鈦材設備制造技術(shù)

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1、鈦材設備制造技術(shù)摘　要　本文結(jié)合蘭煉三葉公司順酐裝置中鈦材設備的制造實踐，介紹了鈦材焊接工序、工藝特點和焊接工藝參數(shù)，從加工條件、坡口切削、卷板以及焊接工藝特點和焊接保護措施等方面，總結(jié)了確保鈦材設備制造質(zhì)量的經(jīng)驗。主題詞　金屬材料　設備　制造　工藝　焊接　性能ManufactureTechnologyofEquipmentMadeofTitaniumYueYufeng(Lanzhou,Gansu)&FangYouqiao1　前言　　鈦材是一種新型金屬材料，具有較高的強度、較小的密度(僅為碳鋼的60%)、優(yōu)良的耐腐蝕性能以及良好的工藝性能，今后將日益廣泛地用于制造耐腐蝕的石

2、油化工設備。我們?yōu)樘m煉三葉公司順酐裝置共制造了十二臺鈦材設備，其中冷換設備五臺、塔三臺、罐四臺。經(jīng)過近幾年的開工使用證明，冷換設備傳熱系數(shù)高、不易結(jié)垢；塔和罐基本上沒有腐蝕情況，使用效果較好?！　√m煉三葉公司新建的化工原料順酐裝置，因介質(zhì)腐蝕性強，有些設備選用了鈦材制造。由于我們是首次制造鈦材設備，技術(shù)資料和經(jīng)驗都比較缺乏，而焊接是決定鈦材設備質(zhì)量的3.2　螺旋鋁芯扭制成型　　關(guān)鍵，為此我們進行了大量的鈦材焊接工藝性能評定實驗，確定了鈦材的焊接工藝參數(shù)。鈦材特有的物理性能、機械性能及較高的化學活性，決定了鈦材設備的制造不同于碳鋼或不銹鋼設備的制造?！　　　　　　　　　　♀伈?/p>

3、設備的制造加工流程見圖1?！　　　　　　　　　　　　　　　　D1　鈦材設備加工流程框圖2　組裝及加工2.1　前期準備　　(1)專門劃分一塊鈦材設備制造區(qū)域，嚴禁與碳鋼設備混堆、接觸，工作場地必須鋪設橡膠板?！　?2)材料要入庫妥為保管，禁止露天堆放。同時設置幾個鈦材專用的邊角余料箱，將邊角料分類回收。　　(3)自行設計、制造所需的專用機具、胎具等。其中多層螺旋盤管彎制機不但解決了鈦材盤管的煨彎難題，還榮獲國家專利，專利號為922338574；其它設備如剪板機、刨邊機、滾板機等要保持清潔，防止油污、鐵屑、輥子上的缺陷等損傷鈦材表面?！　?4)參加鈦材設備制造的人員，著裝應符合

4、要求，工作服、手套要整潔，不允許穿帶鐵釘?shù)男?，并且盡量避免在鈦板上走動。2.2　劃線與落料　　鈦材對缺陷的敏感性很強，因此禁止用鐵錘擊打鈦材表面或打樣沖或鋼印，禁止用墨汁或油漆書寫有關(guān)標記。鈦材還易受鐵、油污等的污染，下料切割后須用砂輪機將污染部位打磨干凈，因此劃線時要適當多留一些加工余量，一般以10～20mm為宜。　　采用剪板、砂輪機或等離子弧切割落料。采用等離子弧切割時，為防止飛濺損傷鈦板，應在鈦板表面涂刷白堊粉。2.3　加工坡口　　對板材要求在刨邊機上刨出坡口，對管材要求在車床上車出坡口，坡口均為V型，較長的板在刨邊過程中容易產(chǎn)生撓曲、被撕裂的現(xiàn)象。為了解決這些問題，

5、我們用槽鋼壓緊刨削端，以增大刨邊機對板材的壓緊力，同時減小板材伸出刨邊機的長度(由常規(guī)的50mm減為30mm)，以增大其剛度，再調(diào)整好刀具的刃傾角，并采用低速和小的進刀量切削，結(jié)果坡口光亮如鏡，比碳鋼及不銹鋼坡口的粗糙度要低得多?！　∽⒁庠阝伈呐龠呥^程中不能中途停止進刀，否則容易引起切削表面硬化，同時鈦材刨邊時磨刀及更換刀具也比碳鋼及不銹鋼頻繁。2.4　卷板　　鈦板在卷制時，板材回彈量要比碳鋼及不銹鋼大，致使點焊比較困難。我們采用天車配合使筒節(jié)在滾板機上滾圓后立即點焊，之后再吊離滾板機。卷板時為了防止輥子上的缺陷損傷鈦板表面，采用鍍鋅鐵皮裹住鈦板兩面?！　″F形封頭、直徑≥1

6、08mm的接管(沒有無縫鈦管，需用板卷制)、人孔筒節(jié)等在滾板機上無法成型，可使用自制胎具壓制。3　焊接及檢測3.1　焊接材料及設備　　鈦材焊接時采用手工鎢極氬弧焊。由于鈦材的熔點高、熱容大、導熱性差，與碳鋼及不銹鋼相比，鈦材還具有較高的化學活性。當焊接時，它極易與氧、氫、氮、碳等元素發(fā)生劇烈反應，導致焊接接頭脆化，容易產(chǎn)生裂紋。為了獲得機械性能良好的焊縫，焊前表面清理及焊接過程中的保護措施是保證焊接質(zhì)量的關(guān)鍵。焊接所用的材料及設備是：　　(1)純度不低于99.99%的氬氣?！　?2)選用鈰鎢極，包括直徑1、1.5、2、3mm四種?！　?3)焊絲應按GB3623-83“鈦及鈦

7、合金焊絲”標準選用，也可把板材剪成絲使用?！　?4)使用鎢極(自動或手工)交、直流兩用氬弧焊機。3.2　焊接操作3.2.1　焊前清理　　焊縫只要受到少量鐵、油污等雜質(zhì)的污染，就會嚴重影響焊接質(zhì)量，因此，對焊縫表面必須進行嚴格的清理。清理的順序如下：　　(1)用砂紙或砂輪機除去焊縫及其兩側(cè)不少于50mm范圍內(nèi)的氧化層，直到露出銀白色的金屬為止?！　?2)用嶄新的綢布蘸無水酒精將表面擦拭干凈，直到綢布上沒有污染為止?！　?3)將焊絲用無水酒精擦拭干凈?！　?4)焊縫及焊絲清理后要立即施焊，否則應重新清理。3.2.2　焊