钛具有强度高、重量轻、传热性能好、耐腐蚀等优点,在化工领域得到较广应用。钛的这些特性使其成为解决化工相关工程问题的相对经济的方法,虽然钛的投资成本高于一般性能材料,但钛在化工领域得到了较广的应用,根据生命周期分析,使用钛管件可以通过减少维护、缩短停机时间、增加产品质量和增加管道寿命来减低生产成本。
钛换热器选用钛管制成。在物理性质上,钛管具有质量轻,机械性能优越等多种优点。钛的强度大,纯钛抗拉强度可达180kg/mm2。有些钢的强度高于钛合金,但钛合金的比强度(抗拉强度和密度之比)却超过钢。此外,钛合金有好的耐热强度、低温韧性和断裂韧性 。
化学性质
在化学性质上,钛表现出较好的稳定性,在多种工业溶液中都具有良好的耐腐蚀性。工业纯钛是优良的制冷设备配件材料。
工业纯钛可广泛使用于有机化合物、碱溶液、以及盐溶液等介质中,且不易与之发生反应,耐腐蚀性优良;纯钛在常温下对低浓度的盐酸、硫酸、硝酸等无机酸具有良好的耐腐蚀性;但随着介质浓度以及工作温度的增加,工业纯钛易与上述无机酸发生化学反应,使得钛的耐腐蚀性降低,因此,在换热过程中应当注意介质的浓度与工作温度。
石油精炼中的应用
石油加工产品与冷却水中的硫化物、氯化物和其他腐蚀剂,石油精炼过程中对炼油装置特别是低温轻油部位的常减压塔顶冷凝设备的腐蚀性严重,设备腐蚀问题已经成为困扰炼油工业的突出问题之一。近年来美国、日本等国将钛管制设备引入到这些高腐蚀的环节,取得了很好的效果。
钛管的常见用途有:
1、作为气室,主要用在高压打气筒和气缸上面;活塞在往复运动会产生高温和高压,然而钛管可在500度内的环境下长期稳定的工作,其它金属是很难达到的,其使用寿命是普通铝合金的N倍;
2、作为发热材料,也是因为钛耐高温,可运用在电加热器上面,普通热得快用一段时间会发黄和脱层,钛管则不会,烧开水的用钛管对人体没有任何伤害的;
3、做为支撑、固定和原材料,比如钛可植入人体,对人体无伤害无更不会生锈,单车使用钛管或者碳纤维管其重量轻强度高,还有钛手表,钛勺子等;
钛材管道焊接的缺陷分析
1.1 气体等杂质污染倾向分析
常温下工业纯钛比较稳定,与氧生成致密的氧化膜具有高的耐腐性能。但在高温下其化学活性急剧,具有强的吸收空气中氧、氢、氮等杂质的能力,降低焊接接头的塑性和韧性。在熔化状态下尤其严重。因此,焊接时对温度超过250度的焊缝和热影响金属(包括熔池背面)都要加以妥善保护。
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