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(kāi)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(guò)間隙固溶于鈦，提高鈦的強(qiáng)度，降低塑性，碳含量超過(guò)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(guò)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(lái)分析。為了保證焊接接頭的性能，黑鈦方管批發(fā)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(wèn)題。同時(shí)，黑鈦方管批發(fā)應(yīng)控制焊接接頭的溫度，避免過(guò)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%。

鈦鋼板式換熱器有什么獨(dú)特的設(shè)計(jì)特點(diǎn)？黑鈦方管批發(fā)鈦板換熱器的設(shè)計(jì)具有以下特點(diǎn)：1）高效節(jié)能：其換熱系數(shù)在3000～4500kcal/m2，比管殼式換熱器的熱效率高3~5倍。2）結(jié)構(gòu)緊湊：板式換熱器板緊密布置，與其他類(lèi)型換熱器相比，板式換熱器板面積占用空間較少，同一換熱板板式換熱器板面積僅為殼式換熱器板面積的1/5。3）易清洗，拆裝方便:板式換熱器用夾緊螺栓夾緊被夾緊的板，拆裝方便，可隨時(shí)打開(kāi)清洗。同時(shí)，由于板表面光滑，湍流度高，不易結(jié)垢。4）使用壽命長(zhǎng)：板式換熱器采用不銹鋼或鈦合金板片壓制，可耐各種腐蝕介質(zhì)，膠墊可隨意更換，并可方便拆裝檢修。5）適應(yīng)性：板板換熱器板是一個(gè)獨(dú)立的部件，黑鈦方管批發(fā)可根據(jù)要求增加或減少流量，形式各異；可適用于各種不同的工藝要求。6）沒(méi)有液體錯(cuò)流，板式換熱器的密封槽設(shè)有排水通道，各種介質(zhì)不會(huì)相互串通，即使發(fā)生泄漏，介質(zhì)也始終向外排出。

通過(guò)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(lái)看，以1983年日本1000mw凝汽器的核電機(jī)組管道（約5萬(wàn)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。黑鈦方管批發(fā)生產(chǎn)的鈦管應(yīng)用于發(fā)電站應(yīng)解決的三個(gè)問(wèn)題:1.腐蝕問(wèn)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(wèn)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(guò)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(wèn)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(wèn)題，在制造屏蔽鈦凝固器時(shí)，黑鈦方管批發(fā)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(lái)的隔板間隔是否適用。

當(dāng)鈦管中氫含量過(guò)高時(shí)，黑鈦方管批發(fā)由于鈦管的脆性，沖擊韌性和缺口拉伸強(qiáng)度會(huì)急劇下降，因此鈦管中氫含量不應(yīng)超過(guò)0.015%。為了減少氫吸收量，零件在熱處理前必須去除指紋、軋制廠的印記、油脂等殘留物，熱處理爐內(nèi)的氣氛中沒(méi)有水蒸氣。如果鈦管的氫含量超過(guò)允許值，必須通過(guò)真空退火去除。去氫的真空退火一般是在538—760℃，低于0.066Pa的壓力下保持2—4小時(shí)。當(dāng)溫度不超過(guò)540℃時(shí)，鈦管表面的氧化膜不會(huì)顯著增厚，而在較高的熱處理溫度(超過(guò)760℃)時(shí)，氧化速度會(huì)迅速加快，同時(shí)氧氣向材料內(nèi)部擴(kuò)展，形成擴(kuò)散層-污染層。氧污染層脆化率高，導(dǎo)致零件表面出現(xiàn)裂紋和損傷。有機(jī)械加工方法(如噴砂、房屋切割等。)或化學(xué)方法如酸洗和化學(xué)研磨以去除氧污染層。熱處理時(shí)，應(yīng)在保證隕石熱處理的前提下，黑鈦方管批發(fā)盡可能縮短加熱時(shí)間，也可在真空爐或有惰性氣體(氬氣、氮?dú)獾?的加熱爐中進(jìn)行。)。適當(dāng)應(yīng)用還可以避免或減少在空氣爐中加熱鈦管零件造成的污染。

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(kāi)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(kāi)始吸氫，在700°C以上開(kāi)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)，黑鈦方管批發(fā)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(lái)源。在焊接過(guò)程中，熔池就像一個(gè)小型冶金爐，熔融金屬與空氣接觸。如果黑鈦方管批發(fā)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。