A aplicación da aliaxe de titanio na industria de válvulas

A aliaxe de titanio ten moitas vantaxes, como baixa densidade, alta resistencia, resistencia á corrosión, alta temperatura e resistencia á baixa temperatura, e pode ser amplamente utilizada en moitos campos como o petróleo, a industria química, o medio mariño, a biomedicina, o aeroespacial, a automoción e os barcos. . A aliaxe de titanio fundido obtense mediante a fundición da aliaxe de titanio na forma desexada, entre as que a aliaxe ZTC4 (Ti-6Al-4V) é a máis utilizada, cun rendemento de proceso estable, boa resistencia e tenacidade á fractura (por debaixo de 350 ℃).

Como o principal compoñente de control de varios ambientes especiais e sistemas de transporte de tuberías de fluídos medios especiais, as válvulas convertéronse nun compoñente importante de moitos equipos en produción, e pódese dicir que calquera industria non pode prescindir de válvulas. Debido aos diferentes requisitos ambientais, de temperatura e medios en diferentes campos, a selección do material da válvula é particularmente crucial e moi valorada. As válvulas baseadas en aliaxes de titanio e aliaxes de titanio fundido teñen amplas perspectivas no campo das válvulas debido á súa excelente resistencia á corrosión, o seu rendemento a altas e baixas temperaturas e a súa alta resistencia.

Aplicacións

- Mariña
O ambiente de traballo do sistema de conducións de auga de mar é extremadamente duro e o rendemento das válvulas mariñas afecta directamente a seguridade e o rendemento xeral do sistema de canalizacións. Xa na década de 1960, Rusia comezou a investigar sobre aliaxes de titanio para buques e posteriormente desenvolveunas para uso mariño. A aliaxe de titanio β utilízase amplamente en sistemas de canalización de buques militares, incluíndo válvulas de globo, válvulas de retención e válvulas de bola, cunha gran variedade de tipos. e un gran número de aplicacións; Ao mesmo tempo, tamén se utilizaron válvulas de titanio nos sistemas de canalización de buques civís. En comparación coas aliaxes de cobre usadas anteriormente, aceiro, etc., as probas de drenaxe posteriores tamén demostraron que o uso de aliaxes de titanio fundido ten unha alta fiabilidade en moitos aspectos, como a resistencia estrutural e a resistencia á corrosión, e a vida útil prolongouse moito, desde o orixinal 2-5 anos a máis de dúas veces, o que chamou a atención de todos. A válvula de bolboreta de tres excéntricas subministrada polo Instituto de Investigación China Shipbuilding 725 en Luoyang, China para un determinado modelo de barco, supón un cambio no esquema de deseño e selección de material anterior, utilizando Ti80 e outros materiais como o corpo principal, prolongando a vida útil do a chave a máis de 25 anos, mellorando a fiabilidade e practicidade das aplicacións de produtos de válvulas e enchendo a lagoa técnica en China.

- Aeroespacial
No ámbito aeroespacial, as aliaxes de titanio fundido tamén funcionan ben, grazas á súa excelente resistencia á calor e resistencia. Tamén foi durante a década de 1960 cando American Airlines probou por primeira vez as fundicións de titanio. Despois dun período de investigación, as fundicións de aliaxe de titanio aplicáronse oficialmente nos avións desde 1972 (Boeing 757, 767 e 777, etc.). Non só se utilizou un gran número de fundicións de aliaxe de titanio de estrutura estática, senón que tamén se utilizaron en posicións críticas, como o control de válvulas en sistemas de canalización críticos. As válvulas de uso común inclúen válvulas de seguridade, válvulas de retención, etc., que reduciron os custos de fabricación de aeronaves e aumentaron a seguridade e fiabilidade. o mesmo aceiro de resistencia, a súa aplicación xeneralizada pode promover que os avións avancen constantemente cara á dirección de alta resistencia e lixeiro. Na actualidade, as válvulas aeroespaciais utilízanse principalmente en moitos sistemas de control, como pneumáticos, hidráulicos, de combustible e de lubricación, e son máis adecuadas para ambientes con resistencia á corrosión e altas temperaturas ambientais. Son un dos compoñentes cruciais dos vehículos aeroespaciais, motores e outros departamentos. As válvulas tradicionais a miúdo requiren substitucións por fases e poden nin sequera satisfacer a demanda. Ao mesmo tempo, coa rápida expansión do mercado de válvulas aeroespaciais, as válvulas de titanio tamén están a ocupar unha cota crecente debido ao seu rendemento superior.

- Industria Química
As válvulas químicas úsanse xeralmente en ambientes duros, como alta temperatura, alta presión, resistencia á corrosión e gran diferenza de presión. Polo tanto, a selección de materiais axeitados é crucial para a aplicación da industria química de válvulas. Na fase inicial, selecciónanse principalmente aceiro carbono, aceiro inoxidable e outros materiais, podendo producirse corrosión despois do seu uso, requirindo substitución e mantemento. Co desenvolvemento continuo da tecnoloxía de aliaxe de titanio de fundición e o seu rendemento superior sendo descuberto gradualmente, as válvulas de titanio tamén apareceron aos ollos das persoas. Tomando como exemplo a unidade de produción de ácido tereftálico purificado (PTA) na industria de fibras químicas, o medio de traballo é principalmente ácido acético e ácido bromhídrico, que ten unha forte corrosividad. Preto de 8000 válvulas, incluíndo válvulas de globo e válvulas de bola, precisan ser utilizadas, cunha variedade de tipos e un gran número. Polo tanto, as válvulas de titanio convertéronse nunha boa opción, aumentando a fiabilidade e seguridade de uso. En xeral, debido á corrosividade da urea, as válvulas de saída e entrada da torre de síntese de urea poden cumprir a vida útil de 1 ano e xa cumpriron os requisitos de uso. Empresas como a planta de fertilizantes Shanxi Lvliang, a planta de fertilizantes de Shandong Tengzhou e a planta de fertilizantes Henan Lingbao fixeron varios intentos e finalmente elixiron válvulas de retención de alta presión de válvulas de titanio H72WA-220ROO-50, H43WA-220ROO-50, 65, 80 e illamento. válvulas de parada BJ45WA-25R-100, 125, etc. para a importación de torres de síntese de urea, cunha vida útil de máis de 2 anos, demostrando unha boa resistencia á corrosión [9], reducindo a frecuencia e o custo da substitución da válvula.

A aplicación da aliaxe de titanio fundido no mercado de válvulas non se limita ás industrias mencionadas anteriormente, pero hai un bo desenvolvemento noutros aspectos. Por exemplo, a nova aliaxe de titanio fundido Ti-33.5Al-1Nb-0.5Cr-0.5Si desenvolvida en Xapón ten moitas vantaxes, como baixa densidade, alta resistencia á fluencia e boa resistencia ao desgaste. Cando se usa na válvula de escape traseira dos motores de automóbiles, pode mellorar o rendemento de seguridade do motor e prolongar a súa vida útil.

- Outras industrias
En comparación coa aplicación de aliaxes de titanio fundido na industria de válvulas, outras aplicacións de aliaxes de titanio fundido son máis extensas. O titanio e as aliaxes de titanio teñen unha excelente resistencia á corrosión, o que é de gran importancia para as industrias con requisitos corrosivos como a industria petroquímica. Nestas industrias, moitos equipos de gran tamaño que requiren produción industrial, como bombas volumétricas, intercambiadores de calor, compresores e reactores utilizarán fundicións de titanio resistentes á corrosión, que teñen a maior demanda do mercado. No campo da medicina, debido a que o titanio é un metal seguro, non tóxico e libre de metais pesados ​​recoñecido mundialmente, moitos dispositivos de asistencia médica, próteses humanas e outros están feitos de aliaxes de titanio fundido. Especialmente na medicina dental, case todas as fundicións dentais que se probaron están feitas de titanio puro industrial e aliaxe Ti-6Al-4V, que teñen unha boa biocompatibilidade, propiedades mecánicas e resistencia á corrosión. Por outra banda, debido ás vantaxes da baixa densidade e do bo rendemento das aliaxes de titanio e titanio, úsanse amplamente en moitos equipos deportivos como palos de golf, cabezas de pelota, raquetas de tenis, raquetas de bádminton e aparellos de pesca. Os produtos feitos con eles son lixeiros, teñen garantía de calidade e son moi populares entre o público. Por exemplo, a nova aliaxe de titanio SP-700 desenvolvida por Japan Steel Pipe Company (N104) utilízase como material de superficie para as cabezas de pelotas de golf da serie 300 da marca Taylor, que é o máis vendido no mercado mundial de golf. Desde finais do século XX, as aliaxes de titanio fundido foron gradualmente industrializando e escalando en campos como a petroquímica, aeroespacial, biomédica, industria do automóbil e deportes e lecer, desde a exploración inicial ata a vigorosa promoción e desenvolvemento actual.