Титан қорытпасының арматура өнеркәсібінде қолданылуы

Титан қорытпасының төмен тығыздық, жоғары беріктік, коррозияға төзімділік, жоғары температура және төмен температураға төзімділік сияқты көптеген артықшылықтары бар және мұнай, химия өнеркәсібі, теңіз ортасы, биомедицина, аэроғарыш, автомобиль өнеркәсібі және кемелер сияқты көптеген салаларда кеңінен қолданылуы мүмкін . Құйылған титан қорытпасы титан қорытпасын қалаған пішінге құю арқылы алынады, оның ішінде ZTC4 (Ti-6Al-4V) қорытпасы ең көп қолданылады, тұрақты технологиялық өнімділігімен, жақсы беріктігімен және сынуға төзімділігімен (350 ℃ төмен).

Әртүрлі арнайы орталардың және арнайы сұйықтық ортасының құбырларын тасымалдау жүйелерінің негізгі басқару құрамдас бөлігі ретінде клапандар өндірістегі көптеген жабдықтардың маңызды құрамдас бөлігі болды және кез келген сала клапандарсыз жасай алмайды деп айтуға болады. Әртүрлі салалардағы қоршаған ортаға, температураға және ортаға әртүрлі талаптарға байланысты клапан материалын таңдау өте маңызды және кеңінен бағаланады. Титан қорытпалары мен құйылған титан қорытпаларына негізделген клапандардың тамаша коррозияға төзімділігі, жоғары және төмен температуралық көрсеткіштері және жоғары беріктігі арқасында клапандар саласында кең перспективалар бар.

Қолданбалар

- Теңіз
Теңіз су құбыры жүйесінің жұмыс ортасы өте қатал және теңіз клапандарының өнімділігі құбыр жүйесінің қауіпсіздігі мен жалпы өнімділігіне тікелей әсер етеді. 1960-шы жылдардың басында Ресей кемелерге арналған титан қорытпаларын зерттеуді бастады және кейіннен оларды теңізде пайдалану үшін әзірледі және қосымшалардың үлкен саны; Сонымен қатар, титан клапандары азаматтық кеме құбырлары жүйелерінде де қолданылған. Бұрын қолданылған мыс қорытпаларымен, болатпен және т.б. салыстырғанда, кейінгі дренаждық сынақтар сонымен қатар құйылған титан қорытпаларын пайдалану құрылымдық беріктік пен коррозияға төзімділік сияқты көптеген аспектілерде жоғары сенімділікке ие екенін және қызмет ету мерзімін едәуір ұзартқанын көрсетті. бастапқы 2-5 жылдан екі еседен астам, бұл барлығының назарын аударды. Қытайдың Луоян қаласындағы China Shipbuilding 725 ғылыми-зерттеу институты кеменің белгілі бір үлгісі үшін жеткізілген үш эксцентрикті көбелек клапаны - бұл алдыңғы материалды таңдау және дизайн схемасын өзгерту, негізгі корпус ретінде Ti80 және басқа материалдарды пайдаланып, қызмет ету мерзімін ұзартады. клапанды 25 жылдан астам уақытқа дейін, клапан өнімдерін қолданудың сенімділігі мен практикалық тиімділігін арттыру және Қытайдағы техникалық олқылықты толтыру.

- Аэроғарыш
Аэроғарыш саласында құйылған титан қорытпалары да тамаша ыстыққа төзімділігі мен беріктігінің арқасында жақсы жұмыс істейді. Сондай-ақ 1960 жылдары American Airlines алғаш рет титан құймаларын сынап көрді. Зерттеу кезеңінен кейін титан қорытпасы құймалары 1972 жылдан бастап ұшақтарда ресми түрде қолданыла бастады (Боинг 757, 767 және 777 және т.б.). Көптеген статикалық құрылымды титан қорытпасының құймалары қолданылып қана қоймай, сонымен қатар олар сыни құбыр желілеріндегі клапандарды басқару сияқты маңызды позицияларда да қолданылды. Жиі қолданылатын клапандарға қауіпсіздік клапандары, бақылау клапандары және т.б. кіреді, олар ұшақ жасау шығындарын азайтып, қауіпсіздік пен сенімділікті жоғарылатады, сонымен бірге титан қорытпасының тығыздығы мен салмағының басқа қорытпалармен салыстырғанда салыстырмалы түрде аз болуына байланысты, бұл шамамен 60% құрайды. бірдей беріктік болат, оны кеңінен қолдану ұшақтарды жоғары беріктік пен жеңіл бағытқа тұрақты түрде жылжытуға ықпал етеді. Қазіргі уақытта аэроғарыштық клапандар негізінен пневматикалық, гидравликалық, жанармай және майлау сияқты көптеген басқару жүйелерінде қолданылады және коррозияға төзімді және қоршаған ортаның жоғары температурасы бар орталар үшін қолайлы. Олар аэроғарыштық көліктердің, қозғалтқыштардың және басқа бөлімдердің маңызды құрамдас бөліктерінің бірі болып табылады. Дәстүрлі клапандар жиі кезең-кезеңімен ауыстыруды қажет етеді, тіпті сұранысты қанағаттандырмауы мүмкін. Сонымен қатар, аэроғарыштық клапандар нарығының жылдам кеңеюімен титан клапандары да жоғары өнімділікке байланысты өсіп келе жатқан үлесті алады.

- Химия өнеркәсібі
Химиялық клапандар әдетте жоғары температура, жоғары қысым, коррозияға төзімділік және үлкен қысым айырмашылығы сияқты қатал ортада қолданылады. Сондықтан тиісті материалдарды таңдау клапан химия өнеркәсібін қолдану үшін өте маңызды. Бастапқы кезеңде көміртекті болат, тот баспайтын болат және басқа материалдар негізінен таңдалады және пайдаланудан кейін коррозия пайда болуы мүмкін, ауыстыруды және техникалық қызмет көрсетуді қажет етеді. Титан қорытпасын құю технологиясының үздіксіз дамуы және оның жоғары өнімділігі бірте-бірте ашылуымен титан клапандары да адамдардың көз алдында пайда болды. Мысал ретінде химиялық талшықтар өнеркәсібіндегі тазартылған терефтал қышқылын (PTA) өндіру блогын алатын болсақ, жұмыс ортасы негізінен күшті коррозиялық қасиеті бар сірке қышқылы мен гидробром қышқылы болып табылады. Түрлі және көп саны бар 8000-ға жуық клапандар, соның ішінде глобус клапандары мен шарикті клапандарды пайдалану қажет. Сондықтан титан клапандары пайдаланудың сенімділігі мен қауіпсіздігін арттыра отырып, жақсы таңдау болды. Жалпы, несепнәрдің коррозиялық қасиетіне байланысты несепнәр синтезі мұнарасының шығыс және кірісіндегі клапандар 1 жыл қызмет ету мерзіміне жауап бере алады және пайдалану талаптарына жетті. Шаньси Лвлян тыңайтқыштар зауыты, Шаньдун Тэнчжоу тыңайтқыштар зауыты және Хэнань Линбао тыңайтқыш зауыты сияқты кәсіпорындар бірнеше рет әрекет жасап, соңында титан клапанының жоғары қысымды H72WA-220ROO-50, H43WA-220ROO-50, 60 және 6-дағы жоғары қысымды бақылау клапандарын таңдады. токтатқыш клапандар BJ45WA-25R-100, 125 және т.б. мочевина синтезі мұнараларын әкелуге арналған, қызмет ету мерзімі 2 жылдан астам, коррозияға жақсы төзімділік көрсетеді [9], клапанды ауыстыру жиілігі мен құнын төмендетеді.

Клапан нарығында құйылған титан қорытпасын қолдану жоғарыда аталған салалармен шектелмейді, бірақ басқа аспектілерде жақсы даму бар. Мысалы, Жапонияда жасалған жаңа құйылған титан қорытпасы Ti-33.5Al-1Nb-0.5Cr-0.5Si төмен тығыздық, жоғары сусымалы беріктік және жақсы тозуға төзімділік сияқты көптеген артықшылықтарға ие. Автокөлік қозғалтқыштарының артқы шығатын клапанында пайдаланылған кезде ол қозғалтқыштың қауіпсіздік көрсеткіштерін жақсарта алады және оның қызмет ету мерзімін ұзартады.

- Басқа салалар
Құйма титан қорытпаларын клапан өнеркәсібінде қолданумен салыстырғанда, құйылған титан қорытпаларының басқа қолданбалары кеңірек. Титан және титан қорытпалары коррозияға тамаша төзімділікке ие, бұл мұнай-химия өнеркәсібі сияқты коррозиялық талаптары бар салалар үшін үлкен маңызға ие. Бұл салаларда көлемді сорғылар, жылу алмастырғыштар, компрессорлар және реакторлар сияқты өнеркәсіптік өндірісті қажет ететін көптеген ірі жабдықтар нарықтағы ең үлкен сұранысқа ие коррозияға төзімді титан құймаларын пайдаланады. Медицина саласында титан дүние жүзінде мойындалған қауіпсіз, улы емес және ауыр металдарсыз металл болғандықтан, көптеген медициналық көмекші құралдар, адам протездері және т.б. құйылған титан қорытпаларынан жасалған. Әсіресе стоматологиялық медицинада сыналған тіс құймаларының барлығы дерлік өнеркәсіптік таза титан мен Ти-6Ал-4В қорытпасынан жасалған, олардың биоүйлесімділігі, механикалық қасиеттері және коррозияға төзімділігі жақсы. Екінші жағынан, титан мен титан қорытпаларының төмен тығыздығы мен жақсы өнімділігінің артықшылықтарына байланысты олар гольф соқпақтары, доп бастары, теннис ракеткалары, бадминтон ракеткалары және балық аулау құралдары сияқты көптеген спорттық жабдықтарда кеңінен қолданылады. Олардан жасалған бұйымдардың салмағы жеңіл, сапа кепілдігі бар және халық арасында өте танымал. Мысалы, Japan Steel Pipe Company (N104) әзірлеген SP-700 жаңа титан қорытпасы әлемдік гольф нарығында ең көп сатылатын Taylor брендінің 300 сериялы гольф доптарының бастары үшін беткі материал ретінде пайдаланылады. 20 ғасырдың аяғынан бастап құйылған титан қорытпалары мұнай-химия, аэроғарыш, биомедициналық, автомобиль өнеркәсібі, спорт пен демалыс сияқты салаларда бастапқы барлаудан бастап қазіргі қарқынды алға жылжыту мен дамытуға дейін біртіндеп индустрияландыру мен ауқымды қалыптастырды.