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钛合金网的用途以及种类

 

钛及其合金的比强度(强度与重量比)在金属结构材料中是很高的,它的强度与钢材相当,但其重量仅为钢材的57%。另外,钛及其合金的耐热性很强,在500℃的大气中仍能保持良好的强度和稳定性,短时间工作温度甚至还可更高些。而铝在150℃、不锈钢在310℃就失去原有的机械性能。当飞机、导弹、火箭高速飞行时,其发动机和表面温度相当高,铝合金已不能胜任,这时,采用钛合金是十分合适的。正是由于钛及其合金具有强度大、重量轻、耐热性强的综合优良性能,在飞机制造中用它来代替其它金属时,不仅可以延长飞机使用寿命,而且可以减轻其重量,从而大大提高其飞行性能。所以,钛是航空工业和宇宙工业中最有前途的结构材料之一。 钛及其合金在航空工业中主要用于制造飞机发动机和机身。一般来讲,马赫数小于2的飞机,其发动机使用一部分钛及其合金,机身一般用铝合金。马赫数等于2的飞机,其发动机用钛量增加,而且机身也部分需用钛。马赫数大于3.5的飞机,其发动机入口温度已很高,就不能用钛合金而需用超合金了,但其机身用钛量则显著增加。 钛及其合金还具有良好的耐低温性能,即使在-250℃的超低温下,它仍具有较高的冲击强度,可耐高压抗震动,因此,钛及其合金在火箭、导弹和宇宙飞船上不仅用于制造发动机外壳和结构部件,而且用于制造高压容器,如高压气瓶、低温液态燃料箱等。

____钛在石化工业中多用于制造化工设备。化工设备的选材问题相当重要,大量的压力容器、贮槽、塔器、换热器、管道乃至紧固件和连接件等等在工作条件下不仅要承受一定的载荷,而且要受到许多介质的强烈腐蚀,工作条件十分苛刻。在这种情况下,许多设备的选材只在常用不锈钢的基础上进行调整,已不能适应。而钛及钛合金的机械性能与不锈钢相近,耐蚀性能则远为优异,为此,在重要的化工设备中钛材逐渐以各种方式如衬钛、钛钢复合以至全钛得到应用。 我国钛在石化工业的应用源于80年代初,上海金山石化总厂的乙烯装置及芳烃提取装置,兰州炼油化工厂的苯***盐酸生产装置由于钛材的应用解决了长期困扰企业生产的腐蚀问题,随后上海高桥石化、巴陵石化公司等都投入了大量的资金,在石化工业装备中用到钛材,并获得良好的经济效益及社会效益。

由于钛具有优良的耐腐蚀性能、力学性能和工艺性能,被广泛的应用于国民经济许多部门。特别是在化工生产中,用钛代替不锈钢、镍基合金和其它稀有金属作为耐腐蚀材料,这对增加产量,提高产品质量,延长设备使用寿命、减少消耗、降低能耗、降低成本、防止污染、改善劳动条件和提高生产率等方面都有十分重要的意义。 近年来,我国化工用钛的范围在不断扩大,用量逐年增加,钛已成为化工装备中主要的防腐蚀材料之一。钛作为一种用于化工装置中的耐腐蚀结构材料,已经确立了它的地位,而且作为化工设备中的理想材料,钛也愈来愈引起工程技术人员的重视。 一、***碱工业 ***碱工业是重要的基本原料工业,其生产和发展对国民经济影响很大。这是因为钛对***离子的耐腐蚀性能优于常用的不锈钢和其它有色金属。目前***碱工业中广泛采用钛来制造金属阳极电解槽、离子膜电解槽、湿***冷却器、精制盐水预热器、脱***塔、***气冷却洗涤塔等。这些设备的主要零部件过去多采用非金属材料(如石墨、聚***乙烯等),由于非金属材料的力学性能、热稳定性能和加工工艺性能不够理想,造成设备笨重、能耗大、寿命短,并影响产品质量和污染环境。 因此,我国自70年代以来,开始陆续用金属阳极电槽和离子膜电槽代替石墨电槽,用钛制湿***冷却器代替石墨冷却器,均取得良好的效果。 例如:钛制湿***冷却器的应用。食盐电解生产烧碱要产生大量的高温湿***气,温度一般在75~95℃,需要经过冷却和干燥才能使用。 我国食盐电解制取***气的生产,以前因为冷却工艺不合理或因冷却设备的腐蚀问题影响了***气产量和质量,而且还严重地污染了环境。耐高温湿***气腐蚀的钛制冷却器投入生产,改变了***碱工业中制取***的生产面貌。钛在高温湿***气的环境中极耐腐蚀,钛在常温时的***水中,腐蚀速率为0.000565mm/a;在80℃时的***水中,钛的腐蚀速率为0.00431mm/a;在含95%湿***气中,常温下钛的腐蚀速率为0.00096mm/a。许多***碱厂使用了钛制湿***气冷却器,有的已使用了近20年,至今仍然完好无损。 二、纯碱工业 纯碱是最基本的化工原料之一,它直接关系到国民经济的发展。纯碱生产过程中,气体介质多为NH3和CO2, 液体介质多为NaCl、NH4Cl、NH4HCO3和Cl- 浓度较高的溶液,使用碳钢、铸铁材质进行碳酸化反应的碳化塔小管、热母液冷却器、冷却器、结晶外冷器等主体设备,均不耐腐蚀,腐蚀泄漏严重,使用寿命不超过三年。1975-1977年,天津碱厂和大连化学工业公司建厂进行了钛应用示范工作,碳化塔冷却管Φ63×2mm、钛平板换热器、钛外冷器、钛泵、CO2透平压缩机转子、Ti-6Al-4V合金叶轮等的应用效果很好,这为全行业进行用钛技术改造和新建三个年产60万吨纯碱厂起到了样板作用。 例如:某纯碱厂蒸馏塔顶部氨冷凝器应用纯钛管代替铸铁管。氨冷凝器是纯碱生产过程中,将蒸馏塔蒸出的氨气进行冷凝的设备,它由两个铸铁冷却箱组成,每个箱的直径2.5m,高1.2m,箱内原装有Φ63×6×2986mm铸铁小管214根,两个箱共428根。管内外均用热固性酚醛清漆防腐,管外介质为NH3、CO2、H2O蒸气,温度95℃左右。管内走NH4Cl母液,与管外介质进行换热。在此条件下,铸铁管腐蚀严重,使用一年即有部分管子腐蚀穿孔,2年已腐蚀损坏严重,停止使用。为解决氨冷凝器内铸铁管严重腐蚀问题,将铸铁管全部替换为TA2钛管,规格为Φ60×2×3010mm,钛管管端与铸铁花板间用O型橡胶圈密封。这是我国纯碱工业第一台蒸馏塔的冷却小管采用纯钛管。投产使用二年多,曾抽管进行宏观检查,未发现腐蚀现象,预计使用寿命可达20年以上,可比铸铁管延长10倍。由于钛管耐腐蚀,传热效率保持良好(铸铁管在3年一个大修期间,其传热效率前期好,中期差,后期就失效),管内NH4Cl母液预热回收热量,提高母液进入蒸馏塔的温度,可节约大量蒸汽,经济效益明显。

[来源:原创] [作者:wutielu] [日期:12-05-24] [热度:]