Titaanist keevitatud torude tootmisprotsessi samm-sammult selgitamine

Materjalide läbivaatus ja sissetulevate ainete ülevaatus

Titaanist keevitatud toru kvaliteet otsustatakse ammu enne esimese kaare löömist. Tootmine algab sissetuleva titaanriba või -pooli sertifitseerimise ja kontrollimisega, mis tuleb tellida vastavalt tunnustatud spetsifikatsioonidele (nt ASTM B265 lametoote jaoks) ja lõpuks tarnida ASTM B337 keevitatud torude või ASTM B338 keevitatud torude jaoks.

Titaanist keevitatud torude sissetulev kontroll hõlmab tavaliselt järgmist:

Keemilise koostise analüüsoptilise emissiooni või röntgenfluorestsentsspektromeetria abil, mis on kontrollitud hapniku, lämmastiku, vesiniku, raua, süsiniku ja legeerelementide kvaliteedipiirangute suhtes.

Vesinikusisalduse testimine, sest vesinikusisaldus, mis ületab ligikaudu 0,0150% legeerimata klassides, põhjustab hüdriidi rabedust ja vähendab oluliselt keevisõmbluse löögitugevust.

Ultraheli või pöörisvoolu vigade tuvastamineribast, et lükata tagasi laminaadid, kandmised, ringid ja tugev katlakivi enne nende veskisse sisenemist.

Mõõtmete ja pinna kontrolliminepaksuse tolerantsi, servade seisundi, kumeruse ja laiuse konsistentsi jaoks kogu pooli pikkuses.

Hinde valik on selles etapis fikseeritud. Hinne 1 valitakse sügavtõmbe--või madala-temperatuuriga töödeks, 2. aste üldiseks keemia- ja mereteenistuseks, 7. aste, kus hapete vähendamine nõuab pallaadiumi stabiliseerimist, ja 12. klass kloriidivoolude nõrgaks vähendamiseks.

Toru tooriku ja ribade ettevalmistamine

Titaani tarnitakse vormimisliinile täppislõigatud ribana või raskemate seinatorude jaoks sepistatud, kuum{0}}valtsitud või külmtõmmatud-torutoorikutena. Kuumvaltsimine täpsustab valatud struktuuri ja sulgeb poorsuse; külmtöötlemine vahepealse lõõmutusega kontrollib seina paksuse tolerantsi ja pinnaviimistlust.

Ribade servad trimmitakse ja ruudustatakse, seejärel seatakse mähis täpselt sellisele laiusele, mida vormimisrullid nõuavad. Temperatuuri, vähendamist läbimise kohta ja lõõmutamisatmosfääri kontrollitakse kogu ulatuses, kuna lõõmutamise ajal hapniku kogumine suurendab interstitsiaalset sisu ja kõveneb riba. Iga ribale jäetud jäme või servapragu levib keevisõmblusesse ja ilmneb hiljem lekketee või väsimuse tekkekohana.

Vormimine ja pikisuunaline keevitamine

Riba läbib järk-järgult rulli{0}}moodustava osa, mis muudab lameda toote pidevaks silindriliseks kestaks. Järgneb servade ettevalmistamine: ribade servad on kaetud või kaldus nii, et keevisõmblus langeb kontrollitud V või I konfiguratsiooni ning määrdeaine või oksiidkile eemaldatakse vahetult enne õmbluse sulgemist.

Seejärel õmblus suletakse ja keevitatakse ühe pideva käiguga, enamasti gaas-volfram-kaarkeevituse, plasmakaarkeevituse või kõrgsagedustakistuse ja induktsioonijärjestuse abil õhemate seinte puhul. Spiraalkeevitust kasutatakse juhul, kui toru läbimõõt on olemasoleva riba laiusega võrreldes suur. Liini kiirus, keevitusvool, kaarepinge, elektroodi geomeetria, kaitsegaasi vool, keevisvanni asend ja pigistusjõud on kõik lukustatud kvalifitseeritud keevitusprotseduuri spetsifikatsioonidega ning traadi etteandekiirus määratakse kuluelektroodi variandi jaoks täiteaine lisamisel.

Kuna titaan sulab umbes 1668 kraadi juures ja reageerib kergesti õhuhapniku ja lämmastikuga temperatuuril üle 400 kraadi, peavad sulavann, kuum keevisõmblus ja põleti taga olev jahutustsoon jääma inertsesse atmosfääri, kuni metall langeb allapoole seda läve. Tagakilbid, siseläbimõõduga tugigaas ja täielikult puhastatud kambrid on tavapraktika.

Keevituse atmosfäär ja varjestuse juhtimine

Varjestuse kvaliteet on titaanist keevitatud torude tootmisel kõige olulisem protsessimuutuja. Nii põletigaasina kui ka tagagaasina kasutatakse 99,99% või parema puhtusega argooni, kusjuures kastepunkti ja hapnikusisaldust jälgitakse kasutuskohas.

Igasugune varjestuse katkestus keevitamise ajal põhjustab püsivat saastumist; kahjustatud pikkus tuleb välja lõigata ja uuesti{0}}keevitada, mitte riietada ja vastu võtta.

Pinnatöötlus, kuumtöötlus ja puhastamine

Pärast keevitamist puhastatakse toru mehaaniliselt, et eemaldada pinna oksiidkiht, kuumtooni ja keevisõmbluse pritsmed. Olenevalt kvaliteedist ja rakendusest võib see hõlmata abrasiivset pritsimist, peitsimist vesinikfluoriid- ja lämmastikhappe segus või heledat lõõmutamist inertses atmosfääris. Marineerimine taastab keemiliselt aktiivse passiivse kihi, kuid eemaldab ka metalli, nii et vanni tugevust, temperatuuri ja sukeldumisaega tuleb kontrollida, et jääda seinapaksuse lubatud piiresse.

Järgnevad suuruse määramine, sirgendamine ja kärpimine koos otste faasimisega. Vajadusel leevendatakse pinget vaakumis või inertses atmosfääris ahjus temperatuuril, mis on madalam kui kõnealuse klassi alfa{1}}beeta muundumine; legeerimata klasside puhul hoitakse seda tavaliselt alla umbes 600 kraadi, et vältida liigset terade kasvu. Kui rakendus võimaldab, eelistatakse keevitatud toru keevitatud olekus-, kuna igasugune termiline tsükkel suurendab saastumise ja moonutuste ohtu.

Ülevaatus, testimine ja dokumenteerimine

Iga valmis pikkust kontrollitakse ja testitakse enne saatmist. Titaanist keevitatud torude tavapärane režiim hõlmab välisläbimõõdu, seina paksuse, ovaalsuse ja ruudukujulisuse kontrollimist, sise- ja välispindade visuaalset kontrollimist, hüdrostaatilist või pneumaatilist survekatset, keevisõmbluse pöörisvoolu- või ultraheliuuringut ja radiograafilist uuringut, kui spetsifikatsioon või lõppkasutus seda nõuavad.

Igast tootmispartiist pärit proovidega tehakse destruktiivsed katsed: tõmbekatsed voolavuse ja lõpliku tugevuse kinnitamiseks, lamestamise ja vastupidise painde katsed keevisõmbluse elastsuse tõendamiseks ning toru laienemise või triivimise paisumiskatsed. Korrosioonikatsed, kõvaduse kontrollid ja keevisõmbluse mikrostruktuuri uurimine täiendavad kriitilise teeninduse pildi.

Dokumentatsioon järgib toru mähist kastini ja sisaldab tavaliselt materjali testimise sertifikaati, keevitusprotseduuri spetsifikatsiooni ja kvalifikatsiooni kirjeid, keevitaja kvalifikatsioonitunnistusi, kuumtöötlemise diagramme, mittepurustavate katsete aruandeid ja lõplikku mõõtmete protokolli. Jälgitavust tagavad soojusarvu ja toru numbrid, nii et iga pikkust saab jälgida selle riba mähiseni.

KKK

K: Millised standardid hõlmavad titaanist keevitatud torusid?
ASTM B337 hõlmab keevitatud titaantoru, ASTM B338 katab õmblusteta ja keevitatud titaantoru kondensaatorite ja soojusvahetite jaoks ning ASTM B265 reguleerib lamedat toodet, millest toru moodustatakse.

K: Miks tuleb titaanist keevitatud toru keevitada inertgaasi all?
Titaan neelab hapnikku, lämmastikku ja vesinikku kõrgendatud temperatuuril, moodustades rabedad faasid; keevisvanni, randi ja jahutustsooni varjestamine kõrge-puhtusastmega argooniga hoiab ära saastumise.

K: Kuidas hinnatakse keevisõmbluse kvaliteeti visuaalselt?
Hõbedane või hele kõrrest rant näitab õiget varjestust, samas kui sügav õlg, sinine või hall näitab progresseeruvat oksüdeerumist ja see lükatakse tavaliselt tagasi ilma täiendava parandamiseta.

K: Milline vesiniku piirmäär kehtib legeerimata titaantorule?
Legeerimata kvaliteediklasside maksimaalne vesinikusisaldus on tavaliselt umbes 0,0150%, millest kõrgemal hüdriidi moodustumine vähendab tugevust ja löögikindlust.

K: Kas pärast keevitamist on vaja kuumtöötlust?
Mitte alati. As-keevitatud toru kasutatakse alati, kui rakendus seda võimaldab; kui pinge leevendamine on ette nähtud, viiakse see läbi vaakumis või inertses atmosfääris, üldiselt madalamal kui klassi transformatsioonitemperatuur.

K: Milliseid katseid tehakse valmis toruga?
Mõõtmete ja visuaalne kontroll, survetestimine, pöörisvoolu või ultraheli keevisõmbluse uurimine, lisaks tõmbe-, lamestamis-, vastupidise painde- ja laienemiskatsed partii näidistel.