용접 티타늄 파이프: 제조, 등급, 응용 분야 및 품질 관리

제조는 ASTM B265에 따라 생산된 티타늄 스트립 또는 플레이트로 시작됩니다. 스트립은 너비에 맞게 절단되고 롤로 형성되어-개방형 튜브로 형성되고 세로 이음매는 가스 텅스텐 아크 용접(TIG) 또는 플라즈마 아크 용접으로 결합됩니다. - 이 두 가지 가장 일반적인 공정은 - 일반적으로 얇은 벽 튜브의 경우 필러 금속이 없고 더 무거운 벽의 경우 적합한 필러가 사용됩니다. 그런 다음 용접된 블랭크의 크기를 조정하고, 어닐링하고, 곧게 펴고, 길이에 맞게 절단합니다. 열{7}교환기 서비스의 경우 용접-및{9}}압연 튜브(심 용접 후 압연으로 냉간 압연{10}}감소)도 생산되며 이음매 없는 용접 튜브와 함께 GB/T 3625에 포함됩니다.

유능한 공급업체를 나머지 공급업체와 구분하는 단계는 보호입니다. 약 400도 이상의 온도에서 티타늄은 공기 및 표면 수분의 산소, 질소 및 수소와 쉽게 반응합니다. 흡수된 산소와 질소는 용접 영역을 경화시키고 부서지게 하는 격자간 고용체를 형성합니다. - 취성 산소가 풍부한 층은 일반적으로 알파 케이스-라고 하며 흡수된 수소는 수소화물 형성과 지연된 균열을 촉진할 수 있습니다. 이러한 이유로 용접면은 1차 아르곤 가스 노즐과 트레일링 실드로 보호되며, 튜브 내부는 아르곤으로 퍼지되어 루트 비드도 보호됩니다. 차폐는 용접이 대략 250~300도 이하로 냉각될 때까지 유지됩니다. 밀짚색, 파란색 또는 회색으로 변색된 용접은 차폐가 부적절하다는 의미이며 일반적으로 거부됩니다(일반적인 작업장 관행).

세로 솔기가 전체 후프 응력을 전달하기 때문에 용접 품질은 가정이 아닌 검사를 통해 검증됩니다. ASTM B862는 용접 파이프에 대한 치수, 인장, 편평화 및 정수압 요구 사항을 지정하고 일반적으로 구매자와 공급업체 간에 합의되는 방사선 또는 초음파 테스트를 통해 이음새를 검사할 수 있도록 허용합니다. eddy-현재 시험은 튜브 제품에도 일반적입니다. ASME B31.3과 같은 설계 코드에서는 100% 방사선 촬영이 수행되지 않는 한 용접 파이프에 용접 접합 계수 0.85를 할당합니다. 이 경우 실제로 1.0 계수가 적용될 수 있습니다. - 완전히 검사된 용접 파이프는 이음매 없는 파이프와 동일한 기반으로 설계될 수 있습니다. 구매자는 심 용접에 대한 화학, 기계적 특성 및 NDE 보고서를 다루는 재료 테스트 인증서를 요청해야 합니다.

티타늄은 공기나 물에 노출되면 즉시 형성되는 얇은 자가 복구 TiO2 산화막 덕분에 내식성이 뛰어납니다. 바닷물, 염화물 용액 및 많은 산화성 산에서 이 막은 안정적으로 유지됩니다. 이것이 바로 바닷물에서 티타늄에 대해 발표된 부식 속도가 일반적으로 0.02mm/년 미만이며 종종 무시할 수 있는 것으로 설명되는 이유입니다. 지정자에게는 두 가지 자격이 중요합니다. 첫째, 필름은 염산 및 불화수소산과 같은 뜨거운 환원산의 공격을 받기 때문에 "티타늄은 모든 것에 저항합니다"는 안전한 가정이 아닙니다. - 등급 선택은 팔라듐이 첨가된 등급 7과 같은 매체에 정확하게 존재합니다. 둘째, 티타늄은 갈바니 계열의 귀금속 끝에 위치하므로 바닷물에서 탄소강이나 구리 합금과 결합하면 귀금속이 덜한 금속일수록 더 빨리 부식됩니다. 플랜지 조인트 또는 유전체 절연이 일반적인 해결 방법입니다.

선택은 품질보다는 크기, 압력, 코드 및 비용의 문제입니다. 전체 검사를 통과한 용접 튜브는 동일한 등급의 이음매 없는 튜브보다 열등하지 않습니다. 선택은 공장이 필요한 치수에 대해 경제적으로 생산할 수 있는 것과 관리 규정이 허용하는 것에 따라 결정됩니다.

기계적 특성은 제조 경로가 아닌 등급을 따릅니다. Annealed Grade 2 파이프 - 화학, 해양 및 전력 서비스의 주력 제품인 -는 ASTM B862에 따라 최소 인장 강도가 345 MPa입니다. 5등급(Ti{10}}6Al-4V)은 최소 895MPa를 제공하며 무게-대-강도가 우선시되는 경우에 사용됩니다. 7등급은 산 환원에 대한 저항성을 위해 팔라듐을 첨가하고, 12등급(Ti-0.3Mo-0.8Ni)은 습식 야금 서비스에서 개선된 강도와 내식성을 결합하며, 9등급(Ti-3Al-2.5V)은 중간 강도와 우수한 용접성을 제공합니다. 밀도가 4.51g/cm3(강철의 약 57%)인 용접 티타늄 파이프는 배관 무게가 중요한 모든 곳에서 무게를 줄이고 열팽창 계수가 낮기 때문에(상업적으로 순수한 등급의 경우 일반적으로 약 8.6μm/m·K) 주기적인 사용 시 접합 견고성을 유지하는 데 도움이 됩니다.

온도 성능은 종종 과장됩니다. 상업적으로 순수한 티타늄은 일반적으로 대략 300-350도까지 지속적인 서비스 등급을 받습니다. 강도는 온도에 따라 꾸준히 감소하며 약 500도 이상에서는 산화가 현저해집니다. 극저온 서비스는 적절한 등급-(예: 액체-수소 배관용 5등급 ELI-)으로 가능하지만 유용한 범위는 특정 등급 및 응용 분야와 일치해야 합니다.

티타늄 용접 핍ing탁월한 특성을 결합하여 고성능과 내구성이 요구되는 산업에 매력적인 옵션이 됩니다. 항공우주, 의료, 신에너지 또는 해양 분야에서 티타늄은 효율성을 향상시키고 장기 비용을 절감하며 안전성을 향상시키는 솔루션을 제공합니다.-

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