio é propensa a fissurar (fissura retardada) na área próxima da junta durante um período de tempo após a soldadura. A razão é que o hidrogénio se difunde da poça de fusão a alta temperatura para a zona afetada pelo calor a baixa temperatura. Com o aumento do teor de hidrogénio, a quantidade de TiH2 precipitado aumenta, o que aumenta a fragilidade da zona afetada pelo calor. Além disso, a tensão da microestrutura gerada pela expansão do volume do hidreto precipitado conduz finalmente a fissuras.
Requisitos e precauções de soldadura de tubos de titânio
- (1) Na medida do possível, deve ser instalada uma oficina de soldadura especial. É estritamente proibido fumar na sala. O ambiente deve ser mantido limpo e seco, e a convecção do ar deve ser rigorosamente controlada.
- (2) Os soldadores devem usar vestuário de trabalho limpo e luvas de desengorduramento durante a soldadura. É estritamente proibido tocar nas peças com as mãos desprotegidas.
- (3) A zona de soldadura e a superfície do fio de soldadura devem ser desengorduradas com acetona.
- (4) O árgon de alta pureza deve ser utilizado para proteção, e a pureza não deve ser inferior a 99,99%. O fluxo de fornecimento de ar durante a soldadura deve proteger a frente e a traseira do cordão de soldadura de acordo com o valor especificado na especificação do processo.
- (5) Durante o processo de soldadura, o fluxo de árgon no tubo e o fluxo de árgon no bocal da ferramenta de soldadura devem ser mantidos constantes para evitar o fenómeno convexo-côncavo de formação de poças de soldadura no tubo.
- (6) Deve ser adoptada, na medida do possível, a soldadura por arco curto e deve ser adoptada uma energia de linha de soldadura reduzida.
- (7) Na soldadura por pontos do bocal, a distância deve ser inferior a 30% da espessura da parede. Cada soldadura deve ser efectuada de uma só vez, na medida do possível.
- (8) Durante a soldadura, a ferramenta de soldadura não deve oscilar para a esquerda e para a direita e a extremidade de fusão do fio de soldadura não deve sair da zona de proteção do gás. Durante o arranque do arco, o ar deve ser fornecido com 10-15s de antecedência. Durante a paragem do arco, a pistola de soldadura não pode ser levantada imediatamente. O fornecimento de ar deve ser atrasado por 15-30s até que a temperatura caia abaixo de 250 ℃.
Tecnologia de soldadura
1. Limpeza antes da soldadura.
A ocorrência de defeitos de soldadura está intimamente relacionada com a limpeza da superfície das soldaduras e dos fios de soldadura. Antes da soldadura, a mancha de óleo, a água, a película de óxido e outras sujidades num raio de 15 ~ 20 mm do bordo da junta do tubo e da superfície do fio de soldadura devem ser limpas. O método de limpeza pode ser químico (decapagem) ou mecânico (escovagem de aço inoxidável) para remover a escala de óxido da superfície. Antes da soldadura, deve também ser esfregada com acetona ou álcool. A soldadura limpa deve ser soldada no prazo de 24 horas, caso contrário, terá de ser novamente limpa. O fio de soldadura deve ser sujeito a um tratamento de desidrogenação a vácuo após a decapagem e desengordurado com acetona antes da soldadura.
Proteção contra gases. Ao soldar juntas de tubos de titânio, a fim de evitar que as juntas soldadas sejam poluídas por gases e elementos nocivos a alta temperatura, deve ser fornecida a necessária proteção de árgon para as soldaduras, e a pureza não deve ser inferior a 99,99%. O fluxo de árgon é apresentado na tabela 2-1.
2. Seleção dos parâmetros do processo de soldadura.
- (1) Seleção do fio de soldadura. O grau do fio de enchimento deve ser selecionado de acordo com o metal de base. Geralmente, é adotado o princípio da homogeneidade com o metal de base. Por vezes, a fim de melhorar a plasticidade da junta, o fio de soldadura com um grau de liga ligeiramente inferior ao do metal de base também pode ser selecionado. O diâmetro do fio de soldadura deve ser selecionado de acordo com a espessura do metal de base, como se mostra na tabela 2-1.
- (2) Seleção da fonte de alimentação e da polaridade. A soldadura de titânio e ligas de titânio adopta geralmente a fonte de alimentação de arco de árgon de tungsténio manual DC, e o seu método de ligação de polaridade adopta a ligação positiva DC.
- (3) Seleção do elétrodo de tungsténio. O diâmetro do elétrodo de tungsténio deve ser selecionado de acordo com a espessura da parede do tubo de liga de titânio, geralmente entre 1,0-3,0 mm, e o elétrodo de tungsténio deve ser moído num cone de 25 ° ~ 45 °.
Instalação de tubos de titânio
Após a chegada dos tubos de titânio, o proprietário, o diretor da construção, os construtores, os inspectores de qualidade e os técnicos de soldadura devem ser organizados para inspecionar o material, a norma, a quantidade, a qualidade e os certificados de qualidade das válvulas dos tubos. É necessário ter o certificado de fábrica e o certificado de qualidade do fabricante. Além disso, o diâmetro exterior e a espessura da parede devem ser medidos um a um, e o seu diâmetro exterior, espessura da parede e ovalidade devem cumprir os requisitos da especificação. As superfícies internas e externas devem estar lubrificadas e limpas, sem furos, fissuras, dobras, corrosão excessiva e outros defeitos.
Os tubos de titânio devem ser colocados de forma igual durante o transporte. Devem ser seleccionadas fundas de nylon ou de fibra sintética durante o içamento. Se forem seleccionados cabos de aço e manilhas, estes não devem estar em contacto direto com a tubagem e devem ser seleccionados produtos de borracha ou amianto para isolamento.
Para o tubo de titânio com bom material, se o diâmetro for pequeno, é melhor subir para a cama e fazer a ranhura. A velocidade do torno deve ser lenta e deve prestar-se atenção ao arrefecimento. Para diâmetros maiores (acima de DN100), deve ser utilizada uma rebarbadora para fazer a ranhura. A velocidade de operação deve ser lenta, concluída em várias vezes, e prestar atenção ao arrefecimento. Ao aproximar-se dos requisitos, remova a camada contaminada com uma lima de dentes finos até que os requisitos da ranhura sejam cumpridos. A superfície da ranhura deve ser plana, sem fissuras e sem pele dupla, e a rebarba, a escória e o óxido devem ser completamente removidos. O ângulo da ranhura deve cumprir os requisitos do processo de soldadura. Após o processamento da ranhura, a decapagem e o acabamento devem ser efectuados num raio de 50 mm em ambos os lados da ranhura. De seguida, selar com um pano de plástico e marcar. Quando a moagem e o corte são seleccionados, a operação deve ser realizada noutros locais que cumpram os requisitos. Depois de o processamento da ranhura cumprir os requisitos, deve ser transferido para o local especial de pré-fabricação.
Na construção de tubos de titânio, é frequente encontrar alguns pequenos orifícios, tais como drenagem de condensados, drenagem e peças de recolha de fontes externas, que são difíceis de abrir com métodos convencionais. Antes de soldar o tubo de titânio, desenhe o tamanho do orifício e a posição específica e exacta do orifício no tubo de titânio correspondente. Utilize um torno para efetuar muitos furos pequenos ao longo da linha central marginal do furo. Quanto mais denso, melhor. Depois de todos os furos estarem feitos, bata na placa do arco central do furo com um martelo de cobre para o separar e, em seguida, processe o furo para cumprir os requisitos com ferramentas especiais, como a lima redonda de dentes finos.
As impurezas, tais como manchas de óleo e película de óxido na superfície do tubo de titânio, constituem um perigo para a soldadura. É necessário separá-las antes da soldadura. Todas as superfícies de soldadura e a superfície do metal de base em cada lado da soldadura devem ser limpas com uma escova de arame de aço não induzido num raio de pelo menos 50nrn. A superfície do tubo de titânio com camada de óxido deve ser limpa da película de óxido e, em seguida, o metal de base deve ser limpo com acetona. Também é necessário dispor os fios de soldadura da mesma forma. As soldaduras e os fios de soldadura processados devem ser montados e soldados imediatamente. Se o tempo de armazenamento for superior a 2 horas, o processo acima deve ser repetido. É necessário que os operadores usem luvas limpas durante o processo de soldadura. O ambiente de soldadura deve estar limpo e a direção e a força do vento devem ser adequadas para reduzir o pó no ar, de modo a proteger a limpeza de ambos os lados da ranhura e do fio de soldadura.
Assuntos que requerem atenção:
- 1. Os tubos de titânio e de ligas de titânio devem ser cortados pelo método mecânico e a velocidade de corte deve ser baixa; deve ser utilizado um rebolo especial para cortar ou retificar tubos de titânio com o rebolo; não deve ser utilizado o corte por chama. A ranhura deve ser maquinada por método mecânico.
- 2. A soldadura com proteção de gás inerte ou a soldadura a vácuo deve ser adoptada para a soldadura de tubos de liga de titânio, não deve ser adoptada a soldadura com oxigénio-acetileno ou a soldadura com proteção de gás de dióxido de carbono e não deve ser adoptada a soldadura manual normal por arco.
- 3. Na instalação de tubos de titânio e de liga de titânio, não devem ser utilizadas ferramentas e materiais de ferro para bater e extrudir; deve ser colocada uma placa de borracha ou uma placa de plástico macio entre os suportes e os ganchos de aço-carbono e os tubos de titânio e de liga de titânio para evitar o seu contacto direto com os tubos de titânio e de liga de titânio; quando os tubos de titânio e de liga de titânio atravessam a parede e o chão, devem ser equipados com mangas, o intervalo não deve ser inferior a 10 mm, e preenchidos com materiais isolantes, que não devem conter impurezas de ferro.
- 4. Os tubos de titânio e de ligas de titânio não devem ser soldados diretamente com outros tubos metálicos. Quando for necessário efetuar uma ligação, o laço flange pode ser utilizada. A junta não metálica utilizada é geralmente uma junta de borracha ou uma junta de plástico, e o teor de iões cloreto não deve exceder 25ppm.