鈦焊管、鈦合金管等鈦合金材料在有色冶金中有哪些應(yīng)用？鈦及鈦合金產(chǎn)品具有較強(qiáng)的耐腐蝕性、耐高溫性和高壓性。因此，在有色金屬和稀有金屬的生產(chǎn)中，各種品牌的鈦合金在多種腐蝕介質(zhì)中的耐蝕性要比不銹鋼好得多。鈦在有色冶金生產(chǎn)中，首先提高了勞動(dòng)生產(chǎn)率，大大改進(jìn)產(chǎn)品質(zhì)量，改善勞動(dòng)條件，很大程度地實(shí)現(xiàn)鈦材盤管廠家機(jī)械化和自動(dòng)化。鈦是以軋制零件的形式在工業(yè)上使用，軋制零件生產(chǎn)的產(chǎn)品可以滿足大型規(guī)格和重要設(shè)備的要求。鈦零件以鑄件(設(shè)備、泵等)的形式高效制造。)和金屬陶瓷零件。比如工業(yè)上用鈦合金泵代替鑄鐵泵和耐酸鋼制成的泵輸送鉀鎂(含弱鹽酸)的鹽酸溶液，使用壽命提高15-20倍，輸送液體時(shí)損耗降低2/5。比如在鎂的生產(chǎn)冶煉中，鈦材盤管廠家使用的是鈦合金管廠家制造的洗滌器回流噴霧器、鈦泵、鈦管道系統(tǒng)、通風(fēng)器、鈦三通、鈦節(jié)流閥、鈦減速機(jī)、鈦循環(huán)水箱。他們是具備各種各樣侵蝕性介質(zhì)的煉制設(shè)備，耐腐蝕合金是提高設(shè)備壽命和改善產(chǎn)品質(zhì)量的有效方法。

鈦設(shè)備在石油行業(yè)的應(yīng)用：尿素不僅是優(yōu)質(zhì)肥料，也是石化工業(yè)的原料。自1963生產(chǎn)的襯鈦尿素合成塔投產(chǎn)以來，目前已有近萬臺(tái)設(shè)備在全世界運(yùn)行，鈦材盤管廠家實(shí)踐表明襯鈦合成塔無明顯腐蝕。而316L不銹鋼的折算腐蝕速度為4.1—4．5mm／a。因此，鈦比不銹鋼具有更好的經(jīng)濟(jì)效益。除了襯鈦尿素合成塔外，國內(nèi)從70年代以來，先后使用了C02汽提塔、換熱器、混合器和泵閥等。在含硫和鹽高的原油煉制中，鈦制設(shè)備是理想的。國外在常壓蒸餾裝置、污水處理設(shè)備、脫硫分離塔的冷凝器和汽提塔的散熱器等許多工序都成功選用鈦制設(shè)備多年。我國也已在該系統(tǒng)中采用鑄鈦海水泵、催化裂化分餾中的鈦制冷凝器、深冷分離鈦冷凝器和多孔鈦板等，都已正常操作運(yùn)行十年以上。氯化碳?xì)浠衔锸鞘I(yè)中常用的品種之一。由于涉及到氯化反應(yīng)，不銹鋼設(shè)備已難勝任。鈦在國外已用于制造二氯甲烷蒸餾塔、三氯乙烷換熱器、冷凝塔和分餾塔、三氯乙烯冷凝塔、四氯乙烯換熱器和多氯盤管加熱器。我國在氯乙烯生產(chǎn)中，冷卻塔、廢水汽提塔和廢水貯罐的塔板支承架、接管、法蘭密封面，采用了Ti-0．2Pd的襯里，已使用近十年未見腐蝕。而鈦管道、接頭和氣體分布器等都已采用鈦材多年。苯酚是石油化工的重要原料，以丙烯和苯為原料，從異丙苯和過氧化異丙酯中提取苯酚和丙酮是一種新的工藝。國外在十幾年前就采用鈦設(shè)備，我國此項(xiàng)工藝尚在開發(fā)之中。在舊工藝中，苯磺化堿溶液生產(chǎn)苯酚，鈦材盤管廠家采用鈦反應(yīng)器、鈦線圈冷卻器和離子化氮化鈦攪拌軸套及鈦靶。

先切斷進(jìn)料桿的末端，鈦材盤管廠家顯示出純凈、無污染的點(diǎn)，開始焊接。啟動(dòng)氬氣流幾秒鐘，然后引弧，確保焊接區(qū)域完全覆蓋。利用變頻器的高頻電弧啟動(dòng)功能。割炬角度、割炬速度和填絲角度與焊接不銹鋼相似，為焊接鈦管提供了較佳條件。用鈦制造焊接熔池相當(dāng)容易，但它可能不容易移動(dòng)。將焊接熔池與電弧和填充棒一起推動(dòng)通?？梢垣@得良好效果，但在焊接時(shí)鈦材盤管廠家必須將填充棒保持在保護(hù)氣體外殼內(nèi)。因?yàn)檫^多的熱量會(huì)使焊縫破裂，所以減少熱量輸入也很重要。使用填充金屬的dab技術(shù)（以穩(wěn)定的行進(jìn)速度）。完成焊接后，允許20到25秒的后續(xù)流動(dòng)以保護(hù)接縫，因?yàn)樗鼤?huì)冷卻到800華氏度以下的閾值。阻止氧與鈦反應(yīng)。一些焊接可能需要低于500華氏度的溫度。一旦焊接完成，鈦就能顯示出它的本來面目。焊接接頭的顏色表明保護(hù)氣體保護(hù)焊縫免受污染以及氧化層厚度的程度（見圖2）。除了視覺檢查、染料滲透、硬度檢查、X射線檢查、超聲檢查和破壞性檢查外，還可以確定鈦焊縫的質(zhì)量。

世界上主要有八個(gè)鈦生產(chǎn)國，按美國、俄羅斯、日本、中國、英國、法國、德國、意大利排名。近年來，受包括中國、日本在內(nèi)的亞洲各國經(jīng)濟(jì)增長的拉動(dòng)，特別是以中國為核心的石化、軍工等行業(yè)用鈦量的快速增長，世界鈦材的需求量迅速增加。每年以兩位數(shù)的幅度增長。美國是世界上鈦需求量較大的國家。也是生產(chǎn)大國，2012年產(chǎn)量超過3.5萬噸；俄羅斯鈦材產(chǎn)量居全球第2位，2012年產(chǎn)量在3.0萬t左右；中國鈦材盤管廠家2012年生產(chǎn)鈦材約2.8萬t，且2013年有望突破3.0萬t；日本2012年的產(chǎn)量也達(dá)到了1．9萬t左右；歐洲近兩年鈦材的產(chǎn)量變化不大。但是，與發(fā)達(dá)國家在鈦材料深加工和應(yīng)用方面的優(yōu)勢(shì)相比，國內(nèi)鈦材料的發(fā)展相對(duì)廣泛，大部分仍停留在原材料或粗品的加工上。鈦材盤管廠家生產(chǎn)的少量技術(shù)含量高的成品主要用于軍工產(chǎn)品，由于成本等原因無法廣泛推廣到民用領(lǐng)域。在國外，如英國IMI公司研制的M1834合金、美國Timet公司研制的Ti-1100鈦合金等鈦合金系列均己成為先進(jìn)航空發(fā)動(dòng)機(jī)上的主要材料。TIMT公司的ExhaustXT合金、KoBESTEEL公司的Ti-1.2ASN合金以及NIPPONSTEEL公司的TI-lCu-0.5Nb合金等，由于室溫塑性和高溫抗氧化性能較好，已陸續(xù)應(yīng)用于汽車排氣系統(tǒng)。

氣雜質(zhì)對(duì)金屬焊接性能的影響，鈦具有較高的化學(xué)活躍性，與空氣中的氧、氮具有極高的親和力。溫度較低時(shí)，鈦與氧相互作用，形成一層致密的氧化膜，其厚度隨溫度升高而增加，在600攝氏度以上時(shí)，鈦開始吸收氧，并將氧溶解于鈦中。當(dāng)溫度再次升高時(shí)，鈦的活性急劇增加，與氧發(fā)生劇烈反應(yīng)，形成氧化鈦。鈦在300°C以上開始吸氫，在700°C以上開始吸收氮。由于鈦被氧和氮污染，鈦的強(qiáng)度和硬度增加，而塑性降低。氧氣比氮?dú)獾挠绊懜?。鈦中氫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.01%~0.05%時(shí)，鈦材盤管廠家會(huì)使焊縫金屬的沖擊韌性急劇下降，而塑性卻下降較少。這意味著氫化物引起的脆性。氫也是焊縫中氣孔的來源。在焊接過程中，熔池就像一個(gè)小型冶金爐，熔融金屬與空氣接觸。如果鈦材盤管廠家不采取相應(yīng)的防護(hù)措施，熔融的金屬和空氣被隔絕，氧、氮、氫等氣體要素融入鈦中，形成脆性氧化物和氮化物，焊接金屬的塑性下降，拉伸強(qiáng)度上升，嚴(yán)重的情況下裂，塑性等于0。

通過大量實(shí)驗(yàn)和應(yīng)用實(shí)例證明，鈦管在電站凝汽器中的應(yīng)用在技術(shù)和經(jīng)濟(jì)上都具有很大的優(yōu)越性。從經(jīng)濟(jì)角度來看，以1983年日本1000mw凝汽器的核電機(jī)組管道（約5萬條凝汽器管）價(jià)格為例，根據(jù)凝汽器的使用時(shí)間為40年，鋁黃管年平均漏液量為40年。鈦材盤管廠家生產(chǎn)的鈦管應(yīng)用于發(fā)電站應(yīng)解決的三個(gè)問題:1.腐蝕問題，海水用作沿海電站冷凝器的冷卻水。由于海水中含有大量的泥沙、懸浮物、海洋生物和各種腐蝕性物質(zhì)，在海水和河水交替出現(xiàn)的微咸水中，情況更加嚴(yán)重。傳統(tǒng)銅平臺(tái)金屬管的腐蝕方式有:整體腐蝕(均勻腐蝕)、沖蝕、應(yīng)力腐蝕等。鈦具有優(yōu)異的耐腐蝕性，鈦管凝氣器因腐蝕而消除海水泄漏事故，但耐腐蝕性好，不像銅合金管那樣表面產(chǎn)生含毒物質(zhì)，鈦管內(nèi)壁容易附著海生物，影響傳熱效果，需要相應(yīng)的清洗裝置。2.吸氫問題，雖然鈦表面有致密的鈍化膜，在許多強(qiáng)腐蝕介質(zhì)中非常耐腐蝕，但鈦與氫的親和力很高。非常容易吸氫。在常溫時(shí)就發(fā)生，高溫時(shí)(如100℃)吸氫迅速。氫在鈦中的固熔限很小(約為20ppm)，超過限量就會(huì)在鈦表面上析出氫化物(TtH2)。隨著表面TiH2含量的增加，4j時(shí)鈦的沖擊值和延伸率迅速下降。此外，舊機(jī)組改造時(shí)，由于管板采用銅合金，冷凝管采用鈦，因此需要采用陰極保護(hù)裝置，防止電化學(xué)腐蝕。比如日立電廠的冷凝器是海水冷卻，鈦管和銅合金板組成熱電偶。當(dāng)保護(hù)電位低于0.75V(SCE)時(shí)，出口鈦管端吸收氫氣，氫氣含量達(dá)到650ppm使用一年后；如果電位為0.5~0.75V(SCE)，鈦在常溫下不會(huì)吸氫。3.震動(dòng)問題，由于鈦管的耐腐蝕性好。鈦制凝固器不會(huì)因腐蝕而泄漏。但是，鈦管有可能因振動(dòng)而損壞。為了避免鈦管的振動(dòng)問題，在制造屏蔽鈦凝固器時(shí)，鈦材盤管廠家必須確定適當(dāng)?shù)母舭彘g隔的舊單元改造時(shí)，必須檢查原來的隔板間隔是否適用。