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钛合金方管百科知识讲解大全

钛合金方管对氯化物、硫化物和氨具有较高的耐蚀性能。钛在海水中的耐蚀性比铝合金、不锈钢、镍基合金还高。钛耐水冲击性能也较强。所谓的钛合金方管是指含有一定量钛的钢方方管。钛和碳、氮、氧都有***的亲和力，钛在钢中主要以碳化物的形态存在，它是良好的脱氧去气剂及固定碳、氮的有效元素。钛可细化钢的组织和晶粒，并能提高晶粒粗化温度至1000℃以上。由于钛和碳之间的亲和力大于铬与碳，故用来消除不锈钢的晶间腐蚀。钛是强铁素体形成元素，强烈提高A1及A3。固溶的钛可提高淬透性，也可强化铁素体。 钛在钢方管中的含量很低，当钛>0.025%时即认为是合金元素。    

钛合金方管执行标准：
GB5310 ——中国***
ASME SA210 ——美国锅炉及压力容器规范
ASME SA213 ——美国锅炉及压力容器规范
DIN17175 ——联邦德国工业(欧标)标准
钛合金方管工作条件：
用于低中压锅炉（工作压力一般不大于5.88Mpa，工作温度在450℃以下）的受热面方管子；用于高压锅炉（工作压力一般在9.8Mpa以上，工作温度在450℃～650℃之间）的受热面方管子、省煤器、过热器、再热器、石化工业用方管等。
钛合金方管供应规格范围：
外径20*20~500*500mmX壁厚2~40mmXL（长度6~14米）
钛合金方管种类 外径(D) 壁厚(S)
冷拔方管 钢方管外径(mm) 允许偏差(mm) 钢方管壁厚(mm) 允许偏差(mm)
＞30～500 ±0.3 ＞3～20 ±10％
12Cr1MoVG钛合金方管力学性能：
标准 牌号 抗拉强度（MPa） 屈服强度（MPa） 伸长率（％） 硬度
12Cr1MoVG 470～640 ≥255 ≥21 /
12Cr1MoVG钛合金方管化学成分：
标准 牌号 化学成分（％）
    C         Si          Mn         P       S       Cr         Mo       Cu      Ni      V        Al      W     Ti      Nb    N
0.08～0.15 0.17～0.37 0.40～0.70 ≤0.030 ≤0.030 0.90～1.20 0.25～0.35 ≤0.20 ≤0.30 0.15～0.30
主要钢管产品：
1： 钛合金方管（15CrMoG、12Cr1MoVG、35CrMo、42CrMo、1Cr5Mo、Cr9Mo、10CrMo910、12Cr2MoWVTiB(钢研102)、WB36、A335P12、A335P11、A335P5、A335P22、T22、T5、T91、P91、P9、STFA22、STPA25、STFA26。规格：16-824*2-100）
2： 外标无缝钢方管（A106B、A106C、A333GR1/GR3/GR6/GR8、S355J0H、S355J2H、A53B规格1/2~56寸*SCH10~160，STD~XXS）.
3： 高压锅炉方管（20G、20MnG、ST45.8/III规格16-824*2-65）
4： 石油裂化方管（10#、20#/20G、15CrMo规格10-530*1.5-36）
5： 化肥设备用高压无缝方管（10#、20#、Q345B/C、20G规格25-426*6-40）
6： 低中压锅炉方管（10#、20#规格10-530*2-40）
7： 流体方管（20#，Q345规格8-630*1.0-40）
8： 结构方管（10#、20#、35#、45#、Q345B、Q345C、Q345D、16Mn规格6-610*1.5-40）
9： 液压支柱方管（27SiMn规格70-377*9-40）
10：船舶方管（C20规格14-426*1.5-45）
金属市场钛合金方管执行标准：
1、中国***：
GB8163-2008（流体输送无缝钢方管）、
GB3087-2008（中低压锅炉无缝钢方管）、
GB5310-2008（高压锅炉无缝钢方管）、
GB5312-2009（船舶用无缝钢方管）、
GB6479-2000（高压化肥设备无缝钢方管）、
GB9948-2006（石油裂化无缝钢方管）、
GB/T9711-2011（石油天然气工业输送钢方管）、
GB150-2011（压力容器无缝钢方管）
2、国外常用标准：
API5L美国石油协会标准、
ASTMA106高温用无缝碳素钢方管、
ASTMA213无缝铁素体和奥氏体合金钢锅炉、过热器和换热器方管、
ASTMA335高温用无缝铁素体合金钢方管、
ASTMA333低低温用无缝与焊接钢方管规格、
EN10210非合金结构钢和细晶粒结构钢制热成型空心型材、
DIN17175高压锅钢方管。
ASTMB338热交换器和冷凝器用无缝及焊接钛与钛合金方管 。

钛合金方管

合金的主要成分有钛，铝，锡，钒，钼，铌. 铸造钛及钛合金代号由ZT加A、B或C（分别表示α型、β型和α+β型合金）及顺序号组成，顺序号与同类型变形钛合金的表示方法相同。 其要求可以查询《中华人民共和国***-铸造钛及钛合***号和化学成分GB/T 1507》
另外根据用途可分为：
（1）高温钛合金方管。
世界上***个研制成功的高温钛合金是Ti-6Al-4V，使用温度为300-350℃。随后相继研制出使用温度达400℃的IMI550、BT3-1等合金，以及使用温度为450~500℃的IMI679、IMI685、Ti-6246、Ti-6242等合金。目前已成功地应用在军用和民用飞机发动机中的新型高温钛合金有.英国的ＩＭＩ８29、ＩＭＩ83４合金；美国的Ti-1100合金；俄罗斯的BT18Y、BT36合金等。表７为部分国家新型高温钛合金的使用温度
（2）钛铝化合物为基的钛合金方管。
与一般钛合金相比，钛铝化合物为基钠Ti3Al（α2）和TiAl（γ）金属间化合物的优点是高温性能好（使用温度分别为816和982℃）、抗氧化能力强、抗蠕变性能好和重量轻（密度仅为镍基高温合金的1/2），这些优点使其成为未来航空发动机及飞机结构件***竞争力的材料。
目前，已有两个Ti3Al为基的钛合金Ti-21Nb-14Al和Ti-24Al-14Nb-#v-0.5Mo在美国开始批量生产。其他近年来发展的Ti3Al为基的钛合金有Ti-24Al-11Nb、Ti25Al-17Nb-1Mo和Ti-25Al-10Nb-3V-1Mo等。TiAl（γ）为基的钛合金受关注的成分范围为Ti-（46-52）Al-（1-10）M（at.％），此处Ｍ为ｖ、Cr、Mn、Nb、Mn、Mo和Ｗ中的至少一种元素。最近，TiAl3为基的钛合金开始引起注意，如Ti-65Al-10Ni合金。
（3）高强高韧β型钛合金方管。
β型钛合金最早是20世纪50年代中期由美国Crucible公司研制出的B120VCA合金（Ti-13v-11Cr-3Al）。β型钛合金具有良好的冷热加工性能，易锻造，可轧制、焊接，可通过固溶-时效处理获得较高的机械性能、良好的环境抗力及强度与断裂韧性的很好配合。新型高强高韧β型钛合金***代表性的有以下几种:
Ti1023（Ti-10v-2Fe-#al），该合金与飞机结构件中常用的30CrMnSiA高强度结构钢性能相当，具有优异的锻造性能；
Ti153（Ti-15V-3Cr-3Al-3Sn），该合金冷加工性能比工业纯钛还好，时效后的室温抗拉强度可达1000MPa以上；
β21S（Ti-15Mo-3Al-2.7Nb-0.2Si），该合金是由美国钛金属公司Timet分部研制的一种新型抗氧化、***强钛合金，具有良好的抗氧化性能，冷热加工性能优良，可制成厚度为0.064mm的箔材；
日本钢管公司（NKK）研制成功的SP-700（Ti-4.5Al-3V-2Mo-2Fe）钛合金，该合金强度高，超塑性延伸***达2000％，且超塑成形温度比Ti-6Al-4V低140℃，可取代Ti-6Al-4V合金用超塑成型-扩散连接（SPF/DB）技术制造各种航空航天构件；
俄罗斯研制出的BT-22（TI-5v-5Mo-1Cr-5Al），其抗拉强度可达1105MPA以上
（４）阻燃钛合金方管。

常规钛合金方管在特定的条件下有燃烷的倾向，这在很大程度上限制了其应用。针对这种情况，各国都展开了对阻燃钛合金的研究并取得一定突破。羌国研制出的Alloy c（也称为Ti-1720），名义成分为50Ti-35v-15Cr（质量分数），是一种对持续燃烧不敏感的阻燃钛合金，己用于F119发动机。BTT-1和BTT-3为俄罗斯研制的阻燃钛合金，均为Ti-Cu-Al系合金，具有相当好的热变形工艺性能，可用其制成复杂的零件。