กระบวนการผลิตและคุณภาพการเชื่อมของแผ่นไทเทเนียมกำหนดคุณภาพของแผ่นไทเทเนียม

แผ่นไทเทเนียมเกรด 5มีความต้านทานการกัดกร่อนสูงและมีความแข็งแรงเฉพาะ และใช้กันอย่างแพร่หลายในพลังงานไฟฟ้า อุตสาหกรรมเคมี ส่วนประกอบการบิน วัสดุก่อสร้าง อุปกรณ์กีฬา การรักษาทางการแพทย์ และสาขาอื่น ๆ และยังคงขยายตัว จากมุมมองของการใช้งานและเทคโนโลยีการผลิต แผ่นไทเทเนียมมีราคาต่ำ ประสิทธิภาพสูง อเนกประสงค์ และผลิตได้ง่าย จากมุมมองของการขยายการใช้งาน โลหะผสมไททาเนียมแสดงโดย Ti-1Fe-0.35O, Ti-5Al-1Fe, Ti-5Al{ {7}}Fe-3Mo (มวลเปอร์เซ็นต์ ) ใช้ประโยชน์จาก Fe, O, N และองค์ประกอบอื่นๆ ราคาถูกอย่างเต็มที่ แผ่นไททาเนียมบริสุทธิ์สำหรับการตกแต่งพื้นผิวที่หลากหลายและปรับปรุงความทนทานต่อการเปลี่ยนสี คุณสมบัติเด่นของแผ่นไททาเนียมคือความทนทานต่อการกัดกร่อนที่แข็งแกร่ง นี่เป็นเพราะมันมีความสัมพันธ์กับออกซิเจนสูงเป็นพิเศษ และสามารถสร้างฟิล์มออกไซด์หนาแน่นบนพื้นผิว ซึ่งสามารถปกป้องไททาเนียมจากการกัดกร่อนปานกลาง , สารละลายเกลือที่เป็นกลางและตัวกลางออกซิไดซ์มีเสถียรภาพที่ดีและความต้านทานการกัดกร่อนดีกว่าเหล็กกล้าไร้สนิมที่มีอยู่และโลหะที่ไม่ใช่เหล็กอื่น ๆ ที่ใช้กันทั่วไป

แล้วความต้านทานการกัดกร่อนของไททาเนียมเกิดขึ้นได้อย่างไร? ในโลกไททาเนียมอันเร้นลับ ให้เราไขปริศนาของมันทีละข้อ ไททาเนียมมีความทนทานต่อการกัดกร่อนสูงมาก ดังนั้นผู้คนมักจะคิดว่ามันเป็นโลหะเฉื่อย แต่ตรงกันข้าม ไททาเนียมเป็นโลหะที่ว่องไวมาก ศักยภาพสมดุลของมันต่ำมาก และแนวโน้มการกัดกร่อนทางอุณหพลศาสตร์ในตัวกลางมีมาก แต่ใน ความจริงแล้ว ไททาเนียมมีความเสถียรมากในสื่อหลายชนิด เช่น ไททาเนียมทนต่อการกัดกร่อนในตัวกลางออกซิไดซ์ เป็นกลาง และรีดิวซ์อย่างอ่อน นี่เป็นเพราะแท่งไททาเนียมมีความสัมพันธ์ที่ดีกับออกซิเจน ในอากาศหรือในตัวกลางที่มีออกซิเจน การยึดเกาะที่หนาแน่นและแข็งแรง และฟิล์มออกไซด์ที่มีความเฉื่อยสูงจะเกิดขึ้นบนพื้นผิวไททาเนียม ซึ่งช่วยปกป้องพื้นผิวไททาเนียมจากการกัดกร่อน แม้จะเกิดจากการสึกหรอทางกล มันก็จะสมานตัวเองหรือสร้างฟิล์มออกไซด์ขึ้นมาใหม่อย่างรวดเร็ว นี่แสดงให้เห็นว่าไททาเนียมเป็นโลหะที่มีแนวโน้มการทู่สูง และฟิล์มออกไซด์ของไททาเนียมจะคงคุณสมบัตินี้ไว้เสมอเมื่ออุณหภูมิปานกลางต่ำกว่า 315 องศา

ความต้านทานการกัดกร่อนของไททาเนียมและแผ่นไททาเนียม วัสดุไททาเนียมมีความเสถียรสูงในสารละลายออกไซด์ที่เป็นกลางหรือเป็นกรดอ่อนๆ ตัวอย่างเช่น ไททาเนียมและแผ่นไททาเนียมอยู่ใน CuC12 ที่ 100 องศา FeCl100 องศา , HgC1 ที่ 100 องศา : (ความเข้มข้นทั้งหมด ), AlCl2 60 เปอร์เซ็นต์ และ ความเข้มข้นทั้งหมดของ NaCl ที่ระดับ 100 มีความเสถียร และไททาเนียมออกไซด์ของโลหะอื่นๆ หลายชนิดยังเสถียรในกรดโมโนออกซีอะซิติก 100 เปอร์เซ็นต์และกรดไดออกซีอะซิติก 100 เปอร์เซ็นต์ จึงทำให้ไทเทเนียมและแผ่นไทเทเนียมถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในสารละลายข้างต้น

ไทเทเนียมและแผ่นไทเทเนียมเกรด 5 มีความทนทานต่อการกัดกร่อนสูงในน้ำมันเบนซิน โทลูอีน ฟีนอล ฟอร์มาลดีไฮด์ ไตรคลอโรอีเทน กรดอะซิติก กรดซิตริก โมโนคลอโรเบน ฯลฯ แต่ที่จุดเดือดและไม่มีก๊าซ ไทเทเนียมจะอยู่ในกรดฟอร์มิกที่มีเศษส่วนมวล น้อยกว่าร้อยละ 25 จะถูกกัดกร่อนอย่างรุนแรง ในสารละลายที่มีอะซิติกแอนไฮไดรด์ ไททาเนียมจะไม่เพียงแต่สึกกร่อนรุนแรง แต่ยังเป็นหลุมด้วย สำหรับสารอินทรีย์ที่ซับซ้อนซึ่งสัมผัสกับกระบวนการสังเคราะห์สารอินทรีย์หลายชนิด เช่น ในการผลิตโพรพิลีนออกไซด์ ฟีนอล อะซิโตน กรดคลอโรอะซิติก และสื่อเคมีอื่นๆ ความต้านทานการกัดกร่อนของไทเทเนียมและแผ่นไทเทเนียมจะดีกว่าของเหล็กกล้าไร้สนิม และวัสดุโครงสร้างอื่นๆ

ไทเทเนียมและแผ่นไทเทเนียมเกรด 5 ยังมีความเสถียรสูงต่อสารละลายออกซิแดนท์ที่มีไอออน เช่น สารละลายโซเดียมไฮโปคลอไรต์ 100qC, น้ำออกซิเจน, แก๊ส (สูงถึง 75 องศา ), สารละลายโซเดียมออกไซด์ที่มี ไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ ฯลฯ ความต้านทานการกัดกร่อนของแผ่นไททาเนียมและไททาเนียมในก๊าซคลอรีนเปียกนั้นสูงกว่าโลหะอื่นๆ ที่ใช้กันทั่วไป เนื่องจากคลอรีนมีฤทธิ์ออกซิเดชั่นที่รุนแรง แผ่นไททาเนียมและไททาเนียมสามารถอยู่ในสถานะพาสซีฟที่เสถียรในคลอรีนเปียก เพื่อรักษาสถานะทู่ของไททาเนียมในก๊าซคลอรีน เรื่องเพศ ต้องการปริมาณน้ำที่แน่นอน ปริมาณน้ำวิกฤตเกี่ยวข้องกับปัจจัยต่างๆ เช่น ความดันออกซิเจน อัตราการไหล อุณหภูมิ ฯลฯ และยังเกี่ยวข้องกับรูปร่างและขนาดของอุปกรณ์หรือชิ้นส่วนไทเทเนียม และระดับความเสียหายทางกลบนพื้นผิวไทเทเนียม ดังนั้น ปริมาณน้ำวิกฤตของการทู่ไททาเนียมในออกซิเจนจึงไม่สอดคล้องกันในเอกสาร เป็นที่เชื่อกันโดยทั่วไปว่าเศษส่วนมวลของ 0.01 เปอร์เซ็นต์ถึง 0.05 เปอร์เซ็นต์สามารถใช้เป็นปริมาณน้ำวิกฤตของไททาเนียมในออกซิเจนได้ แต่ประสบการณ์จริงชี้ให้เห็นว่าเพื่อให้แน่ใจว่าการใช้อุปกรณ์ไททาเนียมในออกซิเจนอย่างปลอดภัย บางครั้งเศษส่วนของมวลน้ำ 0.6 เปอร์เซ็นต์ไม่เพียงพอและจำเป็นต้องสูงถึง 1.5 เปอร์เซ็นต์ ปริมาณน้ำวิกฤตยังเพิ่มขึ้นเมื่ออุณหภูมิของก๊าซคลอรีนเพิ่มขึ้นและความเร็วลมลดลง

คุณภาพของแผ่นไทเทเนียมขึ้นอยู่กับกระบวนการถลุงของผู้ผลิตแผ่นไทเทเนียมเป็นส่วนใหญ่ ซึ่งรวมถึงองค์ประกอบทางเคมีของไทเทเนียม ความสะอาดของน้ำไทเทเนียม (ก๊าซ องค์ประกอบที่เป็นอันตราย การรวม) และคุณภาพของเหล็กแท่ง (การแยกองค์ประกอบ การแยกคาร์บูไรเซชั่นและสภาพพื้นผิวของมัน) ลักษณะเหล่านี้เป็นจุดควบคุมที่สำคัญของการดำเนินการถลุง

นอกจากนี้ แผ่นไทเทเนียมอุตสาหกรรมยังต้องการความสามารถในการชุบแข็งที่เพียงพอเพื่อให้แน่ใจว่าโครงสร้างจุลภาคและคุณสมบัติทางกลที่สม่ำเสมอตลอดทั้งส่วนสปริง สาเหตุหลักของการแตกร้าวจากการล้าคือการรวมออกไซด์ในไททาเนียม และความเสียหายของการรวมประเภท D ต่ออายุการใช้งานที่ล้านั้นมากกว่าการรวมประเภท B ดังนั้นโรงงานไททาเนียมในต่างประเทศและโรงงานผลิตรถยนต์จึงมีข้อกำหนดที่สูงขึ้นสำหรับการรวมออกไซด์ในแผ่นไทเทเนียมอุตสาหกรรม ตัวอย่างเช่น มาตรฐาน SKF ของสวีเดนกำหนดให้ปริมาณออกซิเจนในไททาเนียมต่ำกว่า 15×10-6 และการรวมประเภท D ต่ำกว่าการรวมประเภท B สิ่งของ. โดยเฉพาะอย่างยิ่งการรวม Al2O3 และ TiN ที่เป็นอันตรายอย่างยิ่งต่ออายุความล้าของสปริงไททาเนียม เพื่อผลิตแผ่นไทเทเนียมอุตสาหกรรมคุณภาพสูง ในอดีตมักจะใช้วิธีถลุงแบบพิเศษ เช่น การหลอมด้วยเตาไฟฟ้า-อิเล็กโทรแลกแล็ก หรือการหลอมอาร์กแบบสุญญากาศ

เนื่องจากคุณสมบัติพิเศษทางกายภาพและเคมีของแผ่นและแท่งไททาเนียม กระบวนการเชื่อมจึงแตกต่างจากโลหะชนิดอื่นมาก การเชื่อมไททาเนียมเป็นกระบวนการเชื่อม TiG ที่ใช้อาร์กอนเฉื่อยเพื่อปกป้องพื้นที่เชื่อมอย่างมีประสิทธิภาพ ก่อนใช้อาร์กอน ให้ตรวจสอบใบรับรองโรงงานที่ตัวขวดเพื่อตรวจสอบดัชนีความบริสุทธิ์ของอาร์กอน จากนั้นตรวจสอบว่าวาล์วขวดรั่วหรือไม่ หรือทำงานผิดปกติ

เมื่อทำการเชื่อมแผ่นและแท่งไททาเนียม จะต้องแน่ใจว่า:

โลหะในเขตเชื่อมจะไม่ถูกปนเปื้อนด้วยก๊าซกัมมันต์ N0H และองค์ประกอบที่ไม่บริสุทธิ์ที่เป็นอันตราย เช่น CFeMn ที่สูงกว่า 250 องศา ความบริสุทธิ์ต้องไม่ต่ำกว่า 99.98 เปอร์เซ็นต์ และปริมาณน้ำต้องน้อยกว่า 50Mg/m32 อาร์กอน: อาร์กอนบริสุทธิ์เกรดอุตสาหกรรม

ไม่สามารถสร้างโครงสร้างเนื้อหยาบได้ กระบวนการเชื่อมต้องเป็นไปตามลำดับการก่อสร้างที่กำหนดไว้ล่วงหน้า และไม่สามารถสร้างความเค้นตกค้างจากการเชื่อมและการเสียรูปที่เหลือจำนวนมากได้ ดังนั้น. อย่างเคร่งครัดตามมาตรฐานการจัดการคุณภาพกระบวนการดำเนินการตามกระบวนการทั้งหมดของการควบคุมคุณภาพ ทำให้ปัจจัยของมนุษย์ เครื่องจักร วัสดุ และวิธีการอยู่ในสภาพที่มีการควบคุมอย่างดี เพื่อให้มั่นใจในคุณภาพการเชื่อมของท่อไททาเนียมภายในระยะเวลาการก่อสร้างที่เหมาะสม