钛设备制造
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钛设备的设计制造特点及其应用钛及钛合金是一种新兴的具有极大发展前途的新金属材料.已广泛应用于航空,航天、石油、化工、制药.轻工等几十个行业.经过30多年的努力,我国钛工业无论是从原料一加工一翻造还是从科研一生产一应用,都已形成一定的规模.一个国家钛应用量的多少,标志着该国科技水平的高低和军事实力的强弱,这已成为人们的共识.在我国,大力推广应用钛.带动钛加工业和海绵钛生产太规模的发展;以钛的民用为基础,坚持以军工和高科技为发展方向。
被认为是我国进人2l世纪钛工业发展的思路,对促进国防和国民经济发展具有举足轻重的作用.1历史与现状在我国钛应用历史上,1972年是历史性转变的一年,钛材民用开始步人发展阶段.由于钛是新型工程金属材料,人们对准确地掌握钛的特性和正确地使用钛的特性还认识不足,所以钛设备的设计和翻造技术成为需要解决的重要课题.宝色厂钛设备翻造公司是较早从事钛设备技术研制和生产的单位之一,1976年初开始正式承接钛设备的翻造并大力推广使用钛制设备.至今已为各行业用户提供钛制设备近4 000t,为制造与维修钛设备培养以焊接技术为主的专业人员近100人,扶植建成钍设备制造厂20多个.钛设备制造行业的兴起和发展,为我国钛设备设计、制造技术的发展和在民用工业中推广应用钛材做出了贡献.经过多年的不断探索,该公司已拥有~批从事钛设备设计和翻造的专业人才,并积景了丰富的经验,掌握了有关。
压力容器‛各项通用技术规范DB标准和a)BOA9—87‚钛翻设备技术条件’、。
钛制设备设计技术规定。
;是国内第1家取得一.二、三类压力容器设计和制造许可证的单位,持有美国机械工程师梆会(AsME)颁发的。
u’类容器制造许可证,产品质量受控于ISO一9002质量体系;拥有先进的无损检测装臵和仪器、系列机加工设备,通过引进的瑞典伊萨公司自动焊接设备,已形成钛的成套设备年加工能力在l。
00t以上.钛,镍翻非标准设备综合能力400t/a.为满足国内外钛制设备市场的需求创造了良好条件.2 钛制设备设计,制造的特点因钛材本身的特性不同于其它金属材料,因此在设计、翻造钛设备时必须考虑以下因素.1.钛是一种化学性质非常话浚的金属,在温度超过400℃时,就开始和空气中的氮、氧等发生化学反应,达到600℃时,反应就更加剧烈.钛与氢,氲.氧和碳反应后,生成的化台物使钛的性能变坏,其硬度和强度升高,而塑性显著下降.铡如,钛在焊接过程中,如果惰性气体保护不好,就会使焊缝中的氧、氮,碳古量增加.造成焊缝金属的强度和硬度增加而塑性剧烈下降.所以在设计钛制设备时,其结构必须简单,减少焊缝应力集中,便于清洗焊缝附近的表面并提供使用惰性气体.保护焊缝背面和正面的条件,同时用工业纯钛和某些钛合金制造的设备,其长期使用温度不能超过350℃.短期和间断使用温度也应在400℃以下.2.工业纯钛和大多数钛合金本身或相互间是可以焊接的.针对钛制设备的不同,局部可以采用相应的耐腐蚀合金进行补充焊接,使设备的应用及寿命更加合理.倒如在纯钛法兰密封面焊接钛钯合金、钛钼镰合金等耐蚀合金,既降低了成本费用又起到了防止间隙腐蚀的良好作用.但钛不能与其他金属熔焊,否则易形成脆性的金属间化合物,引起焊缝脆断,所以在需要与其它金属连接时,只能采用牯接、钎焊、爆炸焊接或螺纹连接.3.钛的弹性模数较低,约为碳钢和不锈钢的l/2,故在较低应力下易产生变形.所以,在设计抗弯曲构件或需要校核刚度的构件时,不能套用钢制件的尺寸.例如,用钛制作塔板支架时,应该按照钛在使用温度下的弹性模数来计算,所需的断面形状较不锈钢或碳钢大.对于钛制管壳式热交换器,为了防止列管产生振动破坏.其折流板或支承板的间距应比钢制热交换器小得多.4钛的热膨胀系数约为碳钢的2/3,相当于不锈钢的一半,在设计钛衬里设备或者钛列管、不锈钢或碳钢外壳的热交换器时,必须要考虑因膨胀差而产生的热应力,这是在设计钛衬里设备时必须注意的.5.工业纯钛和某些钍合金的抗拉强度随温度的升高而降低,当温度达到250℃时.其抗拉强度差不多只有室温下的一半,因此在计算钛设备的强度时,必须选用设计温度下的强度极限.6.钛设备的焊接接头设计和其它金属采用的接头形式相似.但钛的导热系数小.熔点商,熔融钛具有更大的流动性.因此,其纯边间隙比其它金属小.正因为如此,使焊缝在高温区的停留时间长.易造成焊缝区晶粒粗大.魍性降低.所以应采取措施,加速焊缝区的冷却.但冷却过快,又易形成针状的马氏体组织,使焊缝变脆,因此.在设计钛设备时应注意,焊接接头往往是钛制压力容器的最薄弱环节.应尽可能选用大尺寸的钛板.减少焊缝,避免十字焊缝,该厂3.3m宽板轧机能提供宽钛板.有效地解决焊缝多的问题.7.工业纯钛对缝隙腐蚀敏感.因此在设计钛设备时应尽量消除缝隙.例如用耐腐蚀的腔泥或塑料堵塞缝隙或者用焊接代替螺栓连接或胀接等等.对于不可能消除的缝隙(如法兰连接密封面)应选用浸透性、膨润性和表面润湿性小的材料制作垫片和选用耐缝隙腐蚀的钛合金作为法兰密封面的材料.8.常温时.工业纯钛的拉伸曲线段有明显的物理屈服现象.条件屈服强度非常接近于抗拉强度,屈服强度如0与抗拉强度的比值随强度增加而增加,抗拉强度在390MPa左右时.屈强比为0.75;而抗拉强度在680MPa左右时,屈强比则为0.85.因此在设计钛设备时应按照屈强比来选择安全系数.9.钛和不锈钢一样容易发生粘连,因此未经特殊处理的钛不宜翻造承受磨擦的转动部件.否则它们会因擦伤或咬死而迅速报废.10.钛的攻丝是比较困难的,这是因为丝锥中有限的切屑沟和钛的严重粘着作用.均导致丝锥断裂.因此,在设计钛设备时应尽可能避免盲孔或过长的通孔,而且要适当放松配台等级.11.钛的回弹量大,要比不锈钢高出l~2倍.因此在压力加工、弯曲.模具设计时应引起重视.根据我们的经验,采取温压或加热成形是理想的.钛制设备的设计.在于根据不同的介质.压力、温度和工况条件选用正确的钛材,才能达到钛制设备‘永久使用。
钛阳极烧结炉钛阳极烧结炉是一种关键设备,广泛应用于钛阳极制备工艺中。
它通过高温烧结技术将钛粉末压制成固体阳极,为钛制品的制造提供了基础材料。
下面将介绍钛阳极烧结炉的工作原理、特点以及操作指导,以帮助读者更好地了解和应用该设备。
首先,让我们来了解钛阳极烧结炉的工作原理。
该设备利用高温和压力作用下的烧结过程,将钛粉末颗粒之间形成结合力,从而形成坚固的阳极材料。
在烧结过程中,钛粉末颗粒的表面氧化,产生氧化钛层,而烧结过程中的高温和压力进一步促进氧化钛层的形成,增加颗粒之间的结合力。
通过适当的温度和时间控制,可将烧结的钛阳极材料具备良好的物理和化学性质。
钛阳极烧结炉的特点可以总结为以下几个方面。
首先是高温控制能力强,能够提供稳定的加热环境。
其次是具备良好的压力控制系统,能够精确控制烧结过程中的压力变化。
再次是操作简便,炉膛结构合理,易于清洁和维护。
最后是具备高效的能源利用率,能够显著节约能源消耗。
在操作钛阳极烧结炉时,我们应该注意以下几点。
首先是选用适当的钛粉末和添加剂,这对于烧结阳极材料的性能至关重要。
其次是控制好烧结温度和时间,以确保阳极材料的烧结效果达到预期。
同时,要定期清理炉膛和保养设备,保证其正常运行。
此外,在操作前应仔细检查设备是否完好,确保安全操作。
综上所述,钛阳极烧结炉是一种重要的设备,在钛阳极制备中发挥着关键作用。
通过深入了解其工作原理、特点和操作指导,我们能够更好地使用该设备,提高阳极制备的质量和效率。
希望这篇文章能够帮助读者更好地理解和应用钛阳极烧结炉。
浅析钛制化工设备制造工艺流程控制要点分析钛制化工设备是指将钛合金材料制成各种化工设备,如反应器、蒸馏塔等。
其具有耐腐蚀、耐高温、强度高等优点,应用于化工、医药、航空等领域。
钛制化工设备的制造工艺流程控制要点如下:一、设计阶段钛制化工设备的设计是制造过程中重要的环节。
在设计阶段应考虑以下要点:1.选用符合国际标准的钛合金材料。
钛合金的牌号、成分、性能等需要满足设计要求。
2.考虑钛合金材料的加工难度和加工后的性能变化。
钛合金是难加工材料,加工后容易引起应力集中、微观裂纹等现象。
3.结合物理化学特性,考虑设备内部防腐、防卡死、防割伤等措施。
4.为提高设备可靠性和安全性,需要考虑焊接、连接、封接等方面的设计。
二、制造阶段钛制化工设备的制造是个细致复杂的过程,需要严格掌控以下几个关键环节:1.材料准备:钛合金材料的加工前需要进行热处理和表面处理。
热处理能够提高材料强度、耐腐蚀性,表面处理能够去除氧化层、钝化表面并提高与其他材料的接触性能。
2.加工:钛制化工设备的加工包括开料、拔丝、焊接、铣削、车削等工序。
应合理安排工艺流程,根据设计要求选择加工方式和加工工人。
3.表面处理:表面处理是保证钛制化工设备质量的重要步骤。
表面的氧化、钝化、酸洗、抛光等处理能够提高设备的耐腐蚀性、机械强度和外观质量。
4.质检:制造完成后应进行严格的质量检验,包括外观检查、尺寸检测、密封性测试、耐腐蚀性测试等多项检测技术。
质检合格后才允许设备离开工厂。
三、应用阶段钛制化工设备应用时需要注意以下几个方面的问题:1.避免撞击、摩擦、划伤等行为,以免引起表面损伤、氧化等质量问题。
2.避免设备接触不同金属时引发的电化学反应,容易引起腐蚀和锈化等问题。
3.定期对设备进行维护、清洁、保养,及时发现设备故障和损伤,修复和更换设备。
总之,钛制化工设备制造工艺流程控制要点包括顾及设计要求、严格控制制造过程,以及在实际应用中注意维护保养等方面。
这些要点能保证钛制化工设备在化工生产、药业制造、航空航天等各领域的应用中发挥出最大的效用。
钛合金铸造设备与工艺钛合金铸造设备与工艺是指用于制造钛合金铸件的设备和工艺流程。
钛合金是一种广泛应用于航空、航天、能源等高科技领域的重要结构材料,具有高强度、良好的耐腐蚀性和高温性能等优点。
因此,钛合金铸件的制造对于提高产品性能和降低成本具有重要意义。
钛合金铸造设备主要包括熔炼设备、熔模设备和铸造设备。
熔炼设备用于将钛合金原材料加热至熔点,通常是采用电弧熔炼、电感熔炼或电子束熔炼等方法进行。
熔模设备用于制备铸造钛合金铸件所需的熔模。
一般来说,熔模可以采用陶瓷熔模、石膏熔模或石蜡熔模等材料制作而成。
铸造设备则用于将熔融钛合金注入熔模中,一般采用重力铸造、压力铸造或真空熔体浇铸等方法进行。
钛合金铸造工艺主要包括砂铸、熔模铸造和精密铸造等。
砂铸是一种传统的铸造方法,适用于制造较大、结构简单的钛合金铸件。
该工艺采用耐火砂芯作为熔模进行铸造,然后再进行后处理工艺,如热处理、机械加工等。
熔模铸造是一种先进的钛合金铸造方法,适用于制造细小、复杂的钛合金铸件。
该工艺主要包括真空熔模铸造和气液模铸造两种方法,能够获得高精度、高质量的钛合金铸件。
精密铸造是一种高精度、高效率的钛合金铸造方法,适用于制造尺寸更小、形状更复杂的钛合金铸件。
该工艺通常采用凝固模铸造、失蜡铸造或金属型铸造等方法进行。
钛合金铸造设备和工艺在实际应用中具有以下特点和优势。
首先,钛合金铸造设备能够提供高温、真空等特殊工况下所需的工作环境,以满足钛合金铸造过程中的要求。
其次,钛合金铸造工艺具有易于操作、能够制备复杂形状的铸件等优点,能够满足产品多样化和个性化的需求。
另外,钛合金铸造设备和工艺还可以通过优化工艺参数、提高生产效率和降低成本,以促进钛合金铸造工业的发展。
总之,钛合金铸造设备和工艺在制造钛合金铸件中起着至关重要的作用。
随着钛合金材料在高科技领域的广泛应用,钛合金铸造设备和工艺的研究和发展将在未来得到进一步的重视和推动。
钛材在制作成钛设备的过程虽然比较麻烦,但是,钛设备一位钛材的优良性能,在市场上被人们所喜欢。
钛材根据人们不同领域的需求,被加工成各种机械设备或者一些器皿。
这些钛设备在使用的过程中有着自身不可代替的优点。
钛反应釜反应釜是一种用来进行物理或者化学反应的容器。
而钛反应釜主要有三大类型,纯钛反应釜、复合钛反应釜和衬钛反应釜这三种。
根据其不同的性能应用于不同的环境之中,其中最为广泛应用的当属复合钛反应釜。
冷凝器冷凝器是空调系统中的一种配件,它能将管子中的热量以最快的的方式传出去。
钛设备的泠凝器也是分为几种不同材质的类型,主要是根据其含钛的金属来分,有复合钛列管冷凝、钛列管冷凝器还有钢钛混合列管冷凝器三种。
除了材质不同之外,冷凝器的管板也有不同的类型,有浮头式和U型管式,还有固定管板式。
罐罐就是一种容器,钛设备的罐多用来进行发酵的。
作为发酵设备的罐有嫌气发酵的锥形,还有为气发酵的罐形两种。
钛设备的罐,其外表光滑,耐腐蚀,在使用的时候能偶是物质进行传递,有利于气体交换。
另外,钛设备的罐在设计的死后有足够的面积进行热交换,在进行发酵的时候能够保证最适宜的温度。
冷却器冷却器主要使用于一些制药、食品、化工更行业领域,对液体进行浓缩,还能回收利用并进行回流提取。
钛设备的冷却器的结构包括冷凝器、气液别离器、冷却器、受液桶等几个部件,这些部件都是由钛材制造的。
钛材特点及其制作要点钛设备是使用钛材作为原材料制作的机械设备。
钛材是一种金属材料,钛钛材就有良好的工艺性能,它密度较小,强度大,还非常具有耐腐蚀性。
这些特性被开发利用,制作成钛设备,被广泛应用在一些耐腐蚀的化工设备。
钛材是一种新型材料,钛设备的机械还在处于发展阶段,钛设备的制作也是需要一定的技术要求,且其制作过程非常精细。
首先是前期准备工作1、钛设备的制作需要一个专门的制造区域。
不能讲钛材与其它金属材料混在一起,在其工作场地上准备放置钛材的地方需要置放橡胶板。
2、钛材料在准备的过程中不能露天置放,需要入库妥善保管好。
第一章钛设备制造
第一节概述
钛与钛合金具有密度小、比强度高、良好的塑、韧性和耐腐蚀性能好的优点。
随着工业的发展,钛及钛合金已广泛应用于航空、航天工业、核工业、海洋工程、石油、化工、轻工、食品加工、冶金、电力、医药卫生等行业。
钛的化学、物理、机械性能的特点
(1)金属钛的密度为cm3,高于铝而低于钢、铜、镍,但比强度位于金属之首。
钛的熔点1660±10℃。
沸点3287℃。
化合价+2、+3和+4。
有良好的抗腐蚀性能,不受和海水的影响。
在常温下,不会被稀盐酸、、硝酸或稀碱溶液所腐蚀;只有氢氟酸、热的浓盐酸、浓硫酸等才可对它作用。
(2)金属钛具有爆炸性,遇热、明火或发生化学反应会燃烧爆炸。
其粉体化学活性很高,在空气中能自燃。
金属钛不仅能在空气中燃烧,也能在或中燃烧。
高温时易与卤素、氧、硫、氮化合。
钛燃烧时采用干粉、干砂灭火。
严禁用水、、二氧化碳扑救。
高热或剧烈燃烧时,用水扑救可能会引起爆炸。
(3)钛的活泼性大,不仅在溶化状态下,即使在400℃以上的固相态,也极易被水分、空气、油脂及氧化物等污染,吸收氧、氮、氢、碳等,使焊接接头塑性和韧性下降,并引起气孔、裂纹。
铁污染对钛的危害主要是导致焊接、加热时形成脆性钛铁化合物的相使焊缝的力学性能、耐腐蚀性能下降;在腐蚀介质的作用下表面铁微粒引发点蚀、和氢脆等。
(4)钛的线膨胀系数约为碳钢的2/3,相当于不锈钢的50%。
钛的导热系数比碳钢小倍,比不锈钢低。
(5)钛具有明显的回弹性,其回弹力是不锈钢的冷成型时的2~3倍。
和不锈钢一样容易发生粘连。
钛的拉升强度随着温度的升高而降低。
当温度达到250度时其抗拉强度只有室温的50%。
(6)工业纯钛的塑性与温度有着特殊的关系,室温至200。
C时,钛的相对延伸率增加,再继续升温则开始下降。
在450~500时相对延伸率达到最小值随后又明显上升。
因此使用温度不超过350。
C。
(8)钛不能与其他金属熔焊。
钛材的焊接接头设计和其他金属采用的接头形式相似,但要求装配焊缝更紧密。
薄板的对接接头一般不留钝边间隙。
(9)钛的硬度、强度随着冷变形过程的增加而增加。
钛具有良好的抗疲劳性,但对缺口的敏感度较高。
(10)钛及钛合金由于自身的导热性较差,切削加工中很容易导致过热、粘刀、吸氧、氢、氮形成硬而脆的外皮,形成加工硬化现象。
金属制作过程是一个由多工种、多专业、根据工艺规程、路线相互配合的制作过程。
正确的认识所制材料的特性,是保证产品质量、提高劳动效率的必要条件。
希望从事特容制造的每一位员工能够充分认识和掌握所制设备的材料的各方面的性能。
第二章铆工制作
第一节铆工基础知识
铆工是一个掌握全局性的工种,主要是根据设计图纸,按照工艺流程进行设备的工艺分解、展开、下料、成型矫形、组对装配、测量。
并达到相应的设计标准和工艺要求。
铆工必须具备较强的识图、制图能力、能够熟练的对零部件进行展开放样;具备一定的焊接技能,金属材料热处理知识;熟练的操作常用的铆工机械等。
铆工制作结构形式主要有箱体结构、桁架结构;按照金属的制作成型温度分可分为三大类:
一、冷作
金属在常温下成形。
优点为无需加热、保证晶间组织不发生变化、无氧化皮、成形简单、操作方便、成本低廉。
部分金属在冷态下制作时容易出现冷作硬化、塑性下降、变形抗力加大有时会产生裂纹等缺陷。
另外部分金属在冷成型之后后的焊接过程中也会出现应力释放,导致如组对焊缝的错边等。
二、热作
金属在再结晶温度上成形。
优点为:再结晶温度作用可消除内应力,避免冷作硬化,增加材料韧性,降低屈服极限,减少设备动力消耗。
三、温作
金属介于冷作和热作之间的成形。
优点为加热时间短、氧化层较少、模具压痕小、脆断危险小。
温作后的热加工可在焊后热处理的温度下进行。
温作后的冷校形应先消除应力、恢复韧性后进行,防止缺口产生裂纹。
金属制作时一项以铆、焊为主体,热处理、机械加工相配合,在工艺规程的指导下,完成产品制作的一个过程,具体采用什么方法是要根据金属的特性、工艺的要求、设计的需要等来综合考虑的。
第二节钛及钛复合板下料操作要点
1钛材或其他有色金属材料的划线应用金属铅笔或记号笔。
在后续工序中可以被切除的部位允许用划针划线、打样冲眼。
2钛材在搬运和划线过程中应用软质材料包垫,防止钛材表面的划伤。
4 钛材及其他有色金属在划线下料前以及加工过程中必须做好标记移植,防止材料的混用。
3复合板划线应在复层上进行,禁止在钛层打样冲眼、划伤钛表面。
5筒体板下料时应先检查板材边缘的直线度,并找出直角基线。
对角线的误差不超过2mm。
为保证所下筒体板的矩形,应同时在板料的切割线以内增加测量基准线,以方便坡口加工时的对刀测量。
6钛材和钛钢复合板可用火焰、等离子切割、冲剪或机械加工方法下料。
火焰切割的表面必须留出热影响区5mm至10mm的余量(具体根据切割方法而定),同时须将熔渣清理干净。
当采用火焰或等离子切割时,要做好复层的保护,不允许火花飞溅在钛材表面,切割边缘必须用打磨或机械加工方法去除污染层。
7采用火焰切割钛时切割速度要比同厚度的碳钢快4~5倍,对于厚度小于20mm的钛板氧化层及污染深度可达~2mm以上,一般用机械加工的方法去除。
因此机械加工余量一般不得小于5mm。
8对于厚度大于40mm的钛钢复合板应先在复层上剔出一道切割沟槽再进
行切割。
所有钛钢复合板如采用气割坡口的方法是必须先剔边后气割,坡口切割时应由复层往基层方向切割。
9钛或钛钢复合板筒体在气割开孔时应在开孔边缘以及火花所喷射到的地方刷防护涂料进行保护。
并注意防止开孔板直接吊入筒体内、砸伤筒体。
对于小直径的钛筒体、管道的开孔一般放在水槽中进行。
厚度大于40mm的钛钢复合板筒体孔的划线、开孔一般在筒体内部进行。
开孔方法与第6条一致。
10剪切钛及其他有色金属材料时必须十分注意材料表面的保护,要先检查休整剪板机的工作台面、压脚使其保持光滑、无颗粒、尖锐的突起防止有色金属的压伤
11钛材剪切边的裂纹最大不能超过50mm。
裂纹要用磨削、抛光的方法去除。
12钛材可在冲剪床或冲床上一次冲剪出所需形状,对于厚度小于的钛材,模具的制造公差应控制在+以内。
第三节钛材的成形
1 钛材的成形一般分为冷成型和热成形。
由于钛材的特殊性热成型的加热温度不超过350℃。
2钛、及钛复合板筒体的卷制成形用卷板机一般采用衬胶滚;若采用钢棍时卷筒前,卷板机上、下辊表面应清理干净不得有尖锐的突起、毛刺、颗粒。
上辊与钛板之间应衬有隔离垫,以保护钛板表面不受污染和压伤。
3曲率较小的纯钛筒体校形后两边容易出现翻遍现象,应采用两边加温再
次校形,以保证筒体的圆度与直线度。
4卷制曲率半径较小的钛钢复合板圆筒,为预防复层剥离,应先进行预弯,一次下压量不应过大,同时在滚圆时,不允许停留在未复合部位,以免引起松动面积扩大。
5钛及钛合金板A、B类焊接接头对口错边量b(见图1)应符合表1的规
6在焊接接头环向形成的棱角E(见图3),用弦长等于1/6内径Di,且不小于300mm的内样板或外样板检查,其正值不得大于(δs/10+2)mm,且不大。