Що таке зварювання вибухом для титанових труб-листів?

У висококорозійних робочих умовах, таких як хлорно-лужна промисловість, опріснення морської води, морське машинобудування та нова енергія гідрометалургії, композитні трубні дошки з титану та сталі служать основними компонентами кожухотрубних теплообмінників. Вони поєднують корозійну стійкість титану з -здатністю витримувати високий тиск підкладок із вуглецевої або нержавіючої сталі.

 

 

1. Повністю титановий трубний лист

Виготовлений повністю з титану, він забезпечує хорошу стійкість до корозії. Тим не менш, титан є дорогим матеріалом, а товсті пластини великого розміру потребують надзвичайно великих витрат, що обмежує його широкомасштабне застосування у великих проектах.

 

2.Трубна дошка з титановою поверхнею

Основа з вуглецевої сталі покрита титановим антикорозійним шаром. Зварювання титану зі сталлю легко дає крихкі фази FeTi, що призводить до дефектів, включаючи пори, тріщини та розшарування. Коли робочий тиск і температура коливаються, поверхневий шар має тенденцію відшаровуватися. Покриття великої площі потребує тривалих будівельних циклів і його важко відремонтувати, що створює ризик витоку теплообмінників.

 

3.Механічний компенсатор

Титанові труби механічно з’єднуються з трубною решеткою за допомогою посадки з натягом без металургійного сплавлення. Технологічні середовища можуть проникати в зазори, викликаючи щілинну корозію в хлоридно-іонних і вологих хлорних середовищах, що скорочує термін служби обладнання та робить його непридатним для важких умов роботи.

 

 

1. Властивість процесу

зварювання тиском у твердому тілі; пластини не оплавляються в цілому.

 

2. Ключові процедури

- Між шаром титанової оболонки та основою з вуглецевої/нержавіючої сталі зберігається заданий зазор із подальшим знежиренням і абразивним очищенням для очищення поверхні.
- Вибухові речовини розташовані на поверхні титанової пластини. Детонація детонаторами змушує титанову пластину вдарятися об підкладку на високій швидкості за допомогою детонаційних ударних хвиль.
– Надвисокий тиск, створюваний ударом, розриває оксидні плівки та утворює металеві струмені, реалізуючи металургійний зв’язок на атомному рівні. Для виготовлення заготовок із композиту титан-сталь формується хвилеподібна межа з’єднання.
- Подальша термічна обробка, вирівнювання, точна механічна обробка та свердління перетворюють заготовки на готові композитні трубні листи з титанової сталі.

 

3. Основні переваги

- Запобігає утворенню крихкої фази, викликаної зварюванням плавленням між титаном і сталлю.
– Міжфазова міцність на зсув перевищує міцність неблагородних металів, забезпечуючи чудову ефективність проти розшарування та стійкість до змін температури.
- Дозволяє виготовляти товсті трубні дошки великого діаметру для потреб теплообмінників великих розмірів.

 

 

1. Високоміцне металургійне з’єднання різнорідних металів

Між титаном і вуглецевою/нержавіючої сталлю досягається металургійний зв’язок на атомарному рівні, а не просто механічне з’єднання. Повне ультразвукове випробування (UT) виконується, щоб переконатися, що коефіцієнт з’єднання відповідає стандартам для резервуарів під тиском. Розшарування та відшарування рідко відбуваються під час змінної температури та тиску, що знижує ризики витоку, спричиненого корозією трубної дошки.

 

2. Збалансована стійкість до корозії та економічна ефективність

Титан класу Gr1/Gr2/Gr12 використовується для шару покриття, щоб протистояти сильним корозійним середовищам, таким як морська вода, вологий хлор, хлорні солі та розбавлені кислоти. Субстрат із вуглецевої або нержавіючої сталі, виготовлений під тиском, несе конструктивні навантаження. Порівняно з повністю титановими трубними пластинами, він зберігає антикорозійні властивості, водночас значно скорочуючи витрати задля кращої економічності.

 

3. Можливість виготовлення великого розміру з хорошою оброблюваністю

Можливе виготовлення товстих композитних трубних заготовок великого діаметру. Композитні пластини підтримують свердління та фрезерування з ЧПУ для адаптації до щільних трубних отворів і різноманітних схем розташування отворів теплообмінників. Міжфазне розтріскування та розшарування рідко виникають під час механічної обробки, задовольняючи специфікації виробництва посудин під тиском.

 

4. Широка адаптація до робочих умов і подовжений термін служби обладнання

Підходить для теплообмінного обладнання на хлорно-лужних заводах, установках з опріснення морської води та морських платформах, має гарну стійкість до точкової та щілинної корозії. Порівняно з конструкціями з нержавіючої сталі та титановою поверхнею це значно подовжує термін служби обладнання, зменшує частоту відключень для технічного обслуговування та скорочує витрати на експлуатацію та технічне обслуговування.

 

 

1. Висока чутливість до параметрів процесу

Відхилення в будь-якому параметрі, включаючи склад вибухової речовини, швидкість детонації, зазор між пластинами, обробку поверхні та режим ініціювання, призведуть до зниження швидкості кінцевого продукту.
- Аномальні параметри вибухівки: розтріскування пластини, вигоряння титанового шару або локальне несклеювання.
- Неналежна обробка поверхні: залишкові масляні плями та окалини спричиняють локальне розшарування поверхні.
- Неконтрольована температура термічної обробки: високі температури сприяють утворенню крихких інтерметалічних сполук і знижують міцність на поверхні поверхні; температура відпалу повинна строго контролюватися.

 

2. Обов’язкові процедури контролю якості готової продукції

Для заготовок, призначених для теплообмінників ємностей під тиском, перед механічною обробкою необхідно пройти повний набір перевірок:
- Ультразвукове дослідження для визначення склеєної площі;
- Випробування на міцність на механічний зсув;
- Металографічний аналіз межі розділу, щоб підтвердити відсутність незв'язаних зон і масивних крихких фаз.

 

 

1. Хлорно-лужна промисловість

охолоджувачі мокрого хлору та теплообмінники розсолу. Стійкий до корозії, викликаної іонами хлориду та хлору, слугуючи ключовим обладнанням для виробництва хлор-лугу.

 

2. Опріснення морської води та морська техніка

теплообмінники та конденсатори морської води, стійкі до корозії хлорид-іонів морською водою.

 

3. Нафтохімічна та тонка хімічна промисловість

теплообмінне обладнання для умов роботи з розчином солі та органічною кислотою.

 

4. Нова енергетика та гідрометалургія

теплообмінне та охолоджувальне обладнання для корозійних середовищ з високим вмістом солей.

 

5.Енергетичне та ядерне допоміжне обладнання

великорозмірні кожухотрубні теплообмінники для сильно корозійних середовищ.

 

 

Ruihang є прямим виробником титанової продукції, що постачає сировину оптимальної якості для ваших точних компонентів. Щоб дізнатися більше, зв’яжіться з нами електронною поштою:Sam.Rui@bjrh-titanium.com