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鈦及鈦合金行業(yè)

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鈦管焊接處的腐蝕

   2015-04-09 IP屬地 陜西9010
  焊接是化工設(shè)備制造中采用的主要工藝方法之一,因此,焊接處的耐腐蝕性是一個(gè)頗為重要的問題,可以肯定,在適宜于應(yīng)用欽的場合下,鈦管焊接處的耐腐蝕性實(shí)際上與主體金屬等同,這一點(diǎn)對于那些鈦在其中處于穩(wěn)定鈍態(tài)的介質(zhì)(氯的含氧化合物、氯化物溶液、硝酸等)來講尤為突出。在硫酸和鹽酸中,焊接試樣的腐蝕速度與沒有焊接處的鈦相同,就鈦保持著耐腐蝕性的硫酸和鹽酸的極限濃度而論,有焊縫和無焊縫的試樣是相同的但已經(jīng)查明,在2.5%H2S04和HC1中試驗(yàn)鈦的焊接處時(shí),發(fā)現(xiàn)在焊縫附近區(qū)域的腐蝕情形比主體金屬更嚴(yán)重。其原因在于焊縫附近區(qū)域的金屬焊接時(shí)受到了熱作用。在拉伸應(yīng)力的條件下,在10%HC1中,(溫度20-36℃)鈦和鈦合金BT5的焊接試樣,破壞得比無焊接處的試樣快得多(比后者快0.5-3倍)。在下列具有強(qiáng)氧化劑作用的腐蝕介質(zhì)中會出現(xiàn)鈦管的焊縫腐蝕:硝酸、二氧化氯、含有氧化劑的醋酸、含有二氧化鈦的硫酸、含有氟添加劑的酸、以氧化為基料的鍍鎳電解液。曾有直徑為52毫米的鈦管,在使用了150天后由于焊縫腐蝕而報(bào)廢的報(bào)道,這根管子是用板材通過縱焊而制成的,用來輸送80℃的99.5泠HN03。在管子焊縫的熱作用區(qū)域,發(fā)現(xiàn)有短小的薄片狀相,而在焊縫本身則有著多得多的薄片狀谷相,據(jù)推測,焊縫腐蝕的原因在于工業(yè)純鈦中含有較多量的鐵和鎳,它們是盧相的穩(wěn)定劑。顯然,焊縫和焊縫附近區(qū)域不可避免地要受到熱和冷的周期作用,這將導(dǎo)致β相晶粒的數(shù)量、大小和分布發(fā)生變化,如果盧相的數(shù)少,并以細(xì)薄而均勻的狀態(tài)分布,則鈦只受到輕微的全面腐蝕(0.15毫米/年)。而如果3相量增多,則會發(fā)生針對著盧相的選擇性腐蝕,因?yàn)?相的鐵含多得多,難以鈍化,在焊縫本身的范圍內(nèi),腐蝕特別嚴(yán)重。用含有不同量鐵和鎳(0.01-0.11%)的鈦焊接試樣進(jìn)行試驗(yàn)結(jié)果,證實(shí)了這一推測。因此對于在這種條件下使用的鈦焊接結(jié)構(gòu)來講,必須應(yīng)用鈦中鐵、鉻、鎳總含蛩不超過0.05%的鈦,對于焊條的組成沒有必要控制得那么嚴(yán)格,因?yàn)檫x擇性腐蝕僅與主體板材的組成有關(guān),采用合金Ti-0.2涔Pd也同樣會出現(xiàn)這種情況,合金Ti-32%Mo是化工中應(yīng)用最有前途的合金之一,在沸騰的21aiCl中試驗(yàn)時(shí),其焊接處的腐蝕速度與主體金屬沒有差別。
 
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