在氬弧焊接鈦線圈時(shí),合適的保護(hù)罩可以有效地保持鈦線圈在富氬環(huán)境中的高溫區(qū),有效隔離空氣。鈦導(dǎo)熱系數(shù)低,從高溫區(qū)冷卻需要很長(zhǎng)時(shí)間,浪費(fèi)氬氣,降低焊接效率,鈦管焊接時(shí)采用管內(nèi)水冷,節(jié)約氬氣,鈦盤管廠家大幅提高焊接效率。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造方便、穩(wěn)定、易控制。鈦盤管橫截面為圓形,流動(dòng)阻力小,通道大,適用于高粘度的液體物料。由于熱管較短,管壁溫度均勻,冷凝水能及時(shí)排除,傳熱面利用率較高。傳熱面積小,液料對(duì)流循環(huán)差,易結(jié)垢??筛鶕?jù)材料的液面高度獨(dú)立控制各層線圈管的加熱蒸汽破碎和壓力,以滿足生產(chǎn)或運(yùn)行的需要。使用時(shí),不得將蒸汽引入暴露在液面下的盤管中,鈦盤管廠家只有在液體材料浸沒后才能引入蒸汽。由于盤管結(jié)構(gòu)尺寸較大,加熱蒸汽壓力不宜過高,一般為0.7—1.0mpa。材料液受熱時(shí)間長(zhǎng),在一定程度上影響產(chǎn)品質(zhì)量。鈦盤管用于石油、石化、精細(xì)化工、氯堿、純堿、制藥、中間體、農(nóng)藥、化肥、有機(jī)合成、冶金、冶煉、電鍍、電解、制鹽、紡織、水處理、焦化、鈦白等多個(gè)行業(yè)。
鈦盤管廠家根據(jù)工件的要求和表面情況,接受堿洗滌、水溶性洗滌劑、氯溶劑噴砂、噴霧等方法,收拾鈦標(biāo)準(zhǔn)品。焊條使用時(shí)應(yīng)單調(diào)連接,鈦鈣型應(yīng)在150℃單調(diào)處理1小時(shí),低氫型應(yīng)在200-250℃單調(diào)處理1小時(shí)(不能重復(fù)干燥,否則涂層會(huì)簡(jiǎn)單開裂脫落),以防止焊條涂層粘油等污垢,以免增加焊縫中碳含量,影響焊縫質(zhì)量。彎頭焊接時(shí),反復(fù)加熱分離碳化物,降低耐墮落性和力學(xué)功能。焊后硬化性較大,簡(jiǎn)單孕育發(fā)生裂紋。鈦盤管廠家接手同樣模型的焊條焊接時(shí),需要進(jìn)行300℃以上的預(yù)熱和焊接后700℃左右的緩冷處理。如果焊點(diǎn)不能保持焊后熱處理獎(jiǎng)懲,應(yīng)選擇鉻鎳鈦合金管道焊條。正確收拾鈦合金管彎頭,提高其使用的安靜功能,延長(zhǎng)其使用周期。鈦管彎頭在設(shè)備時(shí)要穩(wěn)定密封性,抑制泄漏,影響管道的正常工作。鈦合金管彎頭裝備時(shí),可將鈦合金管彎頭按連接腳直接裝備在管路上,并根據(jù)所用方位來組織裝備。在普通環(huán)境下,可以設(shè)備在管道的盡可能方向上,但需要方便操作的檢查,穩(wěn)定地阻止鈦合金管道彎頭的介質(zhì)流向應(yīng)該在縱閥瓣下方向上流,鈦合金管道彎頭只能水平設(shè)備。
鈦的焊接性分析,鈦是一種活性金屬,能在室溫下形成含氧致密的氧化物薄膜,保持高的穩(wěn)定性和耐腐蝕性。540℃以上生成的氧化膜則不致密。高溫下鈦與氧、氮、氫反應(yīng)速度較快,鈦在300℃以上快速吸氫,400℃以上開始吸氧、吸氮,600℃以上快速吸氧,700℃以上快速吸氮。氧氣、氮對(duì)鈦的溶解使鈦的塑性和韌性降低,氫對(duì)鈦的溶解使鈦的脆性增強(qiáng),韌性急劇下降。碳通過間隙固溶于鈦,提高鈦的強(qiáng)度,降低塑性,碳含量超過溶解度時(shí),會(huì)產(chǎn)生硬脆的TiC,呈網(wǎng)狀分布,容易產(chǎn)生裂紋。此外,鈦的熔點(diǎn)高,比熱及導(dǎo)熱系數(shù)小,冷卻速度慢,焊接熱影響區(qū)在高溫下停留時(shí)間長(zhǎng),高溫極易過熱粗化,造成接頭塑性下降。鈦的可焊性可以從鈦的上述特性來分析。為了保證焊接接頭的性能,鈦盤管廠家應(yīng)控制碳、氮、氧和氫的侵入。因此,如何在高溫下保持鈦的清潔和保護(hù)是關(guān)鍵問題。同時(shí),鈦盤管廠家應(yīng)控制焊接接頭的溫度,避免過熱影響焊接接頭的性能。氬是惰性氣體,既不與鈦形成固溶體,也不與其他元素發(fā)生反應(yīng),因此鈦的焊接適用于氬弧焊,但氬氣的純度應(yīng)很高,一般純度≥99.99%。
鈦設(shè)備在化工中的應(yīng)用例子:對(duì)苯二甲酸是工業(yè)上通過對(duì)二甲苯氧化合成聚酯的原料。乙酸和溴化物無論在高溫氧化或低溫氧化條件下都存在高溫腐蝕,在135℃以上介質(zhì)中,316L不銹鋼經(jīng)幾十小時(shí)即發(fā)生點(diǎn)蝕。故設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定在135℃以上必須使用鈦材。北京石化總廠引進(jìn)了一整套鈦設(shè)備,包括16個(gè)氧化反應(yīng)器、溶劑脫水塔、加熱器、冷凝器和再沸器。南京揚(yáng)子石化公司引進(jìn)年產(chǎn)45萬噸對(duì)苯二甲酸裝置,有56臺(tái)鈦設(shè)備和大量鈦管道閥門。上海石化總廠引進(jìn)的氧化反應(yīng)釜高32m,上直徑4m,下直徑5.3m,容積為505m,設(shè)備自重達(dá)175t。鈦的使用效果非常好,推廣應(yīng)用前景廣闊。乙醛氧化為乙醛,乙醛氧化為乙酸,丙烯氧化為丙酮,除原料及產(chǎn)物有一定的腐蝕性外,主要腐蝕介質(zhì)為催化劑,其中鈦盤管廠家生產(chǎn)的不銹鋼腐蝕速度較快,鈦則具有較好的耐蝕性。早在1963年,鈦就在美國(guó)成功地應(yīng)用于乙烯氧化制乙醛。我國(guó)的乙烯氧化制乙醛裝置已于1976年投入使用,至今鈦設(shè)備的運(yùn)行情況良好。在國(guó)外,有襯鈦反應(yīng)器高達(dá)9.6米,直徑3米,有換熱器,催化劑再生塔,乙醛溶液冷卻器等11個(gè)鈦設(shè)備。中國(guó)自20世紀(jì)80年代以來,上海和吉林分別引進(jìn)了國(guó)外乙烯氧化乙醛的成套設(shè)備,其中許多設(shè)備和泵閥等由鈦制成。與不銹鋼相比,它們具有明顯的優(yōu)勢(shì),鈦盤管廠家使用效果非常令人滿意。丙烯氧化成丙酮設(shè)計(jì),鈦設(shè)備有12臺(tái),每年生產(chǎn)3萬噸丙酮裝置,鈦設(shè)備可達(dá)40噸。
鈦盤管廠家生產(chǎn)的鈦是活性很高的金屬,其活性隨著溫度的升高而提高。鈦及其合金在空氣或含氧氣氛中受熱時(shí)與氧氣一起作用。當(dāng)加熱到428℃以下時(shí),形成保護(hù)性氧化膜。當(dāng)溫度升高時(shí),氧化膜的厚度增加。當(dāng)溫度高于538℃時(shí),氧化膜開始失去保護(hù)作用,氧氣通過膜擴(kuò)散到金屬中,形成明顯的氣體滲透層。如果高于815c,鈦表面形成一個(gè)松散的氧化層。當(dāng)前,我國(guó)經(jīng)濟(jì)保持高速健康發(fā)展,為我國(guó)鈦產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供了良好的市場(chǎng)環(huán)境。我國(guó)化工、電力、海洋開發(fā)、汽車工業(yè)、生物工程用鈦發(fā)展迅速。特別是中國(guó)新推出的大型飛機(jī)項(xiàng)目,極大地拉動(dòng)了國(guó)內(nèi)市場(chǎng)對(duì)鈦的需求,成為國(guó)內(nèi)鈦產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主要?jiǎng)恿?。這是國(guó)內(nèi)鈦合金生產(chǎn)企業(yè)的巨大發(fā)展機(jī)遇,也是國(guó)內(nèi)鈦合金行業(yè)的嚴(yán)峻挑戰(zhàn),要求鈦合金企業(yè)提高產(chǎn)品技術(shù)含量,優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu),提高鈦盤管廠家的管理水平。相信中國(guó)的鈦工業(yè)經(jīng)過幾年的追趕后,能在全球鈦工業(yè)領(lǐng)域內(nèi)發(fā)揮越來越重要的作用。
焊前準(zhǔn)備1)焊接場(chǎng)地及環(huán)境,焊接環(huán)境應(yīng)清潔、無煙、無塵、獨(dú)立。施焊環(huán)境的自然條件為:風(fēng)速≥1.5m/s,相對(duì)濕度>80%,溫度<5℃,雨雪無防時(shí)不得施焊。例如,在鋼結(jié)構(gòu)車間焊接時(shí),應(yīng)將鈦焊接區(qū)與鋼結(jié)構(gòu)區(qū)分開,鈦盤管廠家防止鐵粉、氣體等有害雜質(zhì)的污染;焊接應(yīng)遠(yuǎn)離通風(fēng)口和開啟門窗,現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)鋪設(shè)橡膠墊。(2)保護(hù)罩的制作,為了使鈦在高溫區(qū)(200℃以上)完全受到氬氣的保護(hù),必須制作保護(hù)效果好、焊接操作方便的保護(hù)罩。因?yàn)楸Wo(hù)罩的結(jié)構(gòu)直接影響到焊接質(zhì)量和焊接效率,所以經(jīng)過多次結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和焊接試驗(yàn),最終確定了保護(hù)罩的結(jié)構(gòu)形式。另外氬的比重高于空氣,因此保護(hù)罩制作時(shí)可以考慮在保護(hù)罩上方留有操作孔。(3)坡口加工坡口應(yīng)進(jìn)行加工,例如,坡口應(yīng)使用坡口機(jī)、氣動(dòng)內(nèi)磨機(jī)、氧化鋁或碳化硅砂輪拋光片等工具進(jìn)行加工。加工坡口時(shí),請(qǐng)慢慢加工(或用冷卻水冷卻),鈦盤管廠家以免加工時(shí)溫度過高。切削后的坡口表面應(yīng)平整光滑,不能有裂紋、層狀、夾雜、毛刺、飛邊及氧化色等,坡口表面及兩側(cè)30mm以內(nèi)的金屬光澤為銀白色。(4)焊接前清掃焊絲、坡口表面和兩側(cè)20mm范圍內(nèi)進(jìn)行表面清掃。鈦盤管廠家可根據(jù)表面污染程度選用脫脂、機(jī)械清理或化學(xué)清洗,機(jī)械清理時(shí)允許使用不銹鋼絲刷。焊接前應(yīng)用丙酮或無水乙醇等溶劑清洗槽和焊絲,清洗后不要觸摸手,及時(shí)在4小時(shí)內(nèi)焊接,過期焊接應(yīng)再次清洗。清潔焊絲不得隨意扔到地上,鈦盤管廠家應(yīng)放置在清潔焊絲管內(nèi),以防再次污染。