Titaanisulami kasutamine klapitööstuses

Titaanisulamil on palju eeliseid, nagu madal tihedus, kõrge tugevus, korrosioonikindlus, vastupidavus kõrgele temperatuurile ja madalale temperatuurile, ning seda saab laialdaselt kasutada paljudes valdkondades, nagu nafta, keemiatööstus, merekeskkond, biomeditsiin, lennundus, autotööstus ja laevad. . Valatud titaanisulam saadakse titaanisulami valamisel soovitud kuju, mille hulgas on enim kasutatav ZTC4 (Ti-6Al-4V) sulam, millel on stabiilne protsessi jõudlus, hea tugevus ja purunemiskindlus (alla 350 ℃).

Erinevate erikeskkondade ja spetsiaalsete vedelikukeskkonna torujuhtmete transpordisüsteemide peamise juhtimiskomponendina on ventiilid muutunud paljude tootmises kasutatavate seadmete oluliseks komponendiks ning võib öelda, et ükski tööstusharu ei saa ilma ventiilideta hakkama. Erinevate valdkondade erinevate keskkonna-, temperatuuri- ja keskkonnanõuete tõttu on klapimaterjalide valik eriti oluline ja laialdaselt hinnatud. Titaanisulamitel ja valatud titaanisulamitel põhinevatel ventiilidel on ventiilide valdkonnas laialdased väljavaated tänu nende suurepärasele korrosioonikindlusele, kõrgetele ja madalatele temperatuuridele ning suurele tugevusele.

Rakendused

- Meremees
Mereveetorustiku töökeskkond on äärmiselt karm ja mereventiilide jõudlus mõjutab otseselt torujuhtmesüsteemi ohutust ja üldist jõudlust. Juba 1960. aastatel alustas Venemaa laevade titaanisulamite uurimist ja arendas need hiljem välja meresõidukite jaoks. β Titaanisulamit kasutatakse laialdaselt sõjalistes laevade torujuhtmesüsteemides, sealhulgas keraventiilides, tagasilöögiklappides ja kuulventiilides. ja suur hulk rakendusi; Samal ajal on titaanventiile kasutatud ka tsiviillaevade torujuhtmesüsteemides. Võrreldes varem kasutatud vasesulamite, terase jms drenaažikatsetega on ka järgnevad drenaažikatsed näidanud, et valatud titaanisulamite kasutamine on paljudes aspektides, nagu konstruktsiooni tugevus ja korrosioonikindlus, kõrge töökindlusega ning kasutusiga on oluliselt pikenenud. algselt 2–5 aastat rohkem kui kaks korda, mis on äratanud kõigi laialdast tähelepanu. Hiinas Luoyangis asuva China Shipbuilding 725 uurimisinstituudi tarnitud kolm ekstsentrilist liblikventiili teatud laevamudeli jaoks on muudatus eelmises materjalivaliku ja disaini skeemis, mille põhiosana kasutatakse Ti80 ja muid materjale, pikendades laeva kasutusiga. ventiil üle 25 aasta, parandades klapitoodete rakenduste töökindlust ja praktilisust ning täites Hiina tehnilisi lünki.

- Lennundus
Lennunduse valdkonnas toimivad valatud titaanisulamid hästi ka tänu nende suurepärasele kuumakindlusele ja tugevusele. 1960. aastatel proovis American Airlines esimest korda titaani valandeid. Pärast uurimisperioodi on titaanisulamist valandeid ametlikult kasutatud lennukites alates 1972. aastast (Boeing 757, 767 ja 777 jne). Kasutatud pole mitte ainult suurt hulka staatilise struktuuriga titaanisulamist valandeid, vaid neid on kasutatud ka kriitilistes kohtades, näiteks kriitiliste torujuhtmesüsteemide klapijuhtimisel. Tavaliselt kasutatavate ventiilide hulka kuuluvad kaitseklapid, tagasilöögiklapid jne, mis on vähendanud lennuki tootmiskulusid ning suurendanud ohutust ja töökindlust. Vahepeal on titaanisulami suhteliselt väike tihedus ja kaal võrreldes teiste sulamitega, mis on vaid umbes 60% Sama tugevusega teras, selle laialdane kasutamine võib soodustada õhusõidukite pidevat liikumist suure tugevuse ja kerge kaalu suunas. Praegu kasutatakse kosmosetööstuse klappe peamiselt paljudes juhtimissüsteemides, nagu pneumaatilised, hüdraulilised, kütuse- ja määrimissüsteemid, ning need sobivad paremini korrosioonikindluse ja kõrge keskkonnatemperatuuriga keskkondadesse. Need on kosmosesõidukite, mootorite ja muude osakondade üks olulisi komponente. Traditsioonilised ventiilid nõuavad sageli järkjärgulist väljavahetamist ja ei pruugi isegi nõudlust rahuldada. Samal ajal on kosmoseseadmete klappide turu kiire laienemisega ka titaanventiilid tänu oma suurepärasele jõudlusele üha suuremat osakaalu.

- Keemiatööstus
Keemilisi klappe kasutatakse tavaliselt karmides keskkondades, nagu kõrge temperatuur, kõrge rõhk, korrosioonikindlus ja suur rõhuerinevus. Seetõttu on sobivate materjalide valik klapikeemiatööstuses rakendamisel ülioluline. Algstaadiumis valitakse peamiselt süsinikteras, roostevaba teras ja muud materjalid ning pärast kasutamist võib tekkida korrosioon, mis nõuab väljavahetamist ja hooldust. Titaanisulami valamise tehnoloogia pideva arengu ja selle suurepärase jõudluse järkjärgulise avastamisega on inimeste silmis ilmunud ka titaanventiilid. Võttes näiteks keemiakiutööstuse puhastatud tereftaalhappe (PTA) tootmisüksuse, on töökeskkonnaks peamiselt äädikhape ja vesinikbromiidhape, millel on tugev söövitav toime. Kasutada tuleb peaaegu 8000 erinevat tüüpi ja suurel hulgal ventiile, sealhulgas kera- ja kuulventiilid. Seetõttu on titaanventiilid muutunud heaks valikuks, suurendades töökindlust ja -ohutust. Üldiselt suudavad karbamiidi sünteesitorni väljalaske- ja sisselaskeava ventiilid karbamiidi söövitamise tõttu vastata 1 aasta kasutuseale ja on juba täitnud kasutusnõuded. Sellised ettevõtted nagu Shanxi Lvliangi väetisetehas, Shandong Tengzhou väetisetehas ja Henan Lingbao väetisetehas on teinud mitmeid katseid ja valisid lõpuks titaanventiili kõrgsurvekontrollventiilid H72WA-220ROO-50, H43WA-220ROO-50, 65, 65, sulgeventiilid BJ45WA-25R-100, 125 jne karbamiidi sünteesitornide importimiseks, kasutusiga üle 2 aasta, demonstreerivad head korrosioonikindlust [9], vähendades klapivahetuse sagedust ja maksumust.

Valatud titaanisulami kasutamine ventiiliturul ei piirdu ainult ülalnimetatud tööstusharudega, vaid teistes aspektides on hea areng. Näiteks Jaapanis välja töötatud uuel valatud titaanisulamil Ti-33.5Al-1Nb-0.5Cr-0.5Si on palju eeliseid, nagu madal tihedus, suur roometugevus ja hea kulumiskindlus. Kui seda kasutatakse automootorite tagumises väljalaskeklapis, võib see parandada mootori ohutust ja pikendada selle kasutusiga.

- Muud tööstusharud
Võrreldes valatud titaanisulamite kasutamisega ventiilitööstuses, on valatud titaanisulamite muud rakendused ulatuslikumad. Titaanil ja titaanisulamitel on suurepärane korrosioonikindlus, mis on väga oluline korrodeerivate nõuetega tööstusharudes, nagu naftakeemiatööstus. Nendes tööstusharudes kasutavad paljud suured seadmed, mis nõuavad tööstuslikku tootmist, nagu mahupumbad, soojusvahetid, kompressorid ja reaktorid, korrosioonikindlaid titaanvalandeid, mille nõudlus on turul suurim. Kuna titaan on ülemaailmselt tunnustatud ohutu, mittetoksiline ja raskmetallide vaba metall, valmistatakse meditsiinivaldkonnas palju meditsiinilisi abivahendeid, inimese proteese ja muud titaanivalu sulamitest. Eriti hambaravis on peaaegu kõik proovitud hambavalandid valmistatud tööstuslikust puhtast titaanist ja Ti-6Al-4V sulamist, millel on hea biosobivus, mehaanilised omadused ja korrosioonikindlus. Teisest küljest kasutatakse titaani ja titaanisulamite madala tiheduse ja hea jõudluse eeliste tõttu neid laialdaselt paljudes spordivahendites, nagu golfikepid, pallipead, tennisereketid, sulgpallireketid ja kalastustarbed. Nendest valmistatud tooted on kerged, kvaliteetsed ja avalikkuse seas väga populaarsed. Näiteks Japan Steel Pipe Company (N104) poolt välja töötatud uut titaanisulamit SP-700 kasutatakse Taylori kaubamärgi 300 seeria golfipallipeade pinnamaterjalina, mis on maailma golfiturul enimmüüdud. Alates 20. sajandi lõpust on valatud titaanisulamid järk-järgult kujundanud industrialiseerumist ja ulatust sellistes valdkondades nagu naftakeemia, lennundus, biomeditsiin, autotööstus ning sport ja vaba aeg, alates esialgsest uurimisest kuni praeguse jõulise müügiedenduse ja arenduseni.