寶雞森杰TA10鈦合金管換熱管***按需定制加工

鈦（Ti）是一種銀白色的過渡金屬，密度4.5g/cm3，熔點1668℃，沸點3287℃。它具有密度小、強度高（是金屬中的強度－重量比）、易加工、具有金屬光澤、耐濕氯氣腐蝕等特點。

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? ? ? ?鈦具有較好的可塑性，鈦的塑性主要依賴于其純度，鈦越純，塑性越大。高純鈦的延伸率可達50-60，斷面收縮率可達70-80，但收縮強度低（即收縮時產生的力度）。

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? ? ? ?鈦具有良好的抗腐蝕性能，不受大氣和海水的影響。在常溫下，不會被7以下鹽酸、5以下硫酸、硝酸、王水或稀堿溶液所腐蝕，只有氫氟酸、濃鹽酸、濃硫酸等才可對它作用。

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? ? ? ?鈦中雜質的存在，對其機械性能影響極大，特別是間隙雜質（氧O、氮N、碳C）可大大提高鈦的強度，顯著降低其塑性。鈦作為結構材料所具有的良好機械性能，就是通過嚴格控制其中適當的雜質含量和添加合金元素而達到的。

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? ? ? ?鈦能與鐵Fe、鋁Al、釩V、鉬Mo等元素熔成合金，造出高強度的輕合金，在很多方面有著廣泛的應用，包括航天（噴氣發動機、導彈及航天器）、軍事、工業程序（化工與石油制品、海水淡化及造紙）、汽車、農產食品、醫學（義肢、骨科移植及牙科器械與填充物）、廚房用具、運動用品、珠寶及手機等等。

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?鈦管按照使用要求和性能的不同執行兩個國家標準:GB/T3624-2010 GB/T3625-2007 ASTM 337 338

供應牌號:TA0，TA1，TA2，TA9，TA10，BT1-00，BT1-0，Gr1，Gr2

生產標準

一引用標準

1. GB 228 金屬拉伸實驗方法

2. GB 224 金屬管液壓實驗方法

3. GB 226 金屬管壓扁實驗方法

4. GB/T3620.1 鈦及鈦合金牌號和化學成分

5. GB/T3620.2 鈦及鈦合金加工產品化學成分及成分允許偏差

二技術要求

1. 鈦及鈦合金管的化學成分應符合GB/T3620.1的規定，需方復驗時，銘坤鈦業化學成分的允許偏差符合GB/T3620.2的規定。

2.管材外徑的允許偏差應符合表一規定。

3. 管材壁厚的允許偏差應不超過其名義壁厚的±12.5，管材壁厚的允許偏差不適用于鈦焊接管的焊縫處。

4. 管材的長度應符合表二規定。

5. 管材的定尺或倍尺長度應在其不定尺長度范圍內，定尺長度的允許偏差為 10mm，倍尺長度還應計入管材切斷時的切口量，每個切口量應為5mm。

鈦合金是以鈦為基礎加入其他元素組成的合金。鈦有兩種同質異晶體:882℃以下為密排六方結構α鈦，882℃以上為體心立方的β鈦。

合金元素根據它們對相變溫度的影響可分為三類:

①穩定α相、提高相轉變溫度的元素為α穩定元素,有鋁、碳、氧和氮等。其中鋁是鈦合金主要合金元素，它對提高合金的常溫和高溫強度、降低比重、增加彈性模量有明顯效果。

②穩定β相、降低相變溫度的元素為β穩定元素，又可分同晶型和共析型二種。 應用了鈦合金的產品

前者有鉬、鈮、釩等;后者有鉻、錳、銅、鐵、硅等。

③對相變溫度影響不大的元素為中性元素，有鋯、錫等。

氧、氮、碳和氫是鈦合金的主要雜質。氧和氮在α相中有較大的溶解度,對鈦合金有顯著強化效果,但卻使塑性下降。通常規定鈦中氧和氮的含量分別在0.15~0.2和0.04~0.05以下。氫在α相中溶解度很小,鈦合金中溶解過多的氫會產生氫化物，使合金變脆。通常鈦合金中氫含量控制在 0.015以下。氫在鈦中的溶解是可逆的，可以用真空退火除去。

隨著近年來鈦合金近凈成形技術及電子束焊、等離子弧焊、激光焊等現代焊接技術的發展，鈦合金的成形及焊接問題已不再是制約鈦合金應用的關鍵因素，阻礙鈦合金普遍應用于汽車工業的最主要原因還是成本過高。

無論是金屬最初的冶煉還是后續的加工，鈦合金的價格都遠遠高于其他金屬。汽車工業能夠接受的鈦制零件成本，用連桿鈦材8～13美元/kg，氣閥用鈦材13～20美元/kg，彈簧、發動機排氣系統及緊固件用鈦材希望在8美元/kg以下。而目前用鈦材料生產的零件成本比這些價格高了很多，鈦板材的生產成本大多數高于33美元/kg，是鋁板材的6～15倍，鋼板材的45～83倍。

鈦合金根據相的組成可分為三類:α合金,(α β)合金和β合金,中國分別以TA、TC、TB表示。

① α合金含一定量的穩定α相的元素，平衡狀態下主要由α相組成。α合金比重小，熱強性好、具有良好的焊接性和優異的耐蝕性,缺點是室溫強度低,通常用作耐熱材料和耐蝕材料。α合金通常又可分為全α合金(TA7)、近α合金 (Ti-8Al-1Mo-1V)和有少量化合物的α合金(Ti-2.5Cu)。?

② (α β)合金含一定量的穩定α相和β相的元素，平衡狀態下合金的組織為α相和β相。(α β)合金有中等強度、并可熱處理強化，但焊接性能較差。(α β)合金應用廣泛,其中Ti-6Al-4V合金的產量在全部鈦材中占一半以上。

③ β合金含大量穩定β相的元素，可將高溫β相全部保留到室溫。β合金通常又可分為可熱處理β合金(亞穩定β合金和近亞穩定β合金)和熱穩定β合金。可熱處理 β合金在淬火狀態下有優異的塑性，并能通過時效處理使抗拉強度達到130~140kgf/mm2。β合金通常作高強度高韌性材料使用。缺點是比重大，成本高，焊接性能差，切削加工困難。

鈦管道配件標準化生產近幾年在我國興起，也是鈦管道應用中的一次革命，它使鈦管道壽命大 大提高，使鈦的應用推進一步。本文對我國標準鈦管件的發展歷史，鈦管件的工作情況，以往采用的鈦管件進行了詳細分析和評述，并介紹了彎頭生產先進技術—彎頭推擠工藝，此種工藝生產的鈦彎頭可壁厚均勻。介紹了國內外鈦管件標準的誕生與發展，及我國的鈦管件生產和標準化。

通過大量的試驗和應用實例都證明，在電站凝汽器上用鈦管，在技術上和經濟上都具有很大的優越性，從經濟角度來看，以日本1983年一臺1000Mw凝汽器的核電機組用管材(大約需要5萬根凝汽器管)價格為例，按照凝汽器的使用時間為40年計，鋁黃銅管平均年泄漏lO根，在40年內無泄漏。鈦管在發電站上應用所要解決的三個問題：

1.腐蝕問題

濱海電站的凝氣器用海水做冷卻水．由于海水中含有大量的泥沙、懸浮物質、海洋生物和各種腐蝕性物質．在海水與河水交替變化的淡咸水中的情況更為嚴重。傳統使用的銅臺金管發生腐蝕方式有：腐蝕(均勻腐蝕)、潰蝕、沖蝕和應力腐蝕等。因為鈦具有優異的耐腐蝕性能，所以鈦管凝氣器因腐蝕而造成的海水泄漏事故已被杜絕，但是，由于它的耐蝕性能好，不象銅合金管那樣在表面產生一種含毒物質．故在鈦管內壁上就容易有海生物附著，從而影響傳熱效果，所以就必須有相應的清洗裝置。

2.吸氫問題

盡管鈦材表面具有致密的鈍化膜，在許多強腐蝕介質中非常耐腐蝕，但是由于鈦與氫的親合力很大。非常容易吸氫。在常溫時就發生，高溫時(如100℃)吸氫迅速。氫在鈦中的固熔限很小(約為20ppm)，超過限量就會在鈦表面上析出氫化物(TtH2)。隨著表面TiH2的增多，鈦的沖擊值和延伸率迅速降低4J。此外，在舊機組改造時，由于管板是銅合金，冷凝管用鈦，這就需要采用陰極保護裝置以防止電化學腐蝕如日立公司發電廠凝氣器采用海水冷卻，用鈦列管與銅合金板組成電偶，當保護電位低于一0．75 v(ScE)時使出口的鈦管端吸氫，使用一年氫含量達到650ppm；如果電位選用一0.5～O.75 v(scE)，在常溫下鈦不會發生吸氫”。

3.震動問題

由于鈦管的耐蝕性好。鈦制凝汽器不會因為腐蝕而發生泄漏損壞．但鈦管卻可能由于振動而造成損壞．要避免鈦管的振動問題，在制造壘鈦凝汽器時，就要確定適應的隔板間距；在在改造老機組時，則要考查原來的隔板間距是否適用。

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