ASTM B338 Титановые трубы 9 класса Титановые трубы с ковкой и прессой или механической обработкой

ASTM B338 Титановые трубы 7 класса 9 Титановые трубы с ковкой и прессой или механической обработкой

Титан и его сплавы стали незаменимыми материалами в различных отраслях промышленности, предлагая сочетание исключительной прочности, легкого веса и выдающейся коррозионной стойкости.При использовании в виде титановых труб и труб, они предлагают уникальные преимущества для целого ряда промышленных применений, требующих долговечности и устойчивости к суровым условиям.В данной статье рассматриваются основные особенности и применения чистых титановых труб, титановые трубы и трубы из титанового сплава по стандартам ASTM B338, особенно классы Gr5 и Gr7, и изучить, как они отвечают требованиям различных отраслей промышленности.

1. ASTM B338: Обзор

ASTM B338 описывает спецификацию титановых труб, предназначенных для общих коррозионно-устойчивых применений, и включает титановые и титановые сплавы, используемые в различных средах.включая химическую переработку, морской и аэрокосмической промышленности.

Стандарт применяется к бесшовным и сварным трубам, и трубы обычно используются в приложениях, требующих высокой коррозионной стойкости, легкой прочности и долговечности.

2Титан 7 класса (Ti-0,15Pd)

Титан 7-го класса - это чистый титан (класс 2) с сплавом палладия (0,12% - 0,25%).особенно в сильно коррозионных средах, таких как резервуары для аэрации или приложения для обработки хлора.

Химический состав:

• Титан (Ti): баланс
• Палладий (Pd): 0,12% ≈ 0,25%

Свойства:

• Устойчивость к коррозии: чрезвычайно высокая устойчивость к коррозии как окислительных, так и редуктивных кислот, включая фториновую кислоту, хлор и хлориды.
• Прочность: аналогичная титану 2-го класса, но с повышенной коррозионной стойкостью.
• Приложения: морское, химическое и аэрокосмическое применение, а также теплообменники и реакторы в химической промышленности.

Механические свойства:

• Прочность на протяжении: 50-70 ksi (345-485 MPa)
• Прочность выброса: 40-60 ksi (275-415 MPa)
• Удлинение: ~20% мин.

3Титан 9 класса (Ti-3Al-2.5V)

Титан 9 класса - это сплав титана и двух других элементов: алюминия (3%) и ванадия (2,5%).Этот сплав обладает повышенной прочностью по сравнению с чистым титаном (сорт 2) при сохранении отличной коррозионной стойкостиЭто один из самых популярных титановых сплавов для использования в аэрокосмической, морской и спортивной технике.

Химический состав:

• Титан (Ti): баланс
• Алюминий (Al): 3%
• Ванадий (V): 2,5%

Свойства:

• Прочность: более высокая прочность на растяжение и лучшая устойчивость к усталости, чем чистый титан (сорт 2).
• Устойчивость к коррозии: Отличная в морской воде и среде с высоким содержанием хлоридов.
• Приложения: аэрокосмическая промышленность, медицинские изделия, спортивное оборудование и высокопроизводительные приложения, требующие легких материалов с высокой прочностью.

Механические свойства:

• Прочность на растяжение: 80-100 кси (550-690 МПа)
• Прочность выброса: 70-90 ksi (485-620 MPa)
• Удлинение: ~15% мин

4Процесс производства титановых труб: ковка, пресс и механическая обработка

Титановые трубки ASTM B338 класса 7 и класса 9 могут быть изготовлены с помощью нескольких процессов, включая ковку, прессование и механическую обработку.Ниже приведено краткое описание каждого процесса и его роли в изготовлении титановых труб:

Ковка

Титановая ковка - это процесс формирования титановых слитков или слитков путем нагрева и давления.

• Процесс:

  • Титановый сплав нагревается до температуры от 800 до 1200 °C (в зависимости от сорта).
  • Затем нагретый стержень помещается в ковальный пресс, где он формируется в желаемую форму (например, пустой труб или твердый стержень для дальнейшей обработки).
  • Титан обычно изготавливается из кованого титана, который затем можно экструдировать или разграбить, чтобы сделать цепные трубы.

• Преимущества:

  • Улучшенные свойства материала (например, прочность и прочность) благодаря усовершенствованию микроструктуры.
  • Более высокая прочность на растяжение и устойчивость по сравнению с другими методами.

Прессовка (механическая пресссовка)

• Механическое прессование - еще один метод, используемый при первоначальном формировании титановых труб.

• Процесс:

  • Титановый сплав нагревают до высокой температуры и помещают в форму.
  • Пресс применяет контролируемую силу, чтобы сформировать форму трубы, уменьшая диаметр и толщину стенки трубы.

• Преимущества:

  • Подходит для массового производства титановых труб.
  • Помогает создавать тонкостенные трубки с равномерными размерами.
  • Он может использоваться как для сварных, так и для бесшовных труб.

Механическая обработка (включая холодное рисование, грабирование и термическую обработку)

После первоначального формирования труб используется механическая обработка, такая как холодное рисование и грабеж, для достижения точных размеров, необходимых для окончательного продукта титановой трубы.

• Холодное рисование: титановая трубка протягивается через серию штампов при комнатной температуре, уменьшая диаметр и увеличивая длину.Этот процесс также помогает увеличить прочность и улучшить поверхность трубы.

• Грабеж: процесс, используемый для уменьшения диаметра и толщины титановой трубы.

• Тепловая обработка: после механической обработки титановая трубка часто подвергается тепловой обработке (например, отжига) для снятия внутренних напряжений, улучшения пластичности,и улучшить его механические свойства.

• Поверхностная отделка: трубка может также подвергаться полировке, пассивации или другим поверхностным процедурам для улучшения коррозионной стойкости и эстетического внешнего вида.

5Преимущества титановых труб:

Титановые трубы и трубы, особенно изготовленные из Gr2, Gr5 и Gr7, предлагают несколько ключевых преимуществ по сравнению с традиционными материалами, такими как нержавеющая сталь, углеродистая сталь и другие сплавы.Эти преимущества включают::

Устойчивость к коррозии:

• Титан обладает исключительной устойчивостью к коррозии в самых агрессивных условиях, включая морскую воду, кислотные растворы и соединения, содержащие хлорид.Это свойство делает его идеальным для таких отраслей, как химическая обработка., морских и морских бурений.

Соотношение прочности к весу:

• Титан обладает превосходным соотношением прочности и веса, что делает его более легкой альтернативой другим металлам, особенно в таких приложениях, как аэрокосмическая и автомобильная техника.Это приводит к экономии затрат за счет уменьшения веса и повышения эффективности использования топлива.

Высокотемпературные характеристики:

• Титановые сплавы, такие как Gr5 и Gr20, обеспечивают отличную производительность при высоких температурах, обеспечивая стойкость к ползучему движению и способность работать в теплообменниках, компонентах турбин,и применения под высоким давлением.

Биосовместимость:

• Чистый титан (Gr2) и некоторые сплавы титана (Gr7) биосовместимы, что делает их идеальными для медицинских имплантатов, таких как ортопедические устройства, зубные имплантаты и хирургические инструменты.Тело не отталкивает титан., что позволяет имплантироваться в течение длительного времени.

Прочность и долговечность:

• Титан устойчив к износу, усталости и коррозии, что гарантирует, что титановые трубы и трубы имеют длительный срок службы даже в экстремальных условиях.Это делает титан экономически эффективным решением с течением времени., уменьшая необходимость в замене и ремонте.

6. Приложения титановых труб и труб:

Титановые трубы и трубы широко используются в различных отраслях промышленности.

Аэрокосмическая:

• Титановые свойства легкого веса и высокой прочности делают его идеальным для использования в компонентах самолетов и космических аппаратов, включая корпуса самолетов, крылья и двигатели.Gr5 широко используется для деталей самолетов, которые должны выдерживать высокие напряжения и температуры.

Химическая обработка:

• Устойчивость титана к коррозии очень полезна в химических заводах, которые обрабатывают агрессивные вещества, такие как серная кислота, хлориды и соляная кислота.Титановые трубы Gr7 используются в теплообменниках, реакторы и трубопроводы, требующие высокой устойчивости к агрессивным химическим веществам.

Морская промышленность:

• Морская среда очень коррозионная, из-за воздействия морской воды и соли материалы испытывают огромное напряжение.Предлагают стойкость к коррозии в соленой воде и используются в судостроении, подводных компонентов, и морских нефтяных платформ.

Медицинское:

• Биосовместимость титана делает его идеальным выбором для медицинских имплантатов, таких как протезы бедра, коленные имплантаты и зубные имплантаты.Его легкий и прочный характер делает его удобным и функциональным в человеческом теле.

Нефтяная и газовая промышленность:

• Способность титана выдерживать высокое давление и высокую температуру делает его жизненно важным для морских бурений и добычи нефти.Титановые трубы Gr5 и Gr7 используются в подводных трубах, скважины и теплообменники.

7Химический состав ASME SB338 Ti Gr 2 бесшовной трубы

8. Резюме производства титановых труб

1. Приготовление сырья: Титановая губка обрабатывается в слитки или слитки.
2. Экструзия или пирсинг: коробка экструдируется или пробивается, чтобы сформировать половую трубку.
3. Площадь трубы уменьшается с помощью холодной натяжки.
4. Тепловая обработка: труба подвергается отжиганию или отжиганию раствором для улучшения свойств.
5. Размер и выпрямление: труба меняется в размере и выпрямляется, чтобы соответствовать спецификациям.
6. Окончание: полировка, вышивка и обработка поверхности улучшают качество поверхности.
7. Контроль качества и испытания: трубы проходят строгие испытания, чтобы убедиться, что они соответствуют стандартам.
8. Упаковка и доставка: трубы готовятся к доставке клиентам.

Производство титановых труб включает в себя комбинацию высокоточной обработки, тепловой обработки,и техники поверхностного отделения, обеспечивающие соответствие труб высоким стандартам, требуемым для критических примененийЭтот процесс приводит к титановым трубам, которые предлагают выдающуюся прочность, легкие свойства и коррозионную устойчивость, что делает их важными компонентами для таких отраслей, как аэрокосмическая промышленность,химическая обработка, и морской инженерии.

9Титановые трубы Размеры: