鈦管按照使用要求和性能的不同執(zhí)行兩個國家標(biāo)準(zhǔn):GB/T3624-2010 GB/T3625-2007 ASTM 337 338

供應(yīng)牌號:TA0，TA1，TA2，TA9，TA10，BT1-00，BT1-0，Gr1，Gr2

生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)

一引用標(biāo)準(zhǔn)

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(xué)成分

5. GB/T3620.2 鈦及鈦合金加工產(chǎn)品化學(xué)成分及成分允許偏差

二技術(shù)要求

1. 鈦及鈦合金管的化學(xué)成分應(yīng)符合GB/T3620.1的規(guī)定，需方復(fù)驗時，銘坤鈦業(yè)化學(xué)成分的允許偏差符合GB/T3620.2的規(guī)定。

2.管材外徑的允許偏差應(yīng)符合表一規(guī)定。

3. 管材壁厚的允許偏差應(yīng)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(yīng)符合表二規(guī)定。

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

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

合金元素根據(jù)它們對相變溫度的影響可分為三類:

①穩(wěn)定α相、提高相轉(zhuǎn)變溫度的元素為α穩(wěn)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(qiáng)度、降低比重、增加彈性模量有明顯效果。

②穩(wěn)定β相、降低相變溫度的元素為β穩(wěn)定元素，又可分同晶型和共析型二種。 應(yīng)用了鈦合金的產(chǎn)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(zhì)。氧和氮在α相中有較大的溶解度,對鈦合金有顯著強(qiáng)化效果,但卻使塑性下降。通常規(guī)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(chǎn)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(shù)及電子束焊、等離子弧焊、激光焊等現(xiàn)代焊接技術(shù)的發(fā)展，鈦合金的成形及焊接問題已不再是制約鈦合金應(yīng)用的關(guān)鍵因素，阻礙鈦合金普遍應(yīng)用于汽車工業(yè)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(xù)的加工，鈦合金的價格都遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其他金屬。汽車工業(yè)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(fā)動機(jī)排氣系統(tǒng)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(chǎn)的零件成本比這些價格高了很多，鈦板材的生產(chǎn)成本大多數(shù)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(jù)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(wěn)定α相的元素，平衡狀態(tài)下主要由α相組成。α合金比重小，熱強(qiáng)性好、具有良好的焊接性和優(yōu)異的耐蝕性,缺點是室溫強(qiáng)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(wěn)定α相和β相的元素，平衡狀態(tài)下合金的組織為α相和β相。(α+β)合金有中等強(qiáng)度、并可熱處理強(qiáng)化，但焊接性能較差。(α+ β)合金應(yīng)用廣泛,其中Ti-6Al-4V合金的產(chǎn)量在全部鈦材中占一半以上。

③ β合金含大量穩(wěn)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(wěn)定β合金和近亞穩(wěn)定β合金)和熱穩(wěn)定β合金。可熱處理 β合金在淬火狀態(tài)下有優(yōu)異的塑性，并能通過時效處理使抗拉強(qiáng)度達(dá)到130~140kgf/mm2。β合金通常作高強(qiáng)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(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)近幾年在我國興起，也是鈦管道應(yīng)用中的一次革命，它使鈦管道壽命大大提高，使鈦的應(yīng)用推進(jìn)一步。本文對我國標(biāo)準(zhǔn)鈦管件的發(fā)展歷史，鈦管件的工作情況，以往采用的鈦管件進(jìn)行了詳細(xì)分析和評述，并介紹了彎頭生產(chǎn)先進(jìn)技術(shù)—彎頭推擠工藝，此種工藝生產(chǎn)的鈦彎頭可壁厚均勻。介紹了國內(nèi)外鈦管件標(biāo)準(zhǔn)的誕生與發(fā)展，及我國的鈦管件生產(chǎn)和標(biāo)準(zhǔn)化。

通過大量的試驗和應(yīng)用實例都證明，在電站凝汽器上用鈦管，在技術(shù)上和經(jīng)濟(jì)上都具有很大的優(yōu)越性，從經(jīng)濟(jì)角度來看，以日本1983年一臺1000Mw凝汽器的核電機(jī)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(nèi)無泄漏。鈦管在發(fā)電站上應(yīng)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(zhì)、海洋生物和各種腐蝕性物質(zhì)．在海水與河水交替變化的淡咸水中的情況更為嚴(yán)重。傳統(tǒng)使用的銅臺金管發(fā)生腐蝕方式有：腐蝕(均勻腐蝕)、潰蝕、沖蝕和應(yīng)力腐蝕等。因為鈦具有優(yōu)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(chǎn)生一種含毒物質(zhì)．故在鈦管內(nèi)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(yīng)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(qiáng)腐蝕介質(zhì)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(fā)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(jī)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(hù)裝置以防止電化學(xué)腐蝕如日立公司發(fā)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(dāng)保護(hù)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(dá)到650ppm；如果電位選用一0.5～O.75 v(scE)，在常溫下鈦不會發(fā)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(fā)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(yīng)的隔板間距；在在改造老機(jī)組時，則要考查原來的隔板間距是否適用。

鈦管道彎頭一般事故如下：

一、鈦合金管道彎頭，應(yīng)作準(zhǔn)期查察，常常對體現(xiàn)的加工表面須堅持清潔，拔除污垢，齊截地存放在室內(nèi)透風(fēng)單調(diào)的當(dāng)?shù)?，堆置或露天存放?

二、鈦合金管道彎頭的球閥，阻止閥，閘閥運用時，只作全開或全閉，不容許做調(diào)節(jié)流量用，密封面受沖蝕，加速磨損。

三、閘閥和上螺紋阻止閥內(nèi)有倒密封裝備，手輪旋至最上位頭表面永劫間不會生銹，不會被墮落。常常堅持鈦合金管道鈦彎頭的單調(diào)和透風(fēng)，堅持器的清潔和齊截，按照準(zhǔn)確的存放腳步存放。

依據(jù)工件要求和表面狀況接收堿洗、水溶性洗濯劑、氯溶劑噴砂，噴丸等方法舉辦收拾鈦標(biāo)準(zhǔn)件。焊條使用時應(yīng)連接單調(diào)，鈦鈣型應(yīng)經(jīng)150℃單調(diào)1小時，低氫型應(yīng)經(jīng)200-250℃單調(diào)1小時(不能屢次重復(fù)烘干，不然藥皮簡單開裂脫落)，警備焊條藥皮粘油及另外臟物，避免致使焊縫增加含碳量和影響焊件質(zhì)量。彎頭焊接時，遭到重復(fù)加熱分出碳化物，消沉耐墮落性和力學(xué)功能。焊后硬化性較大，簡單孕育發(fā)生裂紋。若接收同典范的焊條焊接，有必要舉辦300℃以上的預(yù)熱和焊后700℃左右的緩冷處理賞罰。若焊件不能舉辦焊后熱處理賞罰，則應(yīng)選用鉻鎳鈦合金管道焊條。準(zhǔn)確的收拾鈦合金管道彎頭，能進(jìn)步其使用的安靜功能，延伸其使用周期。鈦管道彎頭在裝備時要把穩(wěn)密封性，泛起泄露表象，影響管道的正常工作。鈦合金管道彎頭裝備時，可將鈦合金管道彎頭按聯(lián)接腳步直接裝備在管路上，按照運用的方位舉辦裝備。普通環(huán)境下，可裝備在管路盡情方位上，但需便于操作的查驗，把穩(wěn)阻止鈦合金管道彎頭介質(zhì)流向應(yīng)是縱閥瓣下面往，鈦合金管道彎頭只能水平裝備。

鈦及鈦合金管道安裝鈦及鈦合金管運輸及存入時應(yīng)注意不與鐵質(zhì)材料接觸、碰撞。

1.鈦及鈦合金管的切割應(yīng)采用機(jī)械方法，切割速度應(yīng)以低速為宜；鈦管用砂輪切割或修磨時，應(yīng)使用專用砂輪片；不得使用火焰切割。坡口宜采用機(jī)械方法加工。

2.鈦及鈦合金管焊接應(yīng)采用惰性氣體保護(hù)焊或真空焊，不能采用氧—乙炔焊或二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊，也不得采用普通手工電弧焊。

3.鈦及鈦合金管安裝時不得用鐵質(zhì)的工具及材料敲擊和擠壓；在碳鋼支、吊架與鈦及鈦合金管道之間應(yīng)墊入橡膠板或軟塑料板，使其不與鈦及鈦合金管道直接接觸；鈦及鈦合金管道穿墻及穿樓板時應(yīng)加裝套管，其間隙不應(yīng)小于10mm，并填塞絕緣物，絕緣物中不應(yīng)含有鐵質(zhì)雜質(zhì)。

4.鈦及鈦合金管不宜與其他金屬管道直接焊接連接。當(dāng)需要進(jìn)行連接時，可采用活套法蘭連接。使用的非金屬墊片一般為橡膠墊或塑料墊，并應(yīng)控制氯離子含量不得超過25ppm。