钛材设备制造技术要求.doc

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1、钛材设备制造场地及技术要求钛材是一种有色金属材料，具有较高的强度、较小的密度(仅为碳钢的60%)、优良的耐腐蚀性能以及良好的工艺性能，目前广泛地用于制造耐腐蚀的石油化工设备。制作钛材的关键，需要进行大量的钛材焊接工艺性能评定实验，确定钛材的焊接工艺参数。钛材特有的物理性能、机械性能及较高的化学活性，决定了钛材设备的制造不同于碳钢或不锈钢设备的制造。钛材设备的制造加工流程见下图。

2、作盘场糾］材料保■］怎持号料人员豪琪■材号弭WftI［❶轮机切■边机plT»D自■•具配件如工「品I——T—4応.」试压XAI兰卸接保护■体虻刃1前期准备1.1场地(1)焊接、组装钛设备应在专用、干净的车

3、间内进行，需专门划分一块钛材设备制造区域，严禁与碳钢设备混堆、接触，严禁在含铁及有灰尘的区域施焊或组装，工作场地必须铺设橡胶板或其它软质材料，以免碰伤、擦伤钛表面，应经常清理现场，清除切屑等杂物。(2)材料要入库妥为保管，禁止露天堆放。钛板材表面及复合板的复层应采用纸质贴膜保护起来，以避免灰尘、油污、铁离子等其它污物的污染，同时可以避免搬运或加工过程中划伤钛材表面。钛及钛复合板应与其它材料分开存放，且存放环境应保持干净，材料底部应用干净的木料垫撑(确保没有铁钉等铁物)，上部用塑料布盖好。还应设置几个钛材专用的边角余料箱，将边角料分类回收。(3)与钛接触的工具应采用钛材或铝制造，剪

4、板机、创边机、滚板机等要保持清洁，防止油污、铁屑、车昆子上的缺陷等损伤钛材表面；高度光洁、无污染的不锈钢制工具可以少量使用，但需工艺批准。(4)为检验焊接环境是否符合要求，在施焊前应对环境进行菲绕咻试验试验，以避免铁离子的存在。(5)参加钛材设备制造的人员，着装应符合要求，工作服、手套要整洁，不允许穿带铁钉的鞋，并且尽量避免在钛板上走动。1.2划线与落料钛材对缺陷的敏感性很强，因此禁止用铁锤击打钛材表面或打样冲或钢印，禁止用墨汁或油漆书写有关标记。钛材还易受铁、油污等的污染，下料切割后须用砂轮机将污染部位打磨干净，因此划线时要适当多留一些加工余量，一般以10〜20mm为宜。采用剪

5、板、砂轮机或等离子弧切割落料。采用等离子弧切割时，为防止飞溅损伤钛板，应在钛板表面涂刷白垩粉。1.3加工坡口对板材要求在刨边机上刨岀坡口，对管材要求在车床上车出坡口，坡口均为V型，较长的板在刨边过程中容易产生挠曲、被撕裂的现彖。为了解决这些问题，我们用槽钢压紧刨削端，以增大刨边机对板材的压紧力，同时减小板材伸出刨边机的长度(由常规的50mm减为30mm),以增大其刚度，再调整好刀具的刃倾角，并采用低速和小的进刀量切削，结果坡口光亮如镜，比碳钢及不锈钢坡口的粗糙度要低得多。注意在钛材刨边过程中不能中途停止进刀，否则容易引起切削表面硬化，同时钛材刨边时磨刀及更换刀具也比碳钢及不锈钢频

6、繁。钛板在卷制时，板材回弹量要比碳钢及不锈钢大，致使点焊比较困难。我们采用天车配合使筒节在滚板机上滚圆后立即点焊，之后再吊离滚板机。卷板时为了防止辗子上的缺陷损伤钛板表面，采用镀锌铁皮裹住钛板两面。锥形封头、直径＞108mm的接管(没有无缝钛管，需用板卷制)、人孔筒节等在滚板机上无法成型，可使用自制胎具压制。2焊接及检测2.1焊接材料及设备钛材焊接时采用手工鸨极氮弧焊。由于钛材的熔点高、热容大、导热性差，与碳钢及不锈钢相比，钛材还具有较高的化学活性。当焊接时，它极易与氧、氢、氮、碳等元素发生剧烈反应，导致焊接接头脆化，容易产生裂纹。为了获得机械性能良好的焊缝，焊前表面清理及焊接过

7、程中的保护措施是保证焊接质量的关键。焊接所用的材料及设备是：(1)纯度不低于99.99%的氮气。(2)选用肺钩极，包括直径1、1.5、2、3mm四种。(3)焊丝应按GB3623-83''钛及钛合金焊丝〃标准选用，也可把板材剪成丝使用。(4)使用鹄极(自动或手工)交、直流两用氮弧焊机。2.2焊接操作2.2.1焊前清理焊缝只要受到少量铁、油污等杂质的污染，就会严重影响焊接质量,因此，对焊缝表面必须进行严格的清理。清理的顺序如下：(1)用砂纸或砂轮机除去焊缝及其两侧不少于50mm范围内的氧化层，直到露出银白色的金属为止。(2)用崭新的绸布蘸无水酒精将表面擦拭干净，直到绸布上没有污染为止

8、。(3)将焊丝用无水酒精擦拭干净。(4)焊缝及焊丝清理后要立即施焊，否则应重新清理。2.2.2焊接操作要领(1)焊接前许编制详细的焊接工艺评定。(2)钩极伸出10〜12mm为宜，焊缝每次填充的高度为2〜3mm,最高不鬲过5mm。单面焊双面成型焊缝的对接间隙为(3)焊接完毕后焊炬不能立即离开，要连同保护盒继续保护，直到焊接接头冷却到400°C以下方可离开。(1)厚度大于4mm的对接和角焊缝应采用多层焊。每层焊道施焊前，都应保证上一层无氧化，如有氧化必须彻底清除后再施焊。(2)当焊缝