㈠ 鈦合金是什麼有什麼特性
鈦是20世紀50年代發展起來的一種重要的結構金屬,鈦合金強度高、耐蝕性好、耐熱性高。20世紀50~60年代,主要是發展航空發動機用的高溫鈦合金和機體用的結構鈦合金。
特性:
1、首先肯定是鈦靶可以做出很多種顏色,比如鈦灰色,槍灰色,黑色,仿金色,咖啡色,藍色,紫色等等還有很多。
2、其次鈦附著力很好,對於陶瓷和玻璃基片也具有非常好的附著力,所以鈦可用於附著力較差膜材的底膜材料。鈦也可用作薄膜電阻或薄膜電容器的製作材料。
3、鈦對活性氣體的吸附性很強,蒸發在汞壁上的新鮮Ti膜形成一個高吸附能力的表面,有著優異的吸氣性能,幾乎能和除惰性氣體以外的所有氣體發生化學反應。這一性質使得Ti在超高真空抽氣系統中作為吸氣劑而得到廣泛的應用,如用在鈦升華泵、濺射離子泵中等。
4、耐腐蝕性能,鈦是一種非常活潑的金屬,其平衡電位很低,在介質中的熱力學腐蝕傾向大。但實際上鈦在許多介質中很穩定,如鈦在氧化性、中性和弱還原性等介質中是耐腐蝕的。
(1)鈦合金管件工程有哪些擴展閱讀:
鈦合金是以鈦為基礎加入其他元素組成的合金。鈦有兩種同質異晶體:882℃以下為密排六方結構α鈦,882℃以上為體心立方的β鈦。
氧、氮、碳和氫是鈦合金的主要雜質。氧和氮在α相中有較大的溶解度,對鈦合金有顯著強化效果,但卻使塑性下降。通常規定鈦中氧和氮的含量分別在0.15~0.2%和0.04~0.05%以下。
氫在α相中溶解度很小,鈦合金中溶解過多的氫會產生氫化物,使合金變脆。通常鈦合金中氫含量控制在 0.015%以下。氫在鈦中的溶解是可逆的,可以用真空退火除去。
鈦合金在潮濕的大氣和海水介質中工作,其抗蝕性遠優於不銹鋼;對點蝕、酸蝕、應力腐蝕的抵抗力特別強;對鹼、氯化物、氯的有機物品、硝酸、硫酸等有優良的抗腐蝕能力。但鈦對具有還原性氧及鉻鹽介質的抗蝕性差。
㈡ 鈦的基礎知識及鈦合金的分類
◎ 一種金屬元素,灰色,能在氮氣中燃燒,熔點高。鈍鈦和以鈦為主的合金是新型的結構材料,主要用於航天工業和航海工業。
從發現鈦元素到製得純品,歷時一百多年。而鈦真正得到利用,認識其本來的真面目,則是20世紀40年代以後的事情了。
地理表面十公里厚的地層中,含鈦達千分之六,比銅多61倍。隨便從地下抓起一把泥土,其中都含有千分之幾的鈦,世界上儲量超過一千萬噸的鈦礦並不稀罕。
海灘上有成億噸的砂石,鈦和鋯這兩種比砂石重的礦物,就混雜在砂石中,經過海水千百萬年晝夜不停地淘洗,把比較重的鈦鐵礦和鋯英砂礦沖在一起,在漫長的海岸邊,形成了一片一片的鈦礦層和鋯礦層。這種礦層是一種黑色的砂子,通常有幾厘米到幾十厘米厚。
鈦沒有磁性,用鈦建造的核潛艇不必擔心磁性水雷的攻擊。
1947年,人們才開始在工廠里冶煉鈦。當年,產量只有2噸。1955年產量激增到2萬噸。1972年,年產量達到了 20萬噸。鈦的硬度與鋼鐵差不多,而它的重量幾乎只有同體積的鋼鐵的一半,鈦雖然稍稍比鋁重一點,它的硬度卻比鋁大2倍。現在,在宇宙火箭和導彈中,就大量用鈦代替鋼鐵。據統計, 目前世界上每年用於宇宙航行的鈦,已達一千噸以上。極細的鈦粉,還是火箭的好燃料,所以鈦被譽為宇宙金屬,空間金屬。
鈦的耐熱性很好,熔點高達1725℃。在常溫下,鈦可以安然無恙地躺在各種強酸強鹼的溶液中。就連最兇猛的酸——王水,也不能腐蝕它。鈦不怕海水,有人曾把一塊鈦沉到海底,五年以後取上來一看,上面粘了許多小動物與海底植物,卻一點也沒有生銹,依舊亮閃閃的。
現在,人們開始用鈦來製造潛艇一——鈦潛艇。由於鈦非常結實,能承受很高的壓力,這種潛艇可以在深達4500米的深海中航行。
發展歷程
鈦元素發現於1789年,1908年挪威和美國開始用硫酸法生產鈦白,1910年在試驗室中第一次用鈉法製得海綿鈦,1948年美國杜邦公司才用鎂法成噸生產海綿鈦---這標志著海綿鈦即鈦工業化生產的開始。
中國鈦工業起步於20世紀50年代。1954,北京有色金屬研究總院開始進行海綿鈦制備工藝研究,1956年國家把鈦當作戰略金屬列入了12年發展規劃,1958年在撫順鋁廠實現了海綿鈦工業試驗,成立了中國第一個海綿鈦生產車間,同時在沈陽有色金屬加工廠成立了中國第一個鈦加工材生產試驗車間。
20世紀60-70年代,在國家的統一規劃下,先後建設了以遵義鈦廠為代表的10餘家海綿鈦生產單位,建設了以寶雞有色金屬加工廠為代表的數家鈦材加工單位,同時也形成了以北京有色金屬研究總院為代表的科研力量,成為繼美國、前蘇聯和日本之後的第四個具有完整鈦工業體系的國家。
1980年前後,我國海綿鈦產量達到2800噸,然而由於當時大多數人對鈦金屬認識不足,鈦材的高價格也限制了鈦的應用,鈦加工材的產量僅200噸左右,我國鈦工業陷入困境。在這種情況下,由當時國務院副總理方毅同志倡導,朱鎔基和袁寶華同志支持,於1982年7月成立了跨部委的全國鈦應用推廣領導小組,專門協調鈦工業的發展事宜,促成了20世紀80年代至90年代初期我國海綿鈦和鈦加工材產銷兩旺、鈦工業快速平穩發展的良好局面。
綜上所述,我國鈦工業大致經歷了三個發展期:即20世紀50年代的開創期,60-70年代的建設期和80-90年代的初步發展期。在新世紀,得益於國民經濟的持續、快速發展,我國鈦工業也進入了一個快速成長期。
鈦耐腐蝕,所以在化學工業上常常要用到它。過去,化學反應器中裝熱硝酸的部件都用不銹鋼。不銹鋼也怕那強烈的腐蝕劑——熱硝酸,每隔半年,這種部件就要統統換掉。現在,用鈦來製造這些部件,雖然成本比不銹鋼部件貴一些,但是它可以連續不斷地使用五年,計算起來反而合算得多。
在電化學中,鈦是單向閥型金屬,電位很負,通常無法用鈦作為陽極進行分解。
鈦的最大缺點是難於提煉。主要是因為鈦在高溫下化合能力極強,可以與氧、碳、氮以及其他許多元素化合。因此,不論在冶煉或者鑄造的時候,人們都小心地防止這些元素「侵襲」鈦。在冶煉鈦的時候,空氣與水當然是嚴格禁止接近的,甚至連冶金上常用的氧化鋁坩堝也禁止使用,因為鈦會從氧化鋁里奪取氧。現在,人們利用鎂與四氯化鈦在惰性氣體——氦氣或氬氣中相作用,來提煉鈦。
人們利用鈦在高溫下化合能力極強的特點,在煉鋼的時候,氮很容易溶解在鋼水裡, 當鋼錠冷卻的時候,鋼錠中就形成氣泡,影響鋼的質量。所以煉鋼工人往鋼水裡加進金屬鈦,使它與氮化合,變成爐渣一—氮化鈦,浮在鋼水表面,這樣鋼錠就比較純凈了。
當超音速飛機飛行時,它的機翼的溫度可以達到500℃。如用比較耐熱的鋁合金製造機翼,一到二三網路也會吃不消,必須有一種又輕、又韌、又耐高溫的材料來代替鋁合金而鈦恰好能夠滿足這些要求。鈦還能經得住零下一百多度的考驗,在這種低溫下,鈦仍舊有很好的韌性而不發脆。
利用鈦和鋯對空氣的強大吸收力,可以除去空氣,造成真空。比方,利用鈦製成的真空泵,可以把空氣抽到只剩下十萬萬萬分之一。
鈦的氧化物——二氧化鈦,是雪白的粉末,是最好的白色顏料,俗稱鈦白。以前,人們開采鈦礦,主要目的便是為了獲得二氧化鈦。鈦白的粘附力強,不易起化學變化,永遠是雪白的。特別可貴的是鈦白無毒。它的熔點很高,被用來製造耐火玻璃,釉料,琺琅、陶土、耐高溫的實驗器皿等。
二氧化鈦是世界上最白的東西, 1克二氧化鈦可以把 450多平方厘米的面積塗得雪白。它比常用的白顏料一—鋅鋇白還要白5倍,因此是調制白油漆的最好顏料。世界上用作顏料的二氧化鈦,一年多到幾十萬噸。二氧化鈦可以加在紙里,使紙變白並且不透明,效果比其他物質大10倍,因此,鈔票紙和美術品用紙就要加二氧化鈦。此外,為了使塑料的顏色變淺,使人造絲光澤柔和,有時也要添加二氧化鈦。在橡膠工業上,二氧化鈦還被用作為白色橡膠的填料。
四氯化鈦是種有趣的液體,它有股刺鼻的氣味,在濕空氣中便會大冒白煙——它水解了,變成白色的二氧化鈦的水凝膠。在軍事上,人們便利用四氯化鈦的這股怪脾氣,作為人造煙霧劑。特別是在海洋上,水氣多,一放四氯化鈦,濃煙就象一道白色的長城,擋住了敵人的視線。在農業上,人們利用四氟化鈦來防霜。
鈦酸鋇晶體有這樣的特性:當它受壓力而改變形狀的時候,會產生電流,一通電又會改變形狀。於是,人們把鈦酸鋇放在超聲波中,它受壓便產生電流,由它所產生的電流的大小可以測知超聲波的強弱。相反,用高頻電流通過它,則可以產生超聲波。現在,幾乎所有的超聲波儀器中,都要用到鈦酸鋇。除此之外,鈦酸鋇還有許多用途。例如:鐵路工人把它放在鐵軌下面,來測量火車通過時候的壓力;醫生用它製成脈搏記錄器。用鈦酸鋇做的水底探測器,是銳利的水下眼睛,它不只能夠看到魚群,而且還可以看到水底下的暗礁、冰山和敵人的潛水艇等。
冶煉鈦時,要經過復雜的步驟。把鈦鐵礦變成四氯化鈦,再放到密封的不銹鋼罐中,充以氬氣,使它們與金屬鎂反應,就得到「海綿鈦」。這種多孔的「海綿鈦」是不能直接使用的,還必須把它們在電爐中熔化成液體,才能鑄成鈦錠。但製造這種電爐又談何容易!除了電爐的空氣必須抽干凈外,更傷腦筋的是,簡直找不到盛裝液態鈦的坩堝,因為一般耐火材料部含有氧化物,而其中的氧就會被液態鈦奪走。後來,人們終於發明了一種「水冷銅坩堝」的電爐。這種電爐只有中央一部分區域很熱,其餘部分都是冷的,鈦在電爐中熔化後,流到用水冷卻的銅坩堝壁上,馬上凝成鈦錠。用這種方法已經能夠生產幾噸重的鈦塊,但它的成本就可想而知了。
元素名稱:鈦
元素原子量:47.87
元素在海水中的含量:(ppm)
0.00048
元素在太陽中的含量:(ppm)
4
元素類型:金屬
核內質子數:22
核外電子數:22
核電核數:22
質子質量:3.6806E-26
質子相對質量:22.154
原子體積:(立方厘米/摩爾)
10.64
地殼中含量:(ppm)
5600
以下為增加內容:
氧化態:
Main Ti+4
Other Ti-1, Ti0, Ti+2, Ti+3
所屬周期:4
所屬族數:IVB
摩爾質量:48
氫化物:TiH4
氧化物:TiO
最高價氧化物化學式:TiO2
密度:4.54g/cm3
熔點:1660.℃
沸點:3287.0 ℃
電離能 (kJ /mol)
M - M+ 658
M+ - M2+ 1310
M2+ - M3+ 2652
M3+ - M4+ 4175
M4+ - M5+ 9573
M5+ - M6+ 11516
M6+ - M7+ 13590
M7+ - M8+ 16260
M8+ - M9+ 18640
M9+ - M10+ 20830
外圍電子排布:2 8 8 4
核外電子排布:2,8,10,2
晶體結構:晶胞為六方晶胞。
晶胞參數:
a = 295.08 pm
b = 295.08 pm
c = 468.55 pm
α = 90°
β = 90°
γ = 120°
莫氏硬度:6
聲音在其中的傳播速率:(m/S)5090
顏色和狀態:銀灰色金屬
原子半徑:2
常見化合價:+2,+3,+4
發現人:格列高爾 發現年代:1791年
發現過程:
鈦是英國化學家格雷戈爾(Gregor R W ,1762—1817。)在1791年研究鈦鐵礦和金紅石時發現的。四年後,1795年,德國化學家克拉普羅特(Klaproth M H ,1743—1817。)在分析匈牙利產的紅色金紅石時也發現了這種元素。他主張採取為鈾(1789年由克拉普羅特發現的)命名的方法,引用希臘神話中太旦神族「Titans」的名字給這種新元素起名叫「Titanium」。中文按其譯音定名為鈦。
格雷戈爾和克拉普羅特當時所發現的鈦是粉末狀的二氧化鈦,而不是金屬鈦。因為鈦的氧化物極其穩定,而且金屬鈦能與氧、氮、氫、碳等直接激烈地化合,所以單質鈦很難製取。直到1910年才被美國化學家亨特(Hunter M A )第一次製得純度達99.9%的金屬鈦。
元素描述:
具有金屬光澤,有延展性。密度4.5克/厘米3。熔點1660±10℃。沸點3287℃。化合價+2、+3和+4。電離能為6.82電子伏特。鈦的主要特點是密度小,機械強度大,容易加工。鈦的塑性主要依賴於純度。鈦越純,塑性越大。有良好的抗腐蝕性能,不受大氣和海水的影響。在常溫下,不會被稀鹽酸、稀硫酸、硝酸或稀鹼溶液所腐蝕;只有氫氟酸、熱的濃鹽酸、濃硫酸等才可對它作用。
元素來源:
鈦屬於稀有金屬,在地殼中的豐度占第七位,有0.42%。用於冶煉鈦的礦物主要有鈦鐵礦(FeTiO3)、金紅石(TiO2)和鈣鈦礦等。礦石經處理得到易揮發的四氯化鈦,再用鎂還原而製得純鈦。
元素用途:
鈦和鈦的合金大量用於航空工業,有"空間金屬"之稱;另外,在造船工業、化學工業、製造機械部件、電訊器材、硬質合金等方面有著日益廣泛的應用。
元素輔助資料:
鈦的主要礦石是金紅石TiO2和鈦鐵礦FeTiO3,它的發現也正是從這兩種礦石的分析而來。早在1791年英國英格蘭西南端康沃爾(Cornwall)郡門拉陳(Menacan)教區的牧師格累高爾,也是一位科學家,分析出產在他教區內的一種黑色礦砂,也就是今天成為鈦鐵礦的礦石時發現了一種新的金屬物質並命名為menacenite。三年後,1795年,克拉普羅特分析了匈牙利布伊尼克(Boinik)地區出產的金紅石,認識到它是一種新金屬的氧化物,具有抵抗酸、鹼溶液的特性,借用希臘神話中大地的第一代兒子們泰坦神族Titans,命名這個金屬為titanium,元素符號定為Ti。兩年後,克拉普羅特證實格累高爾發現的menacenite就是鈦。
鈦對於酸、鹼具有較強的耐腐蝕性,已成為化工生產中重要的材料。
鈦一般被認為是稀有金屬,其實它在地殼中的含量相當大,比一般的常用的金屬鋅、銅、錫等都大,甚至比氯、磷都大。
鈦的冶煉
鈦在1791年被發現,而第一次製得純凈的鈦卻是在1910年,中間經歷了一百餘年。原因在於:鈦在高溫下性質十分活潑,很易和氧、氮、碳等元素化合,要提煉出純鈦需要十分苛刻的條件。
工業上常用硫酸分解鈦鐵礦的方法製取二氧化鈦,再由二氧化鈦製取金屬鈦。濃硫酸處理磨碎的鈦鐵礦(精礦),發生下面的化學反應:
FeTiO3+3H2SO4 == Ti(SO4)2+FeSO4+3H2O
FeTiO3+2H2SO4 == TiOSO4+FeSO4+2H2O
FeO+H2SO4 == FeSO4+H2O
Fe2O3+3H2SO4 == Fe2(SO4)3+3H2O
為了除去雜質Fe2(SO4)3,加入鐵屑,Fe3+ 還原為Fe2+,然後將溶液冷卻至273K以下,使得FeSO4·7H2O(綠礬)作為副產品結晶析出。
Ti(SO4)2和TiOSO4水解析出白色的偏鈦酸沉澱,反應是:
Ti(SO4)2+H2O == TiOSO4+H2SO4
TiOSO4+2H2O == H2TiO3+H2SO4
鍛燒偏鈦酸即製得二氧化鈦:
H2TiO3 == TiO2+H2O
工業上制金屬鈦採用金屬熱還原法還原四氯化鈦。將TiO2(或天然的金紅石)和炭粉混合加熱至1000~1100K,進行氯化處理,並使生成的TiCl4,蒸氣冷凝。
TiO2+2C+2Cl2=TiCl4+2CO-
在1070K 用熔融的鎂在氬氣中還原TiCl4可得多孔的海綿鈦:
TiCl4+2Mg=2MgC12+Ti
這種海綿鈦經過粉碎、放入真空電弧爐里熔煉,最後製成各種鈦材。
鈦及鈦合金的特性、用途
純鈦是銀白色的金屬,它具有許多優良性能。鈦的密度為4.54g/cm3,比鋼輕43% ,比久負盛名的輕金屬鎂稍重一些。機械強度卻與鋼相差不多,比鋁大兩倍,比鎂大五倍。鈦耐高溫,熔點1942K,比黃金高近1000K ,比鋼高近500K。
鈦屬於化學性質比較活潑的金屬。加熱時能與O2、N2、H2、S和鹵素等非金屬作用。但在常溫下,鈦表面易生成一層極薄的緻密的氧化物保護膜,可以抵抗強酸甚至王水的作用,表現出強的抗腐蝕性。因此,一般金屬在酸、鹼、鹽的溶液中變得千瘡百孔而鈦卻安然無恙。
液態鈦幾乎能溶解所有的金屬,因此可以和多種金屬形成合金。鈦加入鋼中製得的鈦鋼堅韌而富有彈性。鈦與金屬Al、Sb、Be、Cr、Fe等生成填隙式化合物或金屬間化合物。
鈦合金製成飛機比其它金屬製成同樣重的飛機多載旅客100多人。製成的潛艇,既能抗海水腐蝕,又能抗深層壓力,其下潛深度比不銹鋼潛艇增加80% 。同時,鈦無磁性,不會被水雷發現,具有很好的反監護作用。
鈦具有「親生物「』性。在人體內,能抵抗分泌物的腐蝕且無毒,對任何殺菌方法都適應。因此被廣泛用於制醫療器械,制人造髖關節、膝關節、肩關節、脅關節、頭蓋骨,主動心瓣、骨骼固定夾。當新的肌肉纖維環包在這些「鈦骨」上時,這些鈦骨就開始維系著人體的正常活動。
鈦在人體中分布廣泛,正常人體中的含量為每70kg體重不超過15mg,其作用尚不清楚。但鈦能刺激吞噬細胞,使免疫力增強這一作用已被證實。
鈦的化合物及用途
重要的鈦化合物有:二氧化鈦(TiO2)、四氯化鈦(TiCl4)、偏鈦酸鋇(BaTiO3)。
純凈的二氧化鈦是白色粉末,是優良的白色顏料,商品名稱「鈦白」。它兼有鉛白(PbCO3)的遮蓋性能和鋅白(ZnO)的持久性能。因此,人們常把鈦白加在油漆中,製成高級白色油漆;在造紙工業中作為填充劑加在紙槳中;紡織工業
中作為人造纖維的消光劑;在玻璃、陶瓷、搪瓷工業上作為添加劑,改善其性能;在許多化學反應中用作催化劑。在化學工業日益發展的今天,二氧化鈦及鈦系化合物作為精細化工產品,有著很高的附加價值,前景十分誘人。
四氯化鈦是一種無色液體;熔點250K、沸點409K,有制激性氣味。它在水中或潮濕的空氣中都極易水解,冒出大量的白煙。
TiCl4+3H2O == H2TiO3+4HCl
因此TiCl4在軍事上作為人造煙霧劑,猶其是用在海洋戰爭中。在農業上,人們用TiCl4形成的濃霧地面,減少夜間地面熱量的散失,保護蔬菜和農作物不受嚴寒、霜凍的危害。
將TiO2和BaCO3一起熔融製得偏鈦酸鋇:
TiO2+BaCO3 == BaTiO3十CO2-
人工製得的BaTiO3具有高的介電常數,由它製成的電容器有較大的容量,更重要的是BaTiO3具有顯著的「壓電性能」,其晶體受壓會產生電流,一通電,又會改變形狀。人們把它置於超聲波中,它受壓便產生電流,通過測量電流強弱可測出超聲波強弱。幾乎所有的超聲波儀器中都要用到它。隨著鈦酸鹽的開發利用,它愈來愈廣泛地用來製造非線性元件、介質放大器、電子計算機記憶元件、微型電容器、電鍍材料、航空材料、強磁、半導體材料、光學儀器、試劑等。
鈦、鈦合金及鈦化合物的優良性能促使人類迫切需要它們。然而,生產成本之高,使應用受到限制。我們相信在不久的將來,隨著鈦的冶煉技術不斷改進和提高,鈦、鈦合金及鈦的化合物的應用將會得到更大的發展。
鈦產品:
鈦及鈦合金是極其重要的輕質結構材料,在航空、航天、車輛工程、生物醫學工程等領域具有非常重要的應用價值和廣闊的應用前景。
類型:典化鈦,工業純鈦, α 型鈦, β 型鈦, α +β型鈦
主 要 特 性:
工業純鈦:工業純鈦的雜質含量較化學純鈦要多,因此其強度、硬度也稍高,其力學性能及化學性能與不銹鋼相近,比起鈦合金純鈦強度較好,在抗氧化性方面優於奧氏體不銹鋼,但耐熱性較差,TA1、TA2、TA3依次雜質含量增高,機械強度、硬度依次增強,但塑性韌性依次下降。
β 型鈦:β型鈦合金屬可熱處理強化,合金強度高、焊接性、壓力加工性良好,但性能不穩定,且熔煉工藝復雜。
A、β鈦板:0.5-4.0mm
B、眼鏡板(純鈦):0.8-8.0mm
C、標板(純鈦):1 x 2m 厚度:0.5-20mm
D、電鍍及其它行業用板(純鈦):0.1-50mm
用途:電子、化工、鍾表、眼鏡、首飾、體育用品、機械設備、電鍍設備、環保設備、高爾夫球及精密加工等行業。
鈦管規格:φ6-φ120mm 壁厚:0.3-3.0mm
鈦管用途:環保設備、冷卻管、鈦發熱管、電鍍設備、戒指及各種精密電器用管等行業。
A、β鈦絲規格:φ0.8-φ6.0mm
B、眼鏡鈦絲規格:φ1.0-φ6.0mm專用鈦絲
C、鈦絲規格:φ0.2-φ8.0mm掛具專用
鈦絲用途:軍工、醫用、體育用品、眼鏡、耳環、頭飾、電鍍掛具、焊絲等行業。
A、方棒規格:方條:8-12mm
B、磨光圓棒:φ4-φ60mm
C、毛棒、黑皮棒:φ6-φ120mm
鈦棒用途:主要用於機械設備、電鍍設備、醫用、各種精密機件等行業。
㈢ 常用管件有哪些管件種類大全
導語 INTRODUCTION 管件是管道系統中起連接、控制、變向、分流、密封、支撐等作用的零部件的統稱。管件包括的范圍很廣,常見的有法蘭,活接,管箍,卡套,喉箍,三通等等。這些管件主要的用途是哪裡呢?怎麼分類呢?一起來看看本文為大家介紹的常用管件知識,希望對您有所幫助。
part1 按用途分
法蘭:管子與管子之間相互連接的零件,主要用於管端之間的連接。
活接:也稱油任,主要用於相匹配的五金配件連接,可以安裝在各種管道介面使用。
管箍:工業管道連接中常用的一種配件,用來連接兩根管子的一段短管。 卡套:屬於不銹鋼管道連接件,主要應用在水處理、市政供水系統等機械管道連接系統上。
喉箍:是理想的連接緊固件,適用於30mm以上的軟硬管連接的緊固件,裝配後外觀美觀。
冷拔三通:其作用就是改變流體的方向,能夠把主管道的流體分到另外兩個或者三個管子。
彎頭:水暖安裝中常用的一種連接用管件,用於管道拐彎處的連接,改變管路方向的管件。
彎管:採用成套彎曲模具進行彎曲,無論是哪一種機器設備及管道,大部分都用到彎管。
異徑管:又稱大小頭,用於兩種不同管徑的連接,又分為同心大小頭和偏心大小頭。
異徑彎頭:在做90度轉彎時讓管道的口徑發生變化,有熱推彎頭、沖壓彎頭、焊接彎頭。
支管台:用於支管連接的補強型管件,代替使用異徑三通、補強板、加強管段等連接型式。
三通:三通為管道連接件,又叫管件三通或者三通管件、三通接頭,用在主管道要分支管處。
四通:用來連接四根通徑相同並垂直相同的管子,主要用來用於分流或者轉換方向的。
墊片:放在兩平面之間以加強密封的材料,為防止流體泄漏設置在緊密封面之間的密封元件。
生料帶:水暖安裝中常用的一種輔助用品,用於管件連接處,增強管道連接處的密閉性。
線麻:水暖安裝中常用的輔助用品,用來纏在管件絲扣上,可以困圓起到密閉作用,防止漏水。
法蘭盲板:亦稱盲法蘭,實名叫盲板,是法蘭的一種連接形式,其實就是中間沒有孔的法蘭。
管堵:指用於堵塞管道端部內螺紋的外螺紋管件,有方形管堵、六角形管堵等。
封頭:是容器的一個部件,指用以封閉容器端部使其內外介質隔離的元件,又稱端蓋。
焊接堵頭:用來保護焊接過程中焊接件上一些需要保護或容易受傷、變形的部位。
管卡:用於管路固定的管件,水暖安裝中常用的一種管件,用於固定管道。
閥門:流體輸送系統中的控制部件,具有截止、調節、導流、穩壓、分流或溢流泄壓等功能。
補償器:由其工作主體的波紋管和端管、支架、法蘭、導管等附件組成,屬於一種補償帶判元件。
除污器:防止管道介質中的雜質進入傳動設備或精密部位,使生產發生故障或影響產品的質量。
補強管:補強是增加強度的意思。通過增加受力面積來改善區域的強度,基本上是鍛件管。
卡環:是活動義齒修復的主要固位體,由金屬製作,主要起固位、穩定和支持作用。
拖鉤:指拖船上供扣掛拖纜,並便於解脫的鉤具。可分彈簧拖鉤、液壓拖鉤、遙控拖鉤等。
吊環:是工業吊具的一種,起重機械中弔取重物的裝置,常見的吊環有圓吊環、梨形環等。
托架:支承中間屋架的桁架稱為托架,一般採用平行弦桁架,其腹桿採用帶豎桿的人字形體系。
PART2 按連接方式分
焊接管件:用焊接的方法與管子連接的管道配件,包括彎頭、法蘭盤、三通、異徑管、封頭等。 螺紋管件:是帶螺紋的管件,常用於水煤氣管、小直徑水管、壓縮空氣管和低壓蒸汽管等。
卡套管件:是一種新型的快速管接件,有良好的密封性,且可反復使用,適用於油、氣及一般腐蝕介質的管汪行塌路系統。
卡箍管件:用在對快接頭之間起緊箍連接作用,包括卡箍、快裝接頭、硅膠密封墊圈、卡盤盲板等。
承接管件:由圓鋼或鋼錠模壓鍛造毛坯成型,經車床機加工成型的一種高壓管道連接配件。
曲彈雙熔管件:具有與待連接管材尺寸相同的埠,通過熱熔對接焊實現連接的管件。
粘接管件:通過溶劑型粘接劑來實現連接的管件,如PVC塑料管等。
膠圈連接式管件:由管件主體、密封端蓋、密封橡膠圈組合而成。
PART3 按材料分
鑄鋼管件:鑄鋼管的設計厚度又大又重,其焊接性差,碳含量高,所以焊縫需要現場熱處理。
橡膠管件:主要用於工業、礦山、民用輸送及吸引液體、氣體,包括橡膠軟管、橡膠密封墊、橡膠注漿管的等。
鑄鐵管件:用鑄鐵澆鑄成型的管子,包括給水鑄鐵管、砂型離心鑄鐵直管、排水鑄鐵管等。 不銹鋼管件:包含不銹鋼彎頭、不銹鋼三通、不銹鋼四通、不銹鋼異徑管、不銹鋼管帽等。
塑料管件:以合成樹脂為原料、加入穩定劑、潤滑劑、增塑劑後經擠壓加工而成。主要用作供水系統配管、排水、排氣和排污衛生管、雨水管、電線穿線管等。
pvc管件:由聚氯乙烯樹脂與穩定劑、潤滑劑等配合後用熱壓法擠壓成型,可分為PVC-U管、PVC-M管和PVC-O管。
石墨管件:指不透性石墨管與管件的組合,主要用於輸送腐蝕性介質無金屬離子污染,還具有良好的導熱性能。
鍛鋼管件:用鍛造的方法做出的件,鍛造是用沖擊力,鍛打出來的件,包括鍛鋼法蘭、鍛鋼異徑管、鍛鋼三通等。 ppr管件:包括U型管卡、暗閥、等徑三通、法蘭、法蘭鐵環、管堵等,ppr關鍵連接採用熱熔的方式,有較高的可塑性。
合金管件:由合金鋼的材質製成,包括合金三通/四通、合金異徑管、合金封頭、法蘭等。 PE管件:可用於用於各種軟帶之間的連接,如連接PE管道、UPVC、鋼管等的連接。
abs管件:由丙烯腈、丁二烯、苯乙烯三種單體共聚而成的樹脂而製成,是一種高強度、高耐沖擊、高衛生性能和高抗老化的工程塑料。
㈣ 技術與計量(安裝)---合金鋼及有色金屬管道
四、合金鋼及有色金屬管道
(一)合金鋼管道安裝
1、合金鋼管牌號
合金鋼管主要用於輸送高壓高溫水汽介質或高壓高溫含氫介質。
2、合金鋼管安裝
合金管道宜採用機械方法切斷,管子切斷前應移植原有標記。低溫鋼管嚴禁使用鋼印。切口及坡口表面應平整。
合金鋼管道的焊接,底宏遲凱層應採用手工氬弧焊,以確保焊口管道內壁焊肉飽滿、光滑、平整,其上各層可用手工電弧焊接成型。合金鋼管焊接應進行焊前預熱和焊後熱處理,預熱時應使焊口兩側及內外壁溫度均勻;焊後熱處理應在焊接完畢後立即進行,若不能及時進行熱處理的,則應焊接後冷卻至300~350℃時進行保溫。使之緩慢冷卻。異種鋼材焊前預熱溫度應按可焊性較差的一側確定,焊後熱處理的要求按合金成分較低的一側進行,不合格的返修及硬度不符合規定的焊縫應重新進行熱處理。
(二)不銹鋼管道安裝
1、常用不銹鋼管
不銹鋼按其金相組織分為:奧氏體不銹鋼、鐵素體不銹鋼、馬氏體不銹鋼;按耐腐蝕性能分為:耐大氣腐蝕、耐酸鹼腐蝕和耐高溫不銹鋼。不銹鋼管具有較高的電極電位,表面緻密氧化膜和均勻的內部組織以及很高的耐腐蝕性。
2、 不銹鋼管道安裝
(1) 不銹鋼管及管件應有製造廠的合格證書、化學成分和力學性能等資料;外觀不得有裂縫、起皮、機械損傷等現象,對表面機械損傷應進行修整並使其保持光滑,同時要進行酸洗及鈍化處理;輸送腐蝕介質的不銹鋼管又未註明晶間腐蝕試驗結果的,應進行晶間腐蝕的試驗;不銹鋼管的運輸與存放應避免與碳鋼材料相互碰撞、摩擦、擠壓,同時應注意防止雨水、鐵綉等的腐蝕。
(2) 不銹鋼具有較高的韌性及耐磨性,因此宜採用機械和等離子切割機等進行切割,注意切割速度不宜過快,採用砂輪機切割或修磨時應使用不銹鋼專用砂輪片,不得使用切割碳素鋼管的砂輪,以免受污染而影響不銹鋼管的質量。高壓不銹鋼管子切斷前應移植原有標記。管子切口端面傾斜偏差不應大於管子外徑的1%,且不得超過3mm。
(3) 不銹鋼管坡口宜採用機械、等離子切割機、砂輪機等制出,用等離子切割機加工坡口必須打磨掉表面的熱影響層,並保持坡口平整。
(4) 不銹鋼管組對時,管口組對卡具應採用硬度低於管材的不銹鋼材料製作,採用螺栓連接形式。嚴禁將碳素鋼卡具焊接在不銹鋼管口上用來對口。
(5) 不銹鋼管焊接一般可採用手工電弧焊及氬弧焊。為確保內壁焊接成型平整光滑,薄壁管採用全鎢級氬弧焊,壁厚大於3mm時,應採用氬電聯焊;焊接材料通常應與母材化學成分相近,且應保證焊縫金屬性能和晶間腐蝕性能不低於母材;不銹鋼(0Cr18Ni9Ti、1Cr18Ni9Ti、0Cr17Ni13Mo2Ti)與碳素鋼、低合金鋼或耐熱鋼(Cr5Mo、12CrMo、15CrMo)之間的異種鋼材焊接,宜選用A302或A307焊條,對不銹鋼復合鋼材的焊旦塌接,還應選用過渡層焊條。
焊接前應將坡口兩側20mm范圍內的毛刺、污物、雜質清除干凈,還應在距焊口4~5mm以外,焊口兩側40~50mm的長度區間內,用非金屬片遮住或塗白堊粉,防止焊接時的飛濺物飛濺到管壁上。
壁厚大於16mm的管子焊前應預熱。焊接後應對焊縫及附近表面進行酸洗及鈍化處理。酸洗的目的是除去氧化皮,因焊接受熱後都會產生一層氧化皮,將直接影響管道的耐腐蝕性能;鈍化的目的是為了使不銹鋼表面產生一層無色緻密的氧化薄膜,起耐腐蝕作用。酸洗常用酸液或酸膏酸洗,酸液酸洗又有浸洗和刷洗兩種方法。
(6) 法蘭連接可採用焊接法蘭、焊環活套法蘭、翻邊活套法蘭。不銹鋼法蘭應使用不銹鋼螺栓;不銹鋼法蘭使用的非金屬墊片,其氯離子含量不得超過50×10-6。
(7) 不銹鋼安裝時不得用鐵質的工具及材料敲擊和擠壓;在碳鋼支、吊架與不銹鋼管道之間應墊入不銹鋼片使碳鋼支、吊架與不銹鋼管道不直接接觸;不銹鋼管道穿牆及穿樓板時應加裝套管蔽喚,其間隙不應小於10mm並填塞絕緣物,絕緣物中不應含有鐵質雜質。
(三) 鈦及鈦合金管道安裝
1、常用鈦及鈦合金鋼管
鈦管的使用溫度一般在-60~250℃,工作壓力一般不超過10MPa。鈦管管件採用管子焊制。鈦的耐蝕性優異,與不銹鋼的耐蝕性差不多,在某些介質中的耐蝕性甚至比不銹鋼更高。鈦在海水及大氣中具有良好的耐腐蝕性,對常溫下濃度較稀的鹽酸、硫酸、磷酸、雙氧水及常溫下的硫酸鈉、硫酸鋅、硫酸銨、硝酸、王水、鉻酸、苛性鈉、氨水、氫氧化鈉等耐蝕性良好,但對濃鹽酸、濃硫酸、氫氟酸等耐蝕性不良。
2、鈦及鈦合金管道安裝
(1) 鈦及鈦合金管及管件在安裝前必須進行檢查,應具有製造廠合格證和質量證明書(包括牌號、爐號、規格、化學成分和力學性能);內外表面應光滑、清潔、無針孔、裂縫、劃痕、折疊和過腐蝕等缺陷;管材內、外表面的局部缺陷應予清除,清除後外徑或壁厚不得有超出規定的負偏差值;其端部應平整無毛刺,壁厚應符合要求。鈦及鈦合金管運輸及存入時應注意不與鐵質材料接觸、碰撞。
(2) 鈦及鈦合金管的切割應採用機械方法(手工鋸、鋸床、車床等),切割速度應以低速為宜,以免因高速切割產生的高溫使管材表面產生硬化;鈦管用砂輪切割或修磨時,應使用專用砂輪片;不得使用火焰切割。坡口宜採用機械方法加工。切口平面垂直偏差為管子直徑的1%,且不得超過3mm;管子加工切斷前,必須移植原有標記,以保證正確識別管子的材質。鈦材管子易受鐵離子污染,故移植標記時,不得使用鋼印。
(3) 鈦及鈦合金管焊接應採用惰性氣體保護焊或真空焊,不能採用氧一乙炔焊或二氧化碳氣體保護焊,也不得採用普通手工電弧焊。焊絲的化學成分和力學性能應與母材相當;若焊件要求有較高塑性時,應採用純度比母材高的焊絲。焊接設備應採用使用性能穩定的直流氬弧焊機,正接法。外表面溫度高於400℃的區域均應用氬氣保護。
(4) 鈦及鈦合金管安裝時不得用鐵質的工具及材料敲擊和擠壓;在碳鋼支、吊架與鈦及鈦合金管道之間應墊入橡膠板或軟塑料板,使其不與鈦及鈦合金管道直接接觸;鈦及鈦合金管道穿牆及穿樓板時應加裝套管,其間隙不應小於10mm,並填塞絕緣物,絕緣物中不應含有鐵質雜質。
(5) 鈦及鈦合金管與其他金屬管道可採用法蘭連接,由於鈦及鈦合金材料價格較貴,故不採用鈦材製作法蘭。法蘭連接方式有焊環活套法蘭和翻邊活套法蘭,其中鈦合金管只能使用焊環活套法蘭。使用的非金屬墊片一般為橡膠墊或塑料墊,並應控制氯離子含量不得超過50×10-6。
(四)鋁及鋁合金管道安裝
1、常用鋁及鋁合金管
常用鋁及鋁合金管有純鋁L2、L3、L4等製造的鋁管和防銹鋁合金LF2、LF3、LF5、LF11、LF21等製造的鋁合金管,使用溫度為150℃(其中LF3、LF5、LF11的使用溫度為66℃),還可用於低溫(0~-196℃)介質中,適用壓力一般不超過0.6MPa。
鋁在多種腐蝕介質中具有較高的穩定性,鋁的純度越高,其耐腐蝕性越強。在鋁中加入少量銅、鎂、錳、鋅等元素,就構成鋁合金,其強度增加,但耐腐蝕性能降低。由於鋁的力學強度低,且隨著溫度升高力學強度明顯降低,鋁管的使用溫度不得超過200℃;對於有壓力的管道,使用溫度不得超過160℃。在低溫深冷工程的管道中較多採用鋁及鋁合金管。
2、鋁及鋁合金管道安裝
(1)鋁及鋁合金管安裝前應進行外觀檢查,應無裂縫、起皮、氧化、大於0.03mm深度的縱向劃痕等現象,壁厚符合要求;由於材質較軟,運輸與存放應注意避免碰撞、擠壓、擦傷管材,存放時應與鐵、不銹鋼、銅等金屬隔離,以免引起電化學腐蝕。
(2)鋁及鋁合金管安裝前的管段調直,應逐段進行,使用木製等質地較軟的工具,避免管子與鋼平台及混凝土平台或砂石地面直接接觸,以防管子表面刮傷、劃傷;切割可用手工鋸條、機械(鋸床、車床等)及砂輪機,不得使用火焰切割;坡口宜採用機械加工,不得使用氧一乙炔等火焰;固定管子的器具與管子之間應墊以木板以免夾傷管子。
(3)鋁及鋁合金管連接一般採用焊接和法蘭連接,焊接可採用手工鎢極氬弧焊、氧一乙炔焊及熔化極半自動氬弧焊;當厚度大於5mm時,焊前應全部或局部預熱至150~200℃;氧一乙炔焊主要用於焊接純鋁、鋁錳合金、含鎂較低的鋁鎂合金和鑄造鋁合金以及鋁合金鑄件的補焊。採用氧—乙炔焊時,焊前預熱溫度不得超過200℃。
(4)焊接後使焊縫接頭在空氣中自然冷卻,直至能用手直接觸摸時方可進行焊後的清理工作;用60~80℃的熱水沖洗,並用毛刷或銅刷將焊縫區域內的殘渣洗刷干凈,然後用30%硝酸溶液洗滌,再用清水沖洗;乾燥後如焊縫區域內仍有白色斑點,說明仍有溶劑未清理干凈,必須重新處理,直至清除為止。
(5)管道支架間距應比鋼管密一些,熱軋鋁管的支架間距可按相同管徑和壁厚的碳鋼管支架間距的2/3選取,冷軋硬化鋁管按相應碳鋼管3/4間距選取。管子與支架之間須墊毛氈、橡膠板、軟塑料等進行隔離。
(6)管道保溫時,不得使用石棉繩、石棉板、玻璃棉等帶有鹼性的材料,應選用中性的保溫材料。
(五)銅及銅合金管道安裝
1、常用銅及銅合金管
常用的銅管有紫銅管、黃銅管兩種。紫銅(工業純銅)管的常用牌號為:T2、T3、T4、TUR等;黃銅管(銅合金)的常用牌號為:H62、H68、H85、HPb59-1等,分為軟質,半硬質和硬質三種。銅及銅合金通常應用在深冷工程和化工管道上,用作儀表測壓管錢或傳送有壓液體管線,當溫度大於250℃時不宜在有壓力的情況下使用。
2、銅及銅合金管道安裝
(1)供安裝用的銅及銅合金管,表面與內壁均應光潔、無裂縫、結疤、層裂及氣孔,黃銅管不得有綠銹和嚴重脫鋅。外觀檢查:管壁厚小於等於2mm的,縱向劃痕深度不得超過0.04mm,管壁厚大於2mm的,縱向劃痕深度不得大於0.05mm;用作導管時縱向劃痕深度不得超過0.3mm;偏橫向的凸凹高度與深度不得大於0.35mm;瘢疤、碰傷、起泡及凹坑,其深度不得超過0.03mm,其面積不應超過管子表面積的30%。用作導管時其面積不應超過管子表面積的0.5%。
(2)銅及銅金管的切口可用手工鋼鋸、砂輪切管機;因管壁較薄且銅管質地較軟,制坡口宜採用手工銼;厚壁管可採用機械方法加工;不得用氧一乙炔焰切割坡口。
(3)銅及銅合金管因熱彎時管內填充物不易清理,應採用冷彎。管徑大於100mm者採用壓制彎頭或焊接彎頭,彎管的直邊長度不應小於管徑,且不應小於30mm。
(4)銅及銅合金管的連接方式有螺紋連接、焊接(承插焊和對口焊)、法蘭連接(焊接法蘭、翻邊活套法蘭和焊環活套法蘭)。大口徑銅及銅合金對口焊接也可用加襯焊環的方法焊接。
(5)黃銅管焊前預熱溫度為:壁厚5~10mm時,400~500℃;壁厚大於15mm時,550℃;黃銅管採用氧一乙炔焊時,預熱寬度以焊口中心為基準,每側150mm;焊接後,焊縫應進行焊後熱處理,其溫度為400~450℃;軟化退火處理為550~600℃。熱處理應在焊後及時進行。
(六)鑄鐵管道安裝
1、鑄鐵管管材檢驗
鑄鐵管按材質可分為灰鑄鐵管和球墨鑄鐵管。鑄鐵管應有製造廠的名稱或商標、製造日期及工作壓力等標記,其外觀檢查每批抽10%檢查其表面狀況、塗漆質量及尺寸偏差;內外表面應清潔,不得有裂縫、冷隔、癟陷和錯位等缺陷;承插部分不得有粘砂及凸起,其他部分不得有大於2mm的粘砂及5mm的凸起;承口部分的根部不得有凹陷、其他部分的凹陷不得大於5mm;機械加工部位的輕微孔穴不應大於1/3厚度,且不應大於5mm;內外表面漆層應完整光潔,附著牢固。
2、鑄鐵管承插連接一般工序及方法
(1)管口處理。鑄鐵管口端的瀝青及雜物可用火焰(如氧一乙炔焰或噴燈)燒掉並用鋼絲刷清理。
(2)連接材料准備
1)油麻。2)橡膠圈。管道介面所用的橡膠圈不應有氣孔、裂縫、重皮或老化等缺陷。裝填時橡膠圈應平展、壓實,不得有松動、扭曲、斷裂等。
3)石棉水泥。石棉水泥重量配合比為:石棉:水泥=3:7;石棉水泥的水灰比為1:9或1:10,拌好的石棉水泥應在1h內用完,隨用隨拌。
4)膨脹水泥。膨脹水泥介面是以膨脹水泥:中砂:水=1:1:0.3的比例拌和成水泥砂漿介面。膨脹水泥按其成分不同又可分為自應力水泥介面和石膏氯化鈣水泥介面。
5)青鉛。將小鉛塊放入鉛鍋內,點火燃至鉛熔化,撥開液鉛表現浮層,視其顏色為紫紅色則可使用。
(3)捻口
1)打油麻。
2)打橡膠圈。
3)石棉水泥填料密封。
4)膨脹水泥填料密封。
5)青鉛填料密封。
(4)養護
1)石棉水泥與自應力水泥介面捻打完畢後,用濕泥土或濕草繩纏繞在介面上,並澆水進行養護。石棉水泥介面每天澆水2~4次,養護時間宜為3d。剛剛介面完畢的介面不允許直接泡在水中。並應濕養護1~2晝夜,寒冷季節應有防凍措施。
2)膨脹水泥介面在完成介面工作後,隨即潤濕養護。可用泥糊口,填土澆水養護。如冬季施工,抹口後用鹽水和泥糊口,覆干土蓄熱養護。管段亦覆干土保溫。
(七)塑料管道安裝,
1、常用塑料管道
常用的塑料管有:聚氯乙烯管(PVC)、聚乙烯管(PE)、聚乙烯夾鋁復合管(PAP)、改性聚丙烯管(PP-R)、聚丁烯管(PB)、熱固性塑料管(GRP)、工程塑料(ABS)管、鍍鋅鋼管襯塑復合管等。
(1)硬聚氯乙烯管(UPVC)。管件有注壓管件和熱加工焊接管件兩種。UPVC管材通常可用螺紋連接、承插粘接,承插焊接、法蘭連接。
(2)聚乙烯管(PE)。PE管材以密度區分,有低密度聚乙烯管(LDPE)、中密度聚乙烯管(MDPE)、高密度聚乙烯管(HDPE)。LDPE管材密度為0.91~0.925 g/cm3,質地較軟、伸長率、耐沖擊性能較好,耐化學穩定性和抗高頻絕緣性能良好,工作壓力為0.4MPa;MDPE管抗腐蝕、可塑性強、具有良好的柔性和抗蠕變性能,缺點是熔焊連接需技術熟練和特殊設備,且紫外線照射易老化;HDPE管密度為0.941~0.965 g/cm3,具有較高的強度及剛度,HDPE管材分PE63、PE80、PE100三個級別,它們在20℃下,在50年後還能保持最小強度達6.3MPa、8.0MPa、10.0MPa,對於允許設計應力分別為5MPa、6.3MPa、8MPa。目前國內產品的規格在de16~315mm之間,可達de630mm。對於HDPE管材,通常採用電熔合連接。
(3)聚丙烯管(PP)。PP管材密度為0.90~0.92g/cm3,無毒,價廉,但抗沖擊強度差。通過共聚合的方法使聚丙烯改性,可提高管材的抗沖擊強度等性能。管件的連接採用熔接方式。
(4)聚丁烯管(PB)。PB管抗腐蝕性能好、有伸縮性、可冷彎、輕便、使用安裝維修方便、內壁光滑、能耐較高溫度、適於輸送熱水。但紫外線照射會導致老化,易受有機溶劑侵蝕。聚丁烯管可採用熱熔連接。小口徑管也可採用螺紋連接。
(5)工程塑料管(ABS)。ABS管是丙烯腈、丁二烯、苯乙烯三種單體共聚物組成的熱塑性塑料管,具有質優耐用的特性。其中丙烯腈具有耐熱性、抗老性、耐化學性;丁二烯具有耐撞擊性、高堅韌性、低溫特性不變的性能;苯乙烯具有施工容易及管面光滑之特性。管件連接常採用承插粘結介面。在與其他管道連接時,可採用螺紋、法蘭等過渡介面。
(6)鍍鋅鋼管襯塑復合管。鍍鋅鋼管襯塑有兩種方式,一種是內噴襯聚乙烯,另一種是熱鍍鋅鋼管內經特殊過盈級配合工藝,復合擠壓聚乙烯、聚丙烯管,目前國內均有此兩種方式的產品,前種襯塗層不易粘牢,不易襯勻,容易分層;後一種方式效果較好,而管件釆取內噴襯聚乙烯。管材組裝也有兩種方式,一種是通常壁厚的熱鍍鋅鋼管及管件,內擠壓聚乙烯管或噴襯聚乙烯層後,仍套絲連接,價格較貴;另一種是薄壁熱鍍鋅鋼管及管件,內經特殊過盈級配合工藝,復合擠壓聚乙烯管或噴襯聚乙烯層,管材不套絲,採用快速接頭工藝,管道裝拆快捷,價格低廉,綜合價格類同鍍鋅鋼管,有良好的應用前景。
2、塑料管道安裝
(1)管材檢查與保管。管材表面應光滑、平整,不允許有氣泡、裂口及顯著的波紋、凹陷、雜質、顏色不均、分解變色等。塑料管應避免在粗糙場地上拖拉或猛烈的投擲,堆放時要放平整,注意防火、防止過熱、防止有毒化學品的侵蝕,防止遭受日曬雨淋及冰凍,不應與金屬管材混放。
(2)管子切斷採用機械方法,一般用粗齒鋸條的手工鋸或木工鋸。管段坡口可用木工銼加工,也可採用機械方法;公稱直徑小於20mm的管道應盡量用熱彎彎頭。在不能採用熱彎彎頭的情況下,可採用焊接彎頭,焊接彎頭的彎曲半徑不應小於1.5DN,90°焊接彎頭的節數不應少於3節,45°焊接彎頭的節數不應小於2節。
(3)塑料管的連接方法有粘接、焊接、電熔合連接、法蘭連接和螺紋連接等。
1)塑料管粘接。 塑料管粘接必須採用承插口形式,承口不得有裂縫、歪斜及厚度不均的現象,管道承插接頭必須插足;聚氯乙烯管道採用過氯乙烯清漆或聚氯乙烯膠作為粘接劑;聚丙烯管道粘接前需先做表面活化處理後才可進行粘接,承介面有油污染時應用丙酮溶液擦拭後才能進行粘接。粘接時其間隙不得大於0.15~0.3mm,若過大時可均勻塗幾遍粘合劑來調整,待符合要求後再粘接。
2)塑料管焊接。 塑料管管徑小於200mm時一般應採用承插口焊接,插入深度應大於管徑15~30mm,承受壓力較高的管道,可先用粘接,外口再用焊條焊接補強。焊接一般採用熱風焊。管徑大於200mm的管子可採用直接對焊,焊好後,外面應套裝一個套管,將套管兩端焊接或粘接在管子上。套管長度為管徑2.25~2.3倍。
3)電熔合連接。它是將電阻絲預先埋在管件中,在施工現場,只需將專用焊接儀的插頭與管件的插口連接,便可將管件與管材熔合在一起,它要求管材與管件配合間隙適當,接觸部位干凈;HDPE管可以注塑熱熔管件現場用熱熔承插焊機對接方式連接;也可用熱熔對接焊機將兩管端面熱熔後對接,其中較大口徑管件是用多角焊機加工成型。
(八)襯膠管道安裝
掌握襯膠管道的預制、安裝規范
㈤ 鈦合金如何進行焊接,有哪些需要注意的地方
目前針對TC4鈦合金,多採用氬弧焊或等離子弧焊進行焊接加工,但該兩種方法均需填充焊接材料,由於保護氣氛、純度及效果的限制,帶來接頭含氧量增加,強度下降,且焊後變形較大。採用電子束焊接和激光束焊接,研究了TC4鈦合金的焊接工藝性,實現該種材料的精密焊接。
(1) 焊縫氣孔傾向。焊縫中的氣孔是焊接鈦合金最普遍的缺陷,存在於被焊金屬電弧區中的氫和氧是產生氣孔的主要原因。TC4鈦合金電子束焊接,其焊縫中氣孔缺陷很少。為此,著重就激光焊接焊縫中形成氣孔的工藝因素進行研究。
由試驗結果可以看出,激光焊接時焊縫中的氣孔與焊縫線能量有較密切關系,若焊接線能量適中,焊縫內只有極少量氣孔、甚至無氣孔,線能量過大或過小均會導致焊縫中出現嚴重的氣孔缺陷。此外,焊縫中是否有氣孔缺陷還與焊件壁厚有一定關系,比較試樣試驗結果可看出,隨著焊接壁厚的增加,焊縫中出現氣孔的概率增加。
(2) 焊縫內部質量。利用平板對接試樣,採用電子束焊接和激光焊接來考察焊縫內部質量,經理化檢測,焊縫內部質量經X射線探傷,達GB3233-87 II級要求,焊縫表面和內部均無裂紋出現,焊縫外觀成型良好,色澤正常。
(3) 焊深及其波動情況。鈦合金作為工程構件使用,對焊深有一定要求,否則不能滿足構件強度要求;而且要實現精密焊接,必須對焊深波動加以控制。為此,採用電子束焊接和激光焊接方法分別焊接了兩對對接試環,焊後對試環進行了縱向及橫向解剖,來考察焊深及焊深波動情況,結果表明,電子束焊接焊縫平均焊深可達2.70mm以上,焊深波動幅度為-5.2~+6.0%,不超過±10%;激光焊接焊縫平均焊深約為2.70mm,焊深波動幅度為- 3.8~+5.9%,不超過±10%。
(4) 接頭變形分析。利用對接試環來考察接頭焊接變形,檢測了對接試環的徑向及軸向變形,結果表明,電子束焊接和激光焊接的變形都很小。電子束焊接的徑向收縮變形量為f 0.05~f 0.09mm,軸向收縮量為0.06~0.14mm;激光焊接的徑向收縮變形量為f 0.03~f 0.10mm,軸向收縮變形量為0.02~0.03mm。
(5) 焊縫組織分析。經理化檢測,焊縫組織為a+b,組織形態為柱狀晶+等軸晶,有少量的板條馬氏體出現,晶粒度與基體接近,熱影響區較窄,組織形態和特徵較為理想。
經研究可得出:對於TC4鈦合金,無論是激光焊接還是電子束焊接,只要工藝參數匹配合理,均可使焊縫內部質量達到國標GB3233-87Ⅱ級焊縫要求,實現TC4鈦合金的精密焊接;焊縫外觀成形良好,色澤正常;焊縫余高很小,無咬邊、凹陷、表面裂紋等缺陷產生。
㈥ 鈦管怎樣焊接
氬弧焊、埋弧焊、真空電子束焊等。3毫米以下厚度用鎢極氬弧焊,毫米以上用熔化極氬弧焊。氬氣純度不低於99.99%,嚴格控制氬氣中空氣和水蒸氣的含量。焊前進行除油污、除氧化皮、除氧化膜表面處理。
由於鈦及鈦合金的化學活性大,易被氧氣、氮氣、氫氣污染,所以不能採用焊條電弧焊、氧乙炔(或氧丙烷等)氣焊、二氧化碳焊、原子氫焊等方式焊接。
(6)鈦合金管件工程有哪些擴展閱讀
鈦為同素異構體,熔點為1720℃,在低於882℃時呈密排六方晶格結構,稱為α鈦;在882℃以上呈體心立方品格結構,稱為β鈦。利用鈦的上述兩種結構的不同特點,添加適當的合金元素,使其相變溫度及相分含量逐漸改變而得到不同組織的鈦合金(titanium alloys)。
室溫下,鈦合金有三種基體組織,鈦合金也就分為以下三類:α合金,(α+β)合金和β合金。中國分別以TA、TC、TB表示。
1、α鈦合金
它是α相固溶體組成的單相合金,不論是在一般溫度下還是在較高的實際應用溫度下,均是α相,組織穩定,耐磨性高於純鈦,抗氧化能力強。在500℃~600℃的溫度下,仍保持其強度和抗蠕變性能,但不能進行熱處理強化,室溫強度不高。
2、β鈦合金
它是β相固溶體組成的單相合金,未熱處理即具有較高的強度,淬火、時效後合金得到進一步強化,室溫強度可達1372~1666MPa;但熱穩定性較差,不宜在高溫下使用。
3、α+β鈦合金
它是雙相合金,具有良好的綜合性能,組織穩定性好,有良好的韌性、塑性和高溫變形性能,能較好地進行熱壓力加工,能進行淬火、時效使合金強化。熱處理後的強度約比退火狀態提高50%~100%;高溫強度高,可在400℃~500℃的溫度下長期工作,其熱穩定性次於α鈦合金。
三種鈦合金中最常用的是α鈦合金和α+β鈦合金;α鈦合金的切削加工性最好,α+β鈦合金次之,β鈦合金最差。α鈦合金代號為TA,β鈦合金代號為TB,α+β鈦合金代號為TC。
鈦合金按用途可分為耐熱合金、高強合金、耐蝕合金(鈦-鉬,鈦-鈀合金等)、低溫合金以及特殊功能合金(鈦-鐵貯氫材料和鈦-鎳記憶合金)等。典型合金的成分和性能見表。
熱處理:鈦合金通過調整熱處理工藝可以獲得不同的相組成和組織。一般認為細小等軸組織具有較好的塑性、熱穩定性和疲勞強度;針狀組織具有較高的持久強度、蠕變強度和斷裂韌性;等軸和針狀混合組織具有較好的綜合性能。
㈦ 鈦合金常用哪些工件名稱
20世紀50~60年代,主要是發展航空發動機用的高溫鈦合金和機體用的結構鈦合金,70年代開發出一批耐蝕鈦合金,80年代以來,耐蝕鈦合金和高強鈦合金得到進一步發展。耐熱鈦合金的使用溫度已從50年代的400℃提高到90年代的600~650℃。A2(Ti3Al)和r(TiAl)基合金的出現,使鈦在發動機的使用部位正由發動機的冷端(風扇和壓氣機)向發動機的熱端(渦輪)方向推進。結構鈦合金向高強、高塑、高強高韌、高模量和高損傷容限方向發展。
另外,20世紀70年代以來,還出現了Ti-Ni、Ti-Ni-Fe、Ti-Ni-Nb等形狀記憶合金,並在工程上獲得日益廣泛的應用。
世界上已研製出的鈦合金有數百種,最著名的合金有20~30種,如Ti-6Al-4V、Ti-5Al-2.5Sn、Ti-2Al-2.5Zr、Ti-32Mo、Ti-Mo-Ni、Ti-Pd、SP-700、Ti-6242、Ti-10-5-3、Ti-1023、BT9、BT20、IMI829、IMI834等[2,4]。
據相關統計數據,2012年我國化工行業用鈦量達2.5萬噸,比2011年有所減少。這是自2009年以來,我國化工用鈦市場首次出現負增長。近些年來,化工行業一直是鈦加工材最大的用戶,其用量在鈦材總用量的佔比一直保持在50%以上,2011年佔比高達55%。但隨著經濟陷入低迷期,化工行業不但新建項目明顯減少,同時還將面臨產業結構調整,部分產品新建產能受到控制,落後產能也將逐步淘汰的境地。受此影響,其對鈦加工材用量的萎縮也變得順理成章。在此之前,便有業內人士預測化工行業用鈦量在2013~2015年間達到峰值。以當前市場表現看來,2012年整體經濟的疲軟有可能使得化工用鈦的衰退期提前。
原理
鈦合金是以鈦為基礎加入其他元素組成的合金。鈦有兩種同質異晶體:882℃以下為密排六方結構α鈦,882℃以上為體心立方的β鈦。
合金元素根據它們對相變溫度的影響可分為三類:
①穩定α相、提高相轉變溫度的元素為α穩定元素,有鋁、碳、氧和氮等。其中鋁是鈦合金主要合金元素,它對提高合金的常溫和高溫強度、降低比重、增加彈性模量有明顯效果。
②穩定β相、降低相變溫度的元素為β穩定元素,又可分同晶型和共析型二種。前者有鉬、鈮、釩等;後者有鉻、錳、銅、鐵、硅等。
③對相變溫度影響不大的元素為中性元素,有鋯、錫等。
氧、氮、碳和氫是鈦合金的主要雜質。氧和氮在α相中有較大的溶解度,對鈦合金有顯著強化效果,但卻使塑性下降。通常規定鈦中氧和氮的含量分別在0.15~0.2%和0.04~0.05%以下。氫在α相中溶解度很小,鈦合金中溶解過多的氫會產生氫化物,使合金變脆。通常鈦合金中氫含量控制在 0.015%以下。氫在鈦中的溶解是可逆的,可以用真空退火除去。
性能
鈦是一種新型金屬,鈦的性能與所含碳、氮、氫、氧等雜質含量有關,最純的碘化鈦雜質含量不超過0.1%,但其強度低、塑性高。99.5%工業純鈦的性能為:密度ρ=4.5g/立方厘米,熔點為1725℃,導熱系數λ=15.24W/(m.K),抗拉強度σb=539MPa,伸長率δ=25%,斷面收縮率ψ=25%,彈性模量E=1.078×105MPa,硬度HB195。
強度高
鈦合金的密度一般在4.51g/立方厘米左右,僅為鋼的60%,純鈦的密度才接近普通鋼的密度,一些高強度鈦合金超過了許多合金結構鋼的強度。因此鈦合金的比強度(強度/密度)遠大於其他金屬結構材料,見表7-1,可制出單位強度高、剛性好、質輕的零部件。飛機的發動機構件、骨架、蒙皮、緊固件及起落架等都使用鈦合金。
熱強度高
使用溫度比鋁合金高幾網路,在中等溫度下仍能保持所要求的強度,可在450~500℃的溫度下長期工作這兩類鈦合金在150℃~500℃范圍內仍有很高的比強度,而鋁合金在150℃時比強度明顯下降。鈦合金的工作溫度可達500℃,鋁合金則在200℃以下。
抗蝕性好
鈦合金在潮濕的大氣和海水介質中工作,其抗蝕性遠優於不銹鋼;對點蝕、酸蝕、應力腐蝕的抵抗力特別強;對鹼、氯化物、氯的有機物品、硝酸、硫酸等有優良的抗腐蝕能力。但鈦對具有還原性氧及鉻鹽介質的抗蝕性差。
低溫性能好
鈦合金在低溫和超低溫下,仍能保持其力學性能。低溫性能好,間隙元素極低的鈦合金,如TA7,在-253℃下還能保持一定的塑性。因此,鈦合金也是一種重要的低溫結構材料。
化學活性大
鈦的化學活性大,與大氣中O、N、H、CO、CO2、水蒸氣、氨氣等產生強烈的化學反應。含碳量大於0.2%時,會在鈦合金中形成硬質TiC;溫度較高時,與N作用也會形成TiN硬質表層;在600℃以上時,鈦吸收氧形成硬度很高的硬化層;氫含量上升,也會形成脆化層。吸收氣體而產生的硬脆表層深度可達0.1~0.15 mm,硬化程度為20%~30%。鈦的化學親和性也大,易與摩擦表面產生粘附現象。
鈦合金製品
導熱彈性小
鈦的導熱系數λ=15.24W/(m.K)約為鎳的1/4,鐵的1/5,鋁的1/14,而各種鈦合金的導熱系數比鈦的導熱系數約下降50%。鈦合金的彈性模量約為鋼的1/2,故其剛性差、易變形,不宜製作細長桿和薄壁件,切削時加工表面的回彈量很大,約為不銹鋼的2~3倍,造成刀具後刀面的劇烈摩擦、粘附、粘結磨損。
分類
鈦是同素異構體,熔點為1668℃,在低於882℃時呈密排六方晶格結構,稱為α鈦;在882℃以上呈體心立方晶格結構,稱為β鈦。利用鈦的上述兩種結構的不同特點,添加適當的合金元素,使其相變溫度及相分含量逐漸改變而得到不同組織的鈦合金(titanium alloys)。室溫下,鈦合金有三種基體組織,鈦合金也就分為以下三類:α合金,(α+β)合金和β合金。中國分別以TA、TC、TB表示。
共2張
STAN鈦製品
α鈦合金
它是α相固溶體組成的單相合