钛管在**方面的应用
一艘台风级核潜艇,钛管在军事工业方面有着十分广阔的用途。核动力潜艇、水翼艇、迫击炮身管、反坦克、发射器、坦克防护板、背心等大量用钛管。据资料介绍,用钛管量高达9000吨,由此可见**对钛管材的需求巨大。
O,N,H,C等常作为杂质元素出现在钛合金中,这些元素本身以及它们的化合物的出现将会严重影响钛的力学和耐蚀性能。氢是影响钛性能的有害元素之一,它会导致钛的塑性与韧性降低,发生氢脆。在冷却时,焊缝中的氢来不及逸出会产生气孔,故一般要求钛材中氢的含量<0.15%。钛在高温下(600℃以上)还易与氧、氮化合,使得焊接接头的塑性韧性下降,引起气孔和裂纹。钛还较易与碳反应生成脆性的碳化物,降低塑性并影响焊接工艺可靠性。为了避免上述问题带来的危害,焊接过程中必须妥善保护那些受焊接热源影响而温度**250℃的区域。
医学中的应用
人体内植入金属是十分**的外科手术, 随着医疗技术的提高。由于钛管金属具有与人体组织排异反应弱,目前被广泛于人工骨骼、人工关节、人造牙等人体植入物方面得到广泛的应用。此外,钛管在制药机械、医疗器械方面的应用也得到进一步的认识,未来需求不可低估。
钛材管道焊接的缺陷分析
1.1 气体等杂质污染倾向分析
常温下工业纯钛比较稳定,与氧生成致密的氧化膜具有高的耐腐性能。但在高温下其化学活性急剧增大,具有较强的吸收空气中氧、氢、氮等杂质的能力,降低焊接接头的塑性和韧性。在熔化状态下尤其严重。因此,焊接时对温度**过250度的焊缝和热影响金属(包括熔池背面)都要加以妥善保护。
1.2 粗晶倾向分析
由于工业纯钛的熔点高、导热性差,导热系数低,热容量小,电阻系数大,在焊接过程中,液态熔池金属具有尺寸大、高温停留时间长和冷却速度慢等特点。这种情况容易使焊接接头产生过热组织,晶粒变得粗大,脆化倾向明显。
1.3 焊接裂纹倾向分析
由于纯钛中硫、磷、碳等杂质很少,低熔点共晶难在晶界出现,而且结晶温度区窄和焊缝凝固时收缩量小等,所以很少会产生热裂纹。焊接纯钛时较易受到氧、氢、氮等杂质污染,当这些杂质含量较高时,焊缝和热影响性能变脆,在焊接应力作用下易产生冷裂纹。其中氢是产生冷裂纹的主要原因。氢从高温熔池向较低温度的热影响区扩散,当该区氢富集到一定程度将从固溶体中析出TiH。使之脆化;随着TiH。析出将产生较大的体积变化而引起较大的内应力。这些因素,促使冷裂纹的生成,而且具有延迟性质。