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鈦材的選用

作者:進(jìn)口閥門(mén) 日期:2021-01-08 點(diǎn)擊:7671

概述

由于鈦材(鈦和鈦合金)具有良好的機械性能和物理性能,它的密度小而強度高,抗拉強度σb與密度ρ之比σb/p=200,在所有金屬材料中幾乎是最高的。同時(shí)它具有十分優(yōu)良的耐腐蝕性能,鈦在強腐蝕性環(huán)境中所顯示的優(yōu)異的化學(xué)穩定性及在電解質(zhì)(含水)中具有很強的自鈍化能力,使鈦材的應用和推廣速度超過(guò)了很多其他金屬。

一般來(lái)說(shuō),工業(yè)純鈦由于其耐腐蝕性能較α相鈦合金和β相或α+β相鈦合金更好,適用范圍更廣,強度雖不如β相鈦合金或α+β相鈦合金高,但塑性好,易于加工成形,因此,工業(yè)純鈦是鈦制容器中最常用的材料。

選用原則

1)變形鈦材應以退火狀態(tài)(M)供貨,鈦鑄件以鑄造狀態(tài)供貨。

2)變形工業(yè)純鈦TAO、TA1、TA2、TA3中的TA3,由于其冷變形能力差,一般不宜用于筒體、封頭和泡罩等部件,只能用于不進(jìn)行冷變形或冷變形量較小的部件。

3) TA9鈦鈀合金(Ti -0. 2Pa)TA10鈦鎳鉬合金(Ti -0.8Ni -0.3Mo)主要用于高溫含濕氯介質(zhì)和可能存在縫隙腐蝕(特別是TA9更耐縫隙腐蝕)的場(chǎng)合,作為管板、法蘭等部件特別適合。

4)若有電偶存在時(shí),通??刹扇∫韵聨追N措施:

1、將一種金屬(通常是受電偶腐蝕的金屬),復以絕緣材料;

2、在兩種金屬之間增設完全隔離的絕緣材料,避免形成腐蝕電池;

3、拉開(kāi)不同金屬之間的距離,或改變它們之間的位置,避免陰極污染;

4、避免兩種金屬之間形成大陰極,小陽(yáng)極的腐蝕電池;

5、采用陰極保護。

5)若有縫隙腐蝕時(shí),通??刹扇∫韵聨追N措施:

1、采用合理的結構設計,盡量避免或消除縫隙滯留區和積垢現象,改善流體在設備內的流動(dòng)狀態(tài),避免形成死區,內部螺栓連接時(shí),盡量采用焊接連接,點(diǎn)焊搭接盡量采用連續搭接焊或對接焊。

2、在縫隙腐蝕可能發(fā)生的表面采用表面涂鈀、氧化或陽(yáng)極化處理。

3、在縫隙中塞入摻有NiO或鎳粉或MoO3粉末的膩子,有時(shí)也可避免縫隙腐蝕。

4、選用更耐縫隙腐蝕的鈦材,如鈦鈀合金(TA9)或鈦鎳鉬合金(TA10),這些鈦材特別適用于法蘭密封面有縫隙腐蝕的法蘭。

6)若有氫脆破裂時(shí),通??刹扇∫韵聨追N措施:

1、選用含氫量少的鈦材。

2、防止加工制造過(guò)程中吸氫,即要避免在切割、沖壓、卷板、焊接等加工制造過(guò)程中使鈦表面嵌入鐵粒;熱加工和熱處理加熱必須在微氧化性氣氛的加熱爐中進(jìn)行;對于一些結構復雜的鈦設備,背面難以實(shí)現惰性氣體保護的焊接接頭,要防止焊接時(shí)污染吸氫。

3、選擇合適的使用環(huán)境:在溫度為71~316℃的干氫和濕氫的環(huán)境中使用時(shí),如含有一定的氧和水分,可以防止吸氫。鈦在氧化性介質(zhì)、中性介質(zhì)、弱還原性介質(zhì)或含有氧化劑的還原性酸中,通常不會(huì )發(fā)生鈦吸氫,或極緩慢地吸氫;但當鈦表面被鐵污染、表面有缺陷、局部發(fā)生腐蝕或異常工況出現時(shí),則可能產(chǎn)生鈦吸氫脆化。鈦在發(fā)生全面腐蝕或局部腐蝕的環(huán)境中,易發(fā)生鈦吸氫脆化。

4、通過(guò)表面處理,如高溫氧化、陽(yáng)極化處理等,可改善抗氫吸收性能。

5、采用耐蝕合金,提高鈦的耐蝕性,防止鈦吸氫脆化。

7)鈦材嚴禁用于液氯和干氯氣的場(chǎng)合。

8)鈦材嚴禁使用于含水量小于2%或游離二氧化氮大于6%的發(fā)煙硝酸。

9)鈦材應避免在應力腐蝕環(huán)境下使用。凡有應力腐蝕傾向的介質(zhì),即使對鈦材腐蝕性輕微,仍有應力腐蝕破裂危險存在時(shí),也是不可使用的。

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