Tillämpningen av titanlegering i ventilindustrin

Titanlegering har många fördelar som låg densitet, hög hållfasthet, korrosionsbeständighet, hög temperatur och låg temperaturbeständighet och kan användas i stor utsträckning inom många områden som petroleum, kemisk industri, marin miljö, biomedicin, flyg, bilindustri och fartyg . Gjuten titanlegering erhålls genom att gjuta titanlegering till önskad form, bland vilken ZTC4 (Ti-6Al-4V) legering är den mest använda, med stabil processprestanda, god hållfasthet och brottseghet (under 350 ℃).

Som huvudkontrollkomponenten i olika speciella miljöer och speciella rörledningssystem för vätskemedium har ventiler blivit en viktig komponent i många utrustningar i produktionen, och det kan sägas att någon industri inte kan klara sig utan ventiler. På grund av olika miljö-, temperatur- och mediumkrav inom olika områden är valet av ventilmaterial särskilt viktigt och värderat. Ventiler baserade på titanlegeringar och gjutna titanlegeringar har breda möjligheter inom ventilområdet på grund av deras utmärkta korrosionsbeständighet, höga och låga temperaturer och höga hållfasthet.

Ansökningar

- Marin
Arbetsmiljön för sjövattenledningssystemet är extremt hård, och prestandan hos marina ventiler påverkar direkt rörledningssystemets säkerhet och övergripande prestanda. Redan på 1960-talet började Ryssland forskning om titanlegeringar för fartyg och utvecklade dem därefter för marint bruk. β Titanlegering används flitigt i militära fartygsrörledningssystem, inklusive klotventiler, backventiler och kulventiler, med en mängd olika typer och ett stort antal applikationer; Samtidigt har titanventiler även använts i civila fartygsledningssystem. Jämfört med tidigare använda kopparlegeringar, stål etc. har även efterföljande dräneringstester visat att användningen av gjutna titanlegeringar har hög tillförlitlighet i många aspekter såsom strukturell hållfasthet och korrosionsbeständighet, och livslängden har förlängts kraftigt, fr.o.m. den ursprungliga 2-5 år till mer än två gånger, vilket har väckt stor uppmärksamhet från alla. De tre excentriska fjärilsventilerna som tillhandahålls av China Shipbuilding 725 Research Institute i Luoyang, Kina för en viss modell av fartyg är en förändring i det tidigare materialvalet och designschemat, med Ti80 och andra material som huvudkropp, vilket förlänger livslängden för ventilen till över 25 år, vilket förbättrar tillförlitligheten och användbarheten av ventilproduktapplikationer och fyller det tekniska gapet i Kina.

- Flyg och rymd
Inom flyg- och rymdområdet presterar gjutna titanlegeringar också bra, tack vare deras utmärkta värmebeständighet och styrka. Det var också under 1960-talet som American Airlines första gången provade titangjutgods. Efter en tids forskning har titanlegeringsgjutgods officiellt använts i flygplan sedan 1972 (Boeing 757, 767 och 777, etc.). Inte bara har ett stort antal titanlegeringsgjutgods med statisk struktur använts, utan de har också använts i kritiska positioner, såsom ventilkontroll i kritiska rörledningssystem. Vanligt använda ventiler inkluderar säkerhetsventiler, backventiler, etc., som har minskat flygplanstillverkningskostnaderna och ökad säkerhet och tillförlitlighet. Samtidigt, på grund av den relativt låga densiteten och vikten hos titanlegering jämfört med andra legeringar, vilket bara är cirka 60 % av samma styrka stål, dess utbredda tillämpning kan främja flygplan att stadigt röra sig mot hög hållfasthet och lätt riktning. För närvarande används flygventiler främst i många styrsystem som pneumatik, hydraulik, bränsle och smörjning, och är mer lämpade för miljöer med korrosionsbeständighet och höga miljötemperaturer. De är en av de avgörande komponenterna i flygfordon, motorer och andra avdelningar. Traditionella ventiler kräver ofta ett stegvis utbyte och kanske inte ens möter efterfrågan. Samtidigt, med den snabba expansionen av flygventilmarknaden, tar titanventiler också en ökande andel på grund av deras överlägsna prestanda.

- Kemisk industri
Kemiska ventiler används vanligtvis i tuffa miljöer som hög temperatur, högt tryck, korrosionsbeständighet och stor tryckskillnad. Därför är valet av lämpliga material avgörande för tillämpningen av ventilkemisk industri. I det tidiga skedet väljs huvudsakligen kolstål, rostfritt stål och andra material, och korrosion kan uppstå efter användning, vilket kräver utbyte och underhåll. Med den kontinuerliga utvecklingen av tekniken för gjutning av titanlegering och dess överlägsna prestanda gradvis upptäckts, har titanventiler också dykt upp i människors ögon. Med produktionsenheten för renad tereftalsyra (PTA) i den kemiska fiberindustrin som exempel är arbetsmediet huvudsakligen ättiksyra och bromvätesyra, som har stark korrosivitet. Nästan 8000 ventiler, inklusive klotventiler och kulventiler, behöver användas, med en mängd olika typer och ett stort antal. Därför har titanventiler blivit ett bra val, vilket ökar tillförlitligheten och säkerheten vid användning. I allmänhet, på grund av ureans korrosivitet, kan ventilerna vid utloppet och inloppet av ureasyntestornet uppfylla livslängden på 1 år och har redan nått användningskraven. Företag som Shanxi Lvliang Fertilizer Plant, Shandong Tengzhou Fertilizer Plant och Henan Lingbao Fertilizer Plant har gjort flera försök och valde slutligen titanventil högtrycksbackventiler H72WA-220ROO-50, H43WA-220ROO-50, 65, 80, inulationer avstängningsventiler BJ45WA-25R-100, 125, etc. för import av ureasyntestorn, med en livslängd på mer än 2 år, uppvisar god korrosionsbeständighet [9], vilket minskar frekvensen och kostnaden för ventilbyte.

Användningen av gjuten titanlegering på ventilmarknaden är inte begränsad till de ovan nämnda industrierna, utan det finns en god utveckling i andra avseenden. Till exempel har den nya gjutna titanlegeringen Ti-33.5Al-1Nb-0.5Cr-0.5Si utvecklad i Japan många fördelar som låg densitet, hög kryphållfasthet och god slitstyrka. När den används i den bakre avgasventilen på bilmotorer kan den förbättra motorns säkerhetsprestanda och förlänga dess livslängd.

- Andra industrier
Jämfört med tillämpningen av gjutna titanlegeringar i ventilindustrin är andra tillämpningar av gjutna titanlegeringar mer omfattande. Titan och titanlegeringar har utmärkt korrosionsbeständighet, vilket är av stor betydelse för industrier med korrosiva krav såsom petrokemisk industri. Inom dessa industrier kommer många stora utrustningar som kräver industriell produktion såsom volymetriska pumpar, värmeväxlare, kompressorer och reaktorer att använda korrosionsbeständiga titangjutgods, som har den största efterfrågan på marknaden. Inom medicinområdet, på grund av att titan är en globalt erkänd säker, giftfri och tungmetallfri metall, är många medicinska hjälpmedel, mänskliga proteser och andra gjorda av gjutna titanlegeringar. Speciellt inom tandmedicin är nästan alla dentala gjutgods som har provats gjorda av industriellt rent titan och Ti-6Al-4V-legering, som har god biokompatibilitet, mekaniska egenskaper och korrosionsbeständighet. Å andra sidan, på grund av fördelarna med låg densitet och goda prestanda hos titan och titanlegeringar, används de ofta i många sportutrustningar som golfklubbor, bollhuvuden, tennisracketar, badmintonracketar och fiskeredskap. Produkterna som tillverkas av dem är lätta, har kvalitetssäkring och är mycket populära bland allmänheten. Till exempel används den nya titanlegeringen SP-700 som utvecklats av Japan Steel Pipe Company (N104) som ytmaterial för Taylor-märket 300-seriens golfbollshuvuden, som är bästsäljande på den globala golfmarknaden. Sedan slutet av 1900-talet har gjutna titanlegeringar gradvis bildat industrialisering och skala inom områden som petrokemi, flyg, biomedicin, fordonsindustri samt sport och fritid, från initial utforskning till nuvarande kraftfull marknadsföring och utveckling.