|
|
|||||||||||||||||
鈦管
材質(zhì)：TA1 TA2 TA10 TA9
規(guī)格：外徑8-108毫米*壁厚0.7-4毫米*L
標(biāo)準(zhǔn)：GB/T3624-2007 GB/T3625-2007
用途：主要用于化工和石油鉆井
鈦管
鈦管質(zhì)量輕,，強(qiáng)度高,，機(jī)械性能優(yōu)越,。它廣泛應(yīng)用于熱交換設(shè)備,，如列管式換熱器,、盤(pán)管式換熱器、蛇形管式換熱器,、冷凝器,、蒸發(fā)器和輸送管道等,。很多核電工業(yè)把鈦管作為其機(jī)組標(biāo)準(zhǔn)用管,。
中文名
鈦管
供應(yīng)規(guī)格
直徑 φ4~114mm
長(zhǎng)度
15m以內(nèi)
壁厚
δ0.2~4.5mm
目錄
1. 1 簡(jiǎn)介
2. 2 規(guī)格和說(shuō)明
3. 3 生產(chǎn)工藝
1. 4 生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)
2. 5 合金化
3. 6 鈦合金元素
1. 7 分類(lèi)
2. 8 用途
3. 9 鈦合金知識(shí)
簡(jiǎn)介
鈦管按照使用要求和性能的不同執(zhí)行兩個(gè)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)：GB/T3624-2010 GB/T3625-2007 ASTM 337 338
供應(yīng)牌號(hào)：TA0，TA1,，TA2，TA9,，TA10，BT1-00,，BT1-0,，Gr1,，Gr2
規(guī)格和說(shuō)明
|
牌號(hào) |
供應(yīng)狀態(tài) |
制造方法 |
外經(jīng)（mm） |
壁厚（mm） |
|
||||||||||
|
0.5 |
0.6 |
0.8 |
1.0 |
1.25 |
1.5 |
2.0 |
2.5 |
3.0 |
3.5 |
4.0 |
4.5 |
||||
|
TA1TA2TA9TA10 |
退火狀態(tài)（M） |
冷軋（冷拔） |
10-15 |
○ |
○ |
○ |
○ |
○ |
○ |
○ |
— |
— |
— |
— |
— |
|
﹥15-20 |
— |
○ |
○ |
○ |
○ |
○ |
○ |
○ |
— |
— |
— |
— |
|||
|
﹥20-30 |
— |
○ |
○ |
○ |
○ |
○ |
○ |
○ |
— |
— |
— |
— |
|||
|
﹥30-40 |
— |
— |
— |
— |
○ |
○ |
○ |
○ |
— |
— |
— |
— |
|||
|
﹥40-50 |
— |
— |
|
— |
— |
○ |
○ |
○ |
○ |
— |
— |
— |
|||
|
﹥50-60 |
— |
— |
— |
— |
— |
○ |
○ |
○ |
○ |
○ |
— |
— |
|||
|
﹥60-80 |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
○ |
○ |
○ |
○ |
○ |
○ |
|||
|
焊接 |
16 |
○ |
○ |
○ |
○ |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
||
|
19 |
○ |
○ |
○ |
○ |
○ |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
|||
|
25,、27 |
○ |
○ |
○ |
○ |
○ |
○ |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
|||
|
31、32,、33 |
— |
— |
○ |
○ |
○ |
○ |
○ |
— |
— |
— |
— |
— |
|||
|
38 |
— |
— |
— |
— |
— |
○ |
○ |
○ |
— |
— |
— |
— |
|||
|
50 |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
○ |
○ |
— |
— |
— |
— |
|||
|
63 |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
○ |
○ |
— |
— |
— |
— |
|||
|
焊接—軋制 |
6-10 |
○ |
○ |
○ |
○ |
○ |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
||
|
﹥10-15 |
○ |
○ |
○ |
○ |
○ |
○ |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
|||
|
﹥15-20 |
○ |
○ |
○ |
○ |
○ |
○ |
○ |
— |
— |
— |
— |
— |
|||
|
﹥20-25 |
○ |
○ |
○ |
○ |
○ |
○ |
○ |
— |
— |
— |
— |
— |
|||
|
﹥25-30 |
○ |
○ |
○ |
○ |
○ |
○ |
○ |
— |
— |
— |
— |
— |
|||
|
注：“○”表示可以生產(chǎn)的規(guī)格 |
|||||||||||||||
生產(chǎn)工藝
鈦管生產(chǎn)工藝有很多種,，這里以冷彎加工的方式為例介紹,。工藝圖如右圖。
生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)
一引用標(biāo)準(zhǔn)
1. GB 228 金屬拉伸實(shí)驗(yàn)方法
2. GB 224 金屬管液壓實(shí)驗(yàn)方法
3. GB 226 金屬管壓扁實(shí)驗(yàn)方法
4. GB/T3620.1 鈦及鈦合**號(hào)和化學(xué)成分
5. GB/T3620.2 鈦及鈦合金加工產(chǎn)品化學(xué)成分及成分允許偏差
二技術(shù)要求
1. 鈦及鈦合金管的化學(xué)成分應(yīng)符合GB/T3620.1的規(guī)定，需方復(fù)驗(yàn)時(shí),，銘坤鈦業(yè)化學(xué)成分的允許偏差符合GB/T3620.2的規(guī)定,。
2.管材外徑的允許偏差應(yīng)符合表一規(guī)定。
3. 管材壁厚的允許偏差應(yīng)不超過(guò)其名義壁厚的±12.5%,，管材壁厚的允許偏差不適用于鈦焊接管的焊縫處,。
4. 管材的長(zhǎng)度應(yīng)符合表二規(guī)定,。
5. 管材的定尺或倍尺長(zhǎng)度應(yīng)在其不定尺長(zhǎng)度范圍內(nèi)，定尺長(zhǎng)度的允許偏差為+10mm,，倍尺長(zhǎng)度還應(yīng)計(jì)入管材切斷時(shí)的切口量，每個(gè)切口量應(yīng)為5mm,。 表一
|
鈦管材外徑的允許偏差（mm） |
||||||
|
外徑 |
3~10 |
>10~30 |
>30~50 |
>50~80 |
>80~100 |
>100 |
|
允許偏差 |
±0.15 |
±0.30 |
±0.50 |
±0.65 |
±0.75 |
±0.85 |
表二
|
管材的長(zhǎng)度（mm） |
||||
|
鈦無(wú)縫管 |
外徑 |
≤15 |
不定尺長(zhǎng)度 |
500~400 |
|
15 |
500~900 |
|||
|
鈦焊接管 |
壁厚 |
0.5~1.25 |
500~1500 |
|
|
1.25~2.0 |
500~6000 |
|||
|
鈦焊接-軋制管 |
壁厚 |
2.0~2.5 |
500~4000 |
|
|
0.5~0.8 |
500~8000 |
|||
|
>0.8~2.0 |
500~5000 |
|||
合金化
鈦合金是以鈦為基礎(chǔ)加入其他元素組成的合金,。鈦有兩種同質(zhì)異晶體：882℃以下為密排六方結(jié)構(gòu)α鈦，882℃以上為體心立方的β鈦,。
合金元素根據(jù)它們對(duì)相變溫度的影響可分為三類(lèi)：
①穩(wěn)定α相,、提高相轉(zhuǎn)變溫度的元素為α穩(wěn)定元素,有鋁、碳,、氧和氮等,。其中鋁是鈦合金主要合金元素,，它對(duì)提高合金的常溫和高溫強(qiáng)度,、降低比重、增加彈性模量有明顯效果,。
②穩(wěn)定β相、降低相變溫度的元素為β穩(wěn)定元素,，又可分同晶型和共析型二種,。 應(yīng)用了鈦合金的產(chǎn)品
前者有鉬、鈮,、釩等,；后者有鉻、錳,、銅,、鐵、硅等。
③對(duì)相變溫度影響不大的元素為中性元素,，有鋯,、錫等,。
氧,、氮、碳和氫是鈦合金的主要雜質(zhì),。氧和氮在α相中有較大的溶解度,對(duì)鈦合金有顯著強(qiáng)化效果,但卻使塑性下降,。通常規(guī)定鈦中氧和氮的含量分別在0.15～0.2%和0.04～0.05%以下。氫在α相中溶解度很小,鈦合金中溶解過(guò)多的氫會(huì)產(chǎn)生氫化物,，使合金變脆,。通常鈦合金中氫含量控制在 0.015%以下。氫在鈦中的溶解是可逆的,，可以用真空退火除去。[1]
鈦合金元素
鈦合金是以鈦為基加入其他元素組成的合金,。鈦有兩種同質(zhì)異晶體：882℃以下為密排六方結(jié)構(gòu)α鈦,，882℃以上為體心立方的β鈦。合金元素根據(jù)它們對(duì)相變溫度的影響可分為三類(lèi)：①穩(wěn)定α相,、提高相轉(zhuǎn)變溫度的元素為α穩(wěn)定元素,有鋁,、碳,、氧和氮等。其中鋁是鈦合金主要合金元素,，它對(duì)提高合金的常溫和高溫強(qiáng)度,、降低比重,、增加彈性模量有明顯效果,。②穩(wěn)定β相、降低相變溫度的元素為β穩(wěn)定元素,，又可分同晶型和共析型二種,。前者有鉬,、鈮、釩等,；后者有鉻,、錳、銅、鐵,、硅等,。③對(duì)相變溫度影響不大的元素為中性元素,，有鋯、錫等,。
氧,、氮、碳和氫是鈦合金的主要雜質(zhì),。氧和氮在α相中有較大的溶解度,對(duì)鈦合金有顯著強(qiáng)化效果,但卻使塑性下降。通常規(guī)定鈦中氧和氮的含量分別在0.15～0.2%和0.04～0.05%以下,。氫在α相中溶解度很小,鈦合金中溶解過(guò)多的氫會(huì)產(chǎn)生氫化物，使合金變脆,。通常鈦合金中氫含量控制在 0.015%以下,。氫在鈦中的溶解是可逆的，可以用真空退火除去,。
分類(lèi)
鈦是同素異構(gòu)體,，熔點(diǎn)為1720℃,，在882℃時(shí)呈密排六方晶格結(jié)構(gòu)，稱為α鈦,；在882℃以上呈體心立方品格結(jié)構(gòu),，稱為β鈦。利用鈦的上述兩種結(jié)構(gòu)的不同特點(diǎn),，添加適當(dāng)?shù)暮辖鹪?，使其相變溫度及相分含量逐漸改變而得到不同組織的鈦合金（titanium alloys）。室溫下,，鈦合金有三種基體組織,，鈦合金也就分為以下三類(lèi)：α合金,(α+β)合金和β合金。中國(guó)分別以TA,、TC,、TB表示。
α鈦合金
它是α相固溶體組成的單相合金,，不論是在一般溫度下還是在較高的實(shí)際應(yīng)用溫度下,，均是α相，組織穩(wěn)定，耐磨性高于純鈦,，抗氧化能力強(qiáng),。在500℃～600℃的溫度下，仍保持其強(qiáng)度和抗蠕變性能,，但不能進(jìn)行熱處理強(qiáng)化,，室溫強(qiáng)度不高。
β鈦合金
它是β相固溶體組成的單相合金,，未熱處理即具有較高的強(qiáng)度,，淬火、時(shí)效后合金得到進(jìn)一步強(qiáng)化,，室溫強(qiáng)度可達(dá)1372～1666MPa,；但熱穩(wěn)定性較差，不宜在高溫下使用,。
α+β鈦合金
它是雙相合金,，具有良好的綜合性能，組織穩(wěn)定性好,，有良好的韌性,、塑性和高溫變形性能，能較好地進(jìn)行熱壓力加工,，能進(jìn)行淬火,、時(shí)效使合金強(qiáng)化。熱處理后的強(qiáng)度約比退火狀態(tài)提高50%～,；高溫強(qiáng)度高，可在400℃～500℃的溫度下長(zhǎng)期工作,，其熱穩(wěn)定性次于α鈦合金,。
三種鈦合金中**常用的是α鈦合金和α+β鈦合金,；α鈦合金的切削加工性**,，α+β鈦合金次之，β鈦合金**差,。α鈦合金代號(hào)為TA,，β鈦合金代號(hào)為TB，α+β鈦合金代號(hào)為TC,。
鈦合金按用途可分為耐熱合金、高強(qiáng)合金,、耐蝕合金（鈦-鉬,，鈦-鈀合金等）,、低溫合金以及特殊功能合金（鈦-鐵貯氫材料和鈦-鎳記憶合金）等。典型合金的成分和性能見(jiàn)表,。
熱處理 鈦合金通過(guò)調(diào)整熱處理工藝可以獲得不同的相組成和組織,。一般認(rèn)為細(xì)小等軸組織具有較好的塑性,、熱穩(wěn)定性和疲勞強(qiáng)度,；針狀組織具有較高的持久強(qiáng)度,、蠕變強(qiáng)度和斷裂韌性,；等軸和針狀混合組織具有較好的綜合性能。
用途
鈦合金具有強(qiáng)度高而密度又小,，機(jī)械性能好,，韌性和抗蝕性能很好。另外,，鈦合金的工藝性能差,，切削加工困難，在熱加工中,，非常容易吸收氫氧氮碳等雜質(zhì),。還有抗磨性差，生產(chǎn)工藝復(fù)雜,。鈦的工業(yè)化生產(chǎn)是1948年開(kāi)始的,。航空工業(yè)發(fā)展的需要，使鈦工業(yè)以平均每年約 8%的增長(zhǎng)速度發(fā)展,。目前世界鈦合金加工材年產(chǎn)量已達(dá)4萬(wàn)余噸,鈦合**號(hào)近30種,。使用**廣泛的鈦合金是Ti-6Al-4V(TC4),Ti-l-2.5Sn(TA7)和工業(yè)純鈦（TA1,、TA2和TA3）,。
鈦合金主要用于制作飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)壓氣機(jī)部件,，其次為火箭、導(dǎo)彈和高速飛機(jī)的結(jié)構(gòu)件,。60年代中期,，鈦及其合金已在一般工業(yè)中應(yīng)用，用于制作電解工業(yè)的電極,，發(fā)電站的冷凝器,，石油精煉和海水淡化的加熱器以及環(huán)境污染控制裝置等。鈦及其合金已成為一種耐蝕結(jié)構(gòu)材料,。此外還用于生產(chǎn)貯氫材料和形狀記憶合金等,。
中國(guó)于1956年開(kāi)始鈦和鈦合金研究,；60年代中期開(kāi)始鈦材的工業(yè)化生產(chǎn)并研制成TB2合金,。
鈦合金是航空航天工業(yè)中使用的一種新的重要結(jié)構(gòu)材料，比重,、強(qiáng)度和使用溫度介于鋁和鋼之間,，但比強(qiáng)度高并具有優(yōu)異的抗海水腐蝕性能和超低溫性能,。1950年美國(guó)*次在F-84戰(zhàn)斗轟炸機(jī)上用作后機(jī)身隔熱板、導(dǎo)風(fēng)罩,、機(jī)尾罩等非承力構(gòu)件。60年代開(kāi)始鈦合金的使用部位從后機(jī)身移向中機(jī)身,、部分地代替結(jié)構(gòu)鋼制造隔框,、梁,、襟翼滑軌等重要承力構(gòu)件。鈦合金在飛機(jī)中的用量迅速增加,，達(dá)到飛機(jī)結(jié)構(gòu)重量的20%～25%,。70年代起,，民用機(jī)開(kāi)始大量使用鈦合金,，如波音747客機(jī)用鈦量達(dá)3640公斤以上,。馬赫數(shù)小于 2.5的飛機(jī)用鈦主要是為了代替鋼,，以減輕結(jié)構(gòu)重量,。又如,，美國(guó)SR-71 高空高速偵察機(jī)(飛行馬赫數(shù)為3，飛行高度26212米),，鈦占飛機(jī)結(jié)構(gòu)重量的93%,，號(hào)稱“全鈦”飛機(jī),。當(dāng)航空發(fā)動(dòng)機(jī)的推重比從4～6提高到8～10,，壓氣機(jī)出口溫度相應(yīng)地從200～300°C增加到500～600°C時(shí)，原來(lái)用鋁制造的低壓壓氣機(jī)盤(pán)和葉片就必須改用鈦合金,，或用鈦合金代替不銹鋼制造高壓壓氣機(jī)盤(pán)和葉片,，以減輕結(jié)構(gòu)重量,。70年代,，鈦合金在航空發(fā)動(dòng)機(jī)中的用量一般占結(jié)構(gòu)總重量的20%～30%，主要用于制造壓氣機(jī)部件,，如鍛造鈦風(fēng)扇,、壓氣機(jī)盤(pán)和葉片、鑄鈦壓氣機(jī)機(jī)匣,、中介機(jī)匣,、軸承殼體等。航天器主要利用鈦合金的高比強(qiáng)度,，耐腐蝕和耐低溫性能來(lái)制造各種壓力容器,、燃料貯箱、緊固件,、儀器綁帶,、構(gòu)架和火箭殼體,。人造地球衛(wèi)星,、登月艙、載人飛船和航天飛機(jī) 也都使用鈦合金板材焊接件,。
鈦合金知識(shí)
鈦是20世紀(jì)50年代發(fā)展起來(lái)的一種重要的結(jié)構(gòu)金屬,，鈦合金因具有比強(qiáng)度高、耐蝕性好,、耐熱性高等特點(diǎn)而被廣泛用于各個(gè)領(lǐng)域,。世界上許多國(guó)家都認(rèn)識(shí)到鈦合金材料的重要性，相繼對(duì)其進(jìn)行研究開(kāi)發(fā),，并得到了實(shí)際應(yīng)用。鈦是周期表中第ⅣB類(lèi)元素,，外觀似鋼,，熔點(diǎn)達(dá)1 672 ℃,，屬難熔金屬。鈦在地殼中含量較豐富,，遠(yuǎn)高于Cu,、Zn、Sn,、Pb等常見(jiàn)金屬,。我國(guó)鈦的資源極為豐富，僅四川攀枝花地區(qū)發(fā)現(xiàn)的特大型釩鈦磁鐵礦中,，伴生鈦金屬儲(chǔ)量約達(dá)4.2億噸,，接近國(guó)外探明鈦儲(chǔ)量的總和?！♀伜辖鸢从猛究煞譃槟蜔岷辖?、高強(qiáng)合金、耐蝕合金(鈦-鉬,，鈦-鈀合金等),、低溫合金以及特殊功能合金(鈦-鐵貯氫材料和鈦-鎳記憶合金)等。
|
