Gr5 titaanist standardliitmike rakendused erinevates tööstussektorites
Mar 28, 2024
Titaani kasutatakse korrosioonikindla-konstruktsioonimaterjalina, kuna selle passiivne oksiidkile muutub õhus või vees koheselt ümber, ja Gr5, Ti-6Al-4V sulam, lisab tugevuse taseme, mida kaubanduslikult puhtad klassid ei saavuta. Gr5 standardliitmikud, nagu äärikud, põlved, triibud, reduktorid, liitmikud ja kinnitusdetailid ühendavad seetõttu suure tugevuse vastupidavusega kloriididele ja oksüdeerivatele kemikaalidele. Keemiatootmises on titaan asendanud paljudes teenustes roostevaba terase, vask-nikli ja niklipõhised sulamid, suurendades toodangut, parandades toodete kvaliteeti, pikendades seadmete kasutusiga, vähendades hooldust, vähendades energiatarbimist ja parandades töötingimusi. Hiina keemiatehased jätkavad titaani kasutamise laiendamist ja sulamist liitmikud on muutunud inseneride üheks peamiseks korrosioonivastaseks võimaluseks.
Kloori{0}}Leelise tootmine
Kloori{0}}leelisetööstus on põhitoorainesektor, mille toodang toidab väga laia valikut tootmisahela järgmise etapi tooteid. Titaanliitmikud taluvad kloriidioonide rünnakut palju paremini kui roostevaba teras ja enamik värvilisi metalle, mistõttu on need metallanoodi elektrolüüsaatorite, ioon-membraanelektrolüsaatorite, märgkloorijahutite, rafineeritud soolvee eelsoojendite, dekloorimisjahutustornide ja klooripuhastite standardvalikuks.
Nende seadmete varasemates põlvkondades kasutati mitte-metallist vooderdusi ja liitmikke, millel oli halb mehaaniline tugevus, termiline stabiilsus ja töödeldavus, mis tõi kaasa raskeid seadmeid, suure energiatarbimise, lühikese kasutusea, muutliku tootekvaliteedi ja keskkonnareostuse.
Gr5 liitmikud tagavad päiste, haruühenduste ja tugistruktuuride jaoks vajaliku mehaanilise tugevuse, säilitades samal ajal titaani korrosioonikindluse märja kloori ja hüpokloriti kasutamisel.
Kuna titaan vajab passiivse kile säilitamiseks niiskust, vajab kuiva kloorigaasi teenus erilist hindamist; elektrolüüsiahela oksüdeerivad niisked klooritingimused on keskkond, mille jaoks titaan on mõeldud.
Soodatuhk ja anorgaanilised keemiatehased
Sooda on üks elementaarsemaid keemilisi tooraineid ja selle tootmisahelad käitlevad ammoniaaki, süsinikdioksiidi ja kontsentreeritud protsessilahuseid. Karbonatsioonitornide torukomplektid, kuuma emalahuse jahutid, kristallisatsiooniga välisjahutid ja sarnased süsinikterasest või malmist valmistatud seadmed korrodeeruvad ja lekivad ning selliste komponentide teatatud kasutusiga on sageli alla kolme aasta, kusjuures iga seiskamise ajal kaasneb vastav tootmiskaotus.
Gr5 ja kaubanduslikult puhtast titaanist liitmikke kasutatakse tsirkuleeriva lahuse ahelates, jahutiühendustes ja gaasikäitlusliinides, kus kondensaadi ja kloriidi ülekandumine{1}} põhjustab lokaalse rünnaku.
Kerge kaal, kõrge tugevus, kuumakindlus ja korrosioonikindlus muudavad sulamist liitmikud praktiliseks asenduseks raskematele voodriga komponentidele sama töö juures.
Liitmiku valik järgib sama loogikat nagu torude valikul: liitmik peab olema vähemalt sama korrosioonikindel kui toru, millega see ühendatakse, ja surveaste peab vastama liinil kasutatava ääriku standardile.
Lennundus-, mere- ja meditsiinirakendused
Lennundus:Gr5 liitmikke, pukse ja kinnitusvahendeid kasutatakse lennukikere ja mootori riistvaras tugevuse -/-kaalu suhte tõttu, mis on samaväärse kandevõime jaoks tavaliselt terasest umbes 40% kergemad.
Meretehnika:titaanist liitmikud teenindavad veealuseid hüdroliine, mereveesüsteeme, avamere tuleveekontuure ja instrumentide torusid, mis on avatud kloriidirünnakule.
Meditsiiniline:Gr5 eriti-madalat-vahepealset varianti kasutatakse implantaadi komponentide jaoks, kus väsimus ja biosobivus on kriitilise tähtsusega.
Elektri tootmine ja magestamine:titaanist liitmikud ja kinnitusdetailid on ette nähtud kondensaatori veekastidele, soolveekontuuridele ja soojustagastusliinidele.
Sport ja üldtehnika:kerged konstruktsioonid, jalgrattaraamid, kinnitusdetailid ja{0}}kvaliteetsed tööriistad saavad kasu samast tugevuse ja korrosioonikindluse kombinatsioonist.
Standardsete Gr5 liitmike spetsifikatsioonivalikud
| Toote vorm | Reguleeriv standard | Tüüpiline eesmärk |
|---|---|---|
| Sepistatud liitmikud (küünarnukid, tiisid, reduktorid, otsad) | ASTM B363 / ASME SB-363 | Survetorustikud ja protsessiliinid üldises korrosiooniteenistuses |
| Sepistatud liitmikud ja äärikud | ASTM B381 | Kõrg-surve ja kõrge{1}}terviklikud ühendused, klapi korpused |
| Baari- ja kangivarud | ASTM B348 | Töödeldud liitmikud, kinnitusdetailid ja kohandatud komponendid |
| Poldid, mutrid ja naastud | ASTM F468 / ASTM F467 | Äärikühendused, konstruktsiooni- ja merekinnitused |
| Plaat ja leht | ASTM B265 | Valmistatud liitmikud, vooderdised ja tihendid |
| Keevitatud ja õmblusteta toru | ASTM B338 / ASME SB-338 | Soojusvaheti ja kondensaatori ahelad ühendatud liitmikega |
Gr5 liitmikud tarnitakse standardina lõõmutatud olekus, tõmbetugevusega vähemalt 895 MPa ja voolavuspiiriga vähemalt 828 MPa. Mehaanilised omadused, katsetamise sagedus ja märgistusnõuded tulenevad materjalistandardist ning need tuleks märkida ostutellimusele koos nõutava ääriku puurimisstandardi ja mittepurustavate katsete aktsepteeritavuse tasemega.
Korduma kippuvad küsimused
K: Miks valitakse keemiatehases 2. klassi asemel Gr5 liitmikud?
2. klassil on parem elastsus ja seda on lihtsam vormida, kuid Gr5 annab ligikaudu kolm korda suurema voolavuspiiri. Gr5 valitakse kohtadesse, kus liitmik kannab suurt mehaanilist koormust, kus surved on kõrged või kus ühendus peab olema kompaktne ja kerge.
K: Kas titaanist liitmikud sobivad kuiva kloorigaasi jaoks?
Titaan sõltub niiskest oksüdeerivast keskkonnast, et hoida oma passiivne kile puutumatuna, nii et kuiva kloorigaasi teenus nõuab spetsiifilist hindamist ja seda tavaliselt välditakse. Sobivad niisked kloori- ja hüpokloritiahelad, mis on keskkond kloor-leeliseelektrolüüsiseadmes.
K: Millist tugevustaset tuleks Gr5 standardliitmikelt eeldada?
Lõõmutatud Gr5 minimaalne tõmbetugevus on 895 MPa, minimaalne nihe 0,2 % voolavuspiir on 828 MPa ja minimaalne pikenemine 10 %, tihedusega umbes 4,43 g/cm3.
K: Kas titaanist liitmikud vajavad spetsiaalset paigalduspraktikat?
Jah. Titaan tõmbub kergesti, nii et keermed ja tihenduspinnad vajavad määrdeainet või sobivat sisendit ning poltliideid tuleb pingutada kontrollitud, risti{1}}mustri järgi. Toruliitmike välikeevitus nõuab mõlemal küljel täielikku inertgaasi varjestust.
K: Kas 2. klassi toru saab ühendada Gr5 liitmikuga?
Neid kahte klassi saab keevitada kokku kvalifitseeritud protseduuri ja sobiva täitemetalliga ning ühenduskoht on tavaline, kui tugev liitmik on kombineeritud plastilise torujuhtmega. Ühendus tuleks kvalifitseerida eraldi, kuna keevisvanni keemia erineb mõlemast põhimetallist.
K: Milline standard hõlmab sepistatud titaanist liitmikke?
ASTM B363, mis on avaldatud kui ASME SB-363 surveseadmete jaoks, hõlmab sepistatud titaanist ja titaanisulamist liitmikke üldhoolduseks. Sepistatud liitmikud ja äärikud on kaetud ASTM B381-ga ja vardavarud ASTM B348-ga.
