Co je výbušné svařování pro titanové-plechy?

Ve vysoce korozivních pracovních podmínkách, jako je chlor-alkalický průmysl, odsolování mořské vody, lodní inženýrství a nová energetická hydrometalurgie, slouží titanovo-ocelové kompozitní trubkovnice jako základní součásti výměníků tepla typu plášť a trubka. Spojují korozní odolnost titanu s vysokou-únosností substrátů z uhlíkové oceli nebo nerezové oceli.

 

 

1.Plně titanová trubka

Vyrobeno výhradně z titanu, poskytuje dobrou odolnost proti korozi. Titanový materiál je však drahý a velké tlusté plechy vyžadují extrémně vysoké náklady, což omezuje jeho použití ve velkém měřítku ve velkých projektech.

 

2. Trubka s titanovým povrchem

Základna z uhlíkové oceli je pokryta titanovou antikorozní vrstvou. Svařování titanu s ocelí snadno vytváří křehké FeTi fáze, což vede ke vzniku defektů včetně pórů, prasklin a delaminace. Při kolísání pracovního tlaku a teploty má povrchová vrstva tendenci se odlupovat. Velkoplošné povrchové úpravy vyžadují dlouhé stavební cykly a obtížně se opravují, což přináší do výměníků tepla riziko netěsností.

 

3.Mechanický dilatační spoj

Titanové trubky jsou mechanicky spojeny s trubkovnicí pomocí přesahu bez metalurgického tavení. Procesní média mohou pronikat do mezer a vyvolat štěrbinovou korozi v prostředí s chloridovými ionty a mokrým chlórem, což zkracuje životnost zařízení a činí zařízení nevhodným pro drsné pracovní podmínky.

 

 

1.Proces Vlastnost

Tlakové svařování v pevné fázi; desky nejsou roztaveny jako celek.

 

2.Klíčové postupy

- Mezi titanovou krycí vrstvou a podkladem z uhlíkové/nerezové oceli je vyhrazena předem nastavená mezera, po níž následuje odmaštění a abrazivní čištění pro čištění povrchu.
- Na povrchu titanové desky jsou umístěny výbušniny. Detonace rozbuškami pohání titanovou desku tak, aby zasáhla substrát vysokou rychlostí prostřednictvím detonačních rázových vln.
- Ultravysoký tlak generovaný nárazem rozbíjí oxidové filmy a vytváří kovové trysky, čímž dochází k metalurgickému spojení na atomové úrovni. Pro výrobu kompozitních polotovarů z titanu a oceli je vytvořeno zvlněné spojovací rozhraní.
- Následné tepelné zpracování, vyrovnání, přesné obrábění a vrtání přemění polotovary na hotové trubkovnice z titanovo-ocelového kompozitu.

 

3. Základní výhody

- Zabraňuje tvorbě křehké fáze způsobené tavným svařováním mezi titanem a ocelí.
- Pevnost ve smyku na rozhraní převyšuje u obecných kovů, poskytuje vynikající antidelaminační výkon a odolnost vůči teplotním cyklům.
- Umožňuje výrobu trubkovnic o velkém průměru a tloušťky pro požadavky na velkorozměrové výměníky tepla.

 

 

1.Vysokopevnostní metalurgické spojování rozdílných kovů

Metalurgického spojení na atomární úrovni je dosaženo mezi titanem a uhlíkovou ocelí/nerezovou ocelí spíše než jednoduchým mechanickým připojením. Provádí se ultrazvukové testování s plným pokrytím (UT), aby se zajistilo, že poměr lepení odpovídá standardům tlakových nádob. K delaminaci a odlupování dochází jen zřídka při střídavé teplotě a tlaku, což snižuje riziko netěsností způsobených korozí trubkovnice.

 

2. Vyvážená odolnost proti korozi a nákladová efektivita

Titan třídy Gr1/Gr2/Gr12 je použit pro obkladovou vrstvu, aby odolal silně korozivním médiím, jako je mořská voda, vlhký chlór, chlorečnany a zředěné kyseliny. Substrát z uhlíkové nebo nerezové oceli pro tlakové nádoby snáší strukturální zatížení. Ve srovnání s plně titanovými trubkovnicemi si zachovává antikorozní vlastnosti a zároveň podstatně snižuje náklady a poskytuje vynikající nákladový výkon.

 

3. Schopnost velkorozměrové výroby s dobrou obrobitelností

Je možné vyrobit polotovary z kompozitních trubkovnic o velkém průměru. Kompozitní desky podporují CNC vrtání a frézování, aby se přizpůsobily hustým otvorům v trubkách a různým uspořádáním otvorů výměníků tepla. K praskání na rozhraní a delaminaci dochází během obrábění jen zřídka, což vyhovuje výrobním specifikacím tlakových nádob.

 

4. Široká přizpůsobivost pracovních podmínek a prodloužená životnost zařízení

Vhodné pro zařízení pro výměnu tepla v chlor-alkalických závodech, zařízeních na odsolování mořské vody a pobřežních plošinách, s dobrou odolností proti důlkové a štěrbinové korozi. Ve srovnání s konstrukcemi z nerezové oceli a titanu výrazně prodlužuje životnost zařízení, snižuje četnost odstávek a údržby a snižuje náklady na provoz a údržbu.

 

 

1.Vysoká citlivost na parametry procesu

Odchylky v jakémkoli parametru, včetně složení výbušniny, detonační rychlosti, mezery mezi deskami, povrchové úpravy a režimu iniciace, sníží rychlost hotového produktu.
- Abnormální parametry výbušnosti: praskání desky, vyhoření titanové vrstvy nebo lokální nepřilnutí.
- Nesprávná povrchová úprava: zbytkové olejové skvrny a oxidové okují způsobují lokální odlepování na rozhraní.
- Nekontrolovaná teplota tepelného zpracování: vysoké teploty usnadňují tvorbu křehkých intermetalických sloučenin a snižují pevnost rozhraní; teplota žíhání musí být přísně kontrolována.

 

2.Závazné postupy kontroly kvality hotových výrobků

U polotovarů určených pro výměníky tepla pro tlakové nádoby musí být před mechanickým zpracováním proveden úplný soubor kontrol:
- Ultrazvukové testování k určení lepené oblasti;
- mechanické zkoušky pevnosti ve smyku;
- Metalografická analýza rozhraní pro potvrzení nepřítomnosti nespojených zón a masivních křehkých fází.

 

 

1.Chlor-alkalický průmysl

mokré chladiče chlóru a solankové tepelné výměníky. Odolává korozi chloridovými ionty a chlórem a slouží jako klíčové zařízení pro výrobu chloru a alkálií.

 

2. Odsolování mořské vody a námořní inženýrství

výměníky a kondenzátory mořské vody, odolné proti korozi chloridovými ionty z mořské vody.

 

3.Petrochemický a jemnochemický průmysl

zařízení pro výměnu tepla pro pracovní podmínky solných roztoků a organických kyselin.

 

4.Nová energetika a hydrometalurgie

zařízení pro výměnu tepla a chlazení pro korozivní média s vysokým obsahem soli.

 

5. Energetická a jaderná pomocná zařízení

velkorozměrové výměníky tepla s pláštěm a trubkami pro silně korozní prostředí.

 

 

Ruihang je přímý výrobce titanových produktů, který dodává suroviny optimální kvality pro vaše přesné komponenty. Pro více podrobností nás prosím neváhejte kontaktovat prostřednictvím e-mailu:Sam.Rui@bjrh-titanium.com