Titanmaterialer er ikke en enkelt klasse. I henhold til forskjellen i urenhetsinnhold og legeringselementer, kan titan deles inn i industriell rent titan og forskjellige titanlegeringer, med forskjellige mekaniske egenskaper, korrosjonsbestandighet og prosessytelse. For titan varmerør er de mest brukte kvalitetene TA1 og TA2 industriell rent titan, og noen spesielle anledninger bruker titanlegeringer som TC4. Å forstå ytelsesforskjellene til forskjellige titankvaliteter bidrar til å velge det mest passende materialet i henhold til faktiske arbeidsforhold.
Industrielt rent titan er den mest brukte kategorien for oppvarming av rør. I henhold til innholdet av urenheter som jern, oksygen og nitrogen, er industriell rent titan delt inn i forskjellige kvaliteter. Den innenlandske standarden TA1 og TA2 tilsvarer henholdsvis den internasjonale Grade 1 og Grade 2. Jo lavere karaktertall, jo høyere renhet, jo bedre plastisitet og korrosjonsbestandighet, men jo lavere styrke. TA1 (Grade 1) har den høyeste renheten, den beste duktiliteten og stemplingsytelsen, og er lett å bøye og forme. Den er egnet for oppvarming av rør med komplekse former og mange bøyeprosesser. Dens korrosjonsmotstand er også den beste blant industriell rent titan, men styrken er relativt lav.
TA2 (Grade 2) er den mest brukte kvaliteten for titan varmerør, og det er også balansepunktet for omfattende ytelse. Sammenlignet med TA1 har TA2 noe høyere urenhetsinnhold, høyere styrke og hardhet, og tåler høyere trykk og flytskuring. Korrosjonsmotstanden er litt lavere enn TA1, men forskjellen er svært liten i de fleste korrosive miljøer, noe som er helt tilstrekkelig for konvensjonelle sjøvann og kjemiske applikasjoner. På grunn av sin balanserte styrke, korrosjonsmotstand og pris, har TA2 blitt det foretrukne materialet for de fleste titan varmerør og varmevekslerrør.
Titanlegeringer som TC4 (Ti-6Al-4V, Grade 5) brukes sjelden i konvensjonelle varmerør. TC4 er en + type titanlegering, med styrke nesten det dobbelte av ren titan, og tåler høyere trykk og mekanisk belastning. Imidlertid er korrosjonsmotstanden til TC4 litt lavere enn for industriell rent titan i noen medier, og sveiseprosessen er vanskeligere og kostnadene er høyere. Oppvarmingsrør i titanlegering brukes vanligvis bare ved spesielle anledninger med krav til høyt trykk, høy styrke, for eksempel dyphavsutstyr og høytrykksvarmevekslersystemer.
Når det gjelder korrosjonsbestandighet, er industriell rent titan generelt bedre enn titanlegeringer i de fleste kjemiske miljøer. Tilsetning av legeringselementer forbedrer styrken, men kan redusere stabiliteten til den passive filmen i enkelte spesifikke medier. I sjøvann, fortynnet salpetersyre, kromsyre og andre medier har TA1 og TA2 nesten samme utmerkede ytelse; i reduserende syrer som saltsyre og svovelsyre har TA1 med høy -renhet litt bedre ytelse. For sterke korrosjonsmiljøer anbefales det å bruke TA1 først for å oppnå best mulig korrosjonsbestandighet.
Når det gjelder prosessering og produksjon, har TA1 god plastisitet og er lett å bøye, utvide og sveise; TA2 har moderat plastisitet og kan også møte prosesskravene til konvensjonelle varmerør; TC4 titanlegering har dårlig plastisitet ved romtemperatur, krever varm behandling, og sveiseprosesskravene er også høyere.
Tabell 2 Ytelsessammenligning av vanlige titankvaliteter for varmerør
表格
| Titanium klasse | Internasjonal ekvivalent | Strekkstyrke | Korrosjonsmotstand | Formbarhet | Typisk applikasjon |
|---|---|---|---|---|---|
| TA1 | Karakter 1 | ~240 MPa | Beste | Glimrende | Komplekse formede rør, sterke korrosjonsscenarier |
| TA2 | Karakter 2 | ~345 MPa | Glimrende | God | Konvensjonelle varmerør, sjøvann, kjemikalie |
| TA3 | Grad 3 | ~450 MPa | God | General | Høye-styrkekrav, generell korrosjon |
| TC4 (Ti-6Al-4V) | Grad 5 | ~895 MPa | Moderat | Fattig | Høytrykk, høy belastning spesielle anledninger |
Rimelig utvalg av titankvaliteter i henhold til faktiske arbeidsforhold kan oppnå den beste balansen mellom ytelse og kostnad for titanvarmerør.
