Ti-6Al-4V Grad 5 Tubi tat-titanju: Applikazzjonijiet u Fabbrikazzjoni

X'inhu grad 5 tat-tubi tat-titanju

Ti-6Al{-4V, miktub ukoll Ti 6-4 u standardizzat bħala Grad 5 b'UNS R56400, hija liga tat-titanju alpha-beta li fiha nominalment 6 fil-mija aluminju u 4 fil-mija vanadju. F'forma ta 'tubu tipprovdi madwar id-doppju tas-saħħa tat-titanju kummerċjalment pur filwaqt li żżomm densità ta' 4.43 g/cm3 biss, bejn wieħed u ieħor 56 fil-mija tal-azzar. Il-liga hija trattabbli bis-sħana, twieġeb għat-trattament tas-soluzzjoni u t-tixjiħ, u tista 'tiġi fornuta ittemprata għall-fabbrikazzjoni jew f'kondizzjoni ta' saħħa ogħla għal ħardwer lest.

Żewġ gradi relatati jidhru kull meta jiġi diskuss it-tubi. Il-Grad 23 (Ti-6Al{-4V ELI, UNS R56407) għandu limiti aktar baxxi ta' ossiġnu u ħadid għal tobusija mtejba tal-ksur u huwa d-default għal impjanti kirurġiċi. Grad 9 (Ti-3Al-2.5V, UNS R56320) huwa liga ta 'saħħa aktar baxxa u aktar formabbli użata ħafna għal tubi idrawliċi u għal tubi mingħajr saldaturi maħduma fil-kesħa. Sejħa ta' speċifikazzjoni għandha għalhekk tiddikjara l-grad, ir-rotta tal-manifattura u l-kundizzjoni, mhux biss l-isem tal-liga.

Speċifikazzjonijiet u Dejta Mekkanika

It-tubi tat-titanju huma normalment ordnati għal ASTM B338 għal kondensaturi u skambjaturi tas-sħana, għal ASTM B861 għal pajpijiet, jew għan-numri ASME SB li jaqblu għal servizz ta 'pressjoni. It-tabella tagħti proprjetajiet minimi tipiċi għal tubu mingħajr saldatura ittemprat.

Il-kimika tal-Grad 5 hija kkontrollata sewwa: aluminju 5.5 sa 6.75 fil-mija, vanadju 3.5 sa 4.5 fil-mija, ħadid 0.30 fil-mija massimu, ossiġnu 0.20 fil-mija massimu, karbonju 0.08 fil-mija massimu, nitroġenu 0.05 fil-mija massimu u idroġenu 0.015 fil-mija massimu. L-ossiġnu huwa rinforz interstizjali fit-titanju, għalhekk bidla żgħira fil-limitu ta 'l-ossiġnu tmexxi kemm is-saħħa kif ukoll id-duttilità, u huwa preċiżament għaliex il-Grad 23 jeżisti bħala callout separat.

Setturi ta' Applikazzjoni

Aerospazjali u hardware tad-difiża

Linji idrawliċi, ġirjiet ta 'tubi tal-karburant u pnewmatiku, parentesi tal-magna, qfieli u komponenti ta' attwazzjoni jużaw tubu ta 'Grad 5 u Grad 9. L-attrazzjoni hija qawwa speċifika f'temperatura moderata flimkien ma 'prestazzjoni ta' għeja li hija diffiċli biex tqabbel ma 'l-aluminju bi ħxuna tal-ħajt komparabbli.

Apparat mediku

It-tubu tal-Grad 23 jintuża għal komponenti tal-impjant, xaftijiet tal-istrumenti, blanks tal-kamin tal-għadam u hardware tas-sinsla. Il-bijokompatibilità, il-kompatibilità tar-reżonanza manjetika u l-abbiltà li jiġu anodizzati għall-kodifikazzjoni tal-kulur kollha jiffavorixxu t-titanju fuq l-istainless steel f'dawn l-applikazzjonijiet.

Marittimu u offshore

L-ilma baħar huwa aggressiv lejn il-biċċa l-kbira tal-metalli strutturali, iżda t-titanju jirreżistih permezz ta 'film passiv stabbli li jirriforma istantanjament meta jinbarax. It-tubi huma għalhekk użati għall-iskambjaturi tas-sħana-imkessħa bl-ilma baħar, ferroviji tad-desalinizzazzjoni, housings tal-istrumenti taħt il-baħar u pajpijiet tal-bastimenti fejn il-kloruri jeskludu l-azzar tal-karbonju.

Impjant tal-kimika u tal-proċess

Reatturi, kolonni, kondensaturi u linji ta' trasferiment li jimmaniġġjaw midja ossidanti jużaw tubu ta' Grad 5 u Grad 2. Fejn il-fluss tal-proċess qed jonqos bil-qawwi, il-gradi tal-palladium-bearing huma sostitwiti aktar milli tiżdied il-ħxuna tal-ħajt.

Motorsport u prodotti tal-konsumatur

Is-sistemi tal-egżost, it-tubi tax-chassis u l-frejms tar-roti jisfruttaw il-massa baxxa u s-saħħa tal-għeja tal-liga. Dawn is-swieq imexxu wkoll id-domanda għal tubu ta'-ħajt irqiq, ta' dijametru-żgħir b'wiċċ qawwi u bla difetti-.

Fabbrikazzjoni u Prattika tal-Iwweldjar

Aqta 'u magna b'għodda li jaqtgħu u likwidu li jkessaħ ġeneruż; it-titanju jmexxi s-sħana ħażin, għalhekk is-sħana tikkonċentra fit-tarf tat-tqattigħ u l-ħajja tal-għodda tbati.

Iwweldja b'ark tat-tungstenu tal-gass b'ilqugħ ta'-argon ta' purità għolja u tarka ta' wara. Kwalunkwe nitroġenu, ossiġnu jew ġbir ta' umdità jipproduċi xoffa ta' weldjatura ikkulurita u fraġli.

Iġġudika l-kwalità tal-weldjatura skont il-kulur: xoffa tal-fidda jew tat-tiben ħafif hija aċċettabbli taħt il-biċċa l-kbira tal-proċeduri, filwaqt li blu, vjola jew griż jindika kontaminazzjoni u jeħtieġ li titneħħa.

Uża metall tal-mili li jaqbel fejn speċifikazzjoni teħtieġ, u ivverifika l-kimika tal-mili u l-indafa qabel l-użu.

Qatt tnaddaf it-titanju b'pinzell jew abrażiv li jkun mess l-azzar tal-karbonju; il-kontaminazzjoni tal-ħadid tikkawża formazzjoni ta 'idrur u falliment bikri.

Liwi kiesaħ huwa possibbli f'raġġi modesti bir-raġġ tal-liwja korretta u l-appoġġ tal-mandrin; ittemprar bejn passi severi li jiffurmaw jipprevjeni qsim.

Kunċetti Żbaljati Komuni

Ħafna drabi huwa preżunt li t-tubi tat-titanju huma sempliċement sostitut aktar b'saħħtu għall-istainless steel. Fil-prattika t-tnejn iġibu ruħhom b'mod differenti: it-titanju għandu modulu aktar baxx ta 'elastiċità, qrib 114 GPa, għalhekk tubu tat-titanju jiddevja aktar minn tubu ta' l-azzar ta 'dimensjonijiet identiċi, u l-koeffiċjent ta' espansjoni termali tiegħu huwa aktar baxx. It-tieni kunċett żbaljat jikkonċerna d-diffikultà tal-iwweldjar, li fir-realtà ġejja minn kontaminazzjoni atmosferika aktar milli mill-metall innifsu; ġonta mnaddfa sew weldjatura nadifa. It-tielet hija li s-saħħa ogħla dejjem tfisser Grad 5. Fejn jiddomina t-toughness, il-formabilità jew is-sempliċità tal-iwweldjar, it-tubu ta 'Grad 2 jew Grad 9 huwa t-tweġiba aħjar tal-inġinerija.

FAQ

Q: Il-Grad 5 huwa l-istess bħal Ti-6Al-4V?
Iva. Il-Grad 5 huwa d-deżinjazzjoni tal-grad standard u UNS R56400 jidentifika l-istess kimika; Ti 6-4 hija t-taqsira komuni tal-ħanut.

Q: Meta għandu l-Grad 23 jissostitwixxi l-Grad 5?
Kull meta jkunu meħtieġa tobusija mtejba u kontenut interstizjali aktar baxx, tipikament għal tagħmir impjantabbli u partijiet aerospazjali ta' ksur-kritiċi.

Q: It-tubi tat-titanju jistgħu jiġu wweldjati fl-arja?
Il-pool tal-weldjatura mdewweb għandu jkun protett mill-arja. L-ilqugħ tal-gass-inert tal-ark flimkien mal-purge ta' wara u ta' rinforz huwa meħtieġ, u x-xoffa lesta għandha tiġi spezzjonata għall-kulur qabel l-aċċettazzjoni.

Q: Kif iġib ruħu t-tubi tat-titanju fl-ilma baħar?
Tajjeb ħafna. Il-film tal-ossidu passiv jagħti reżistenza eċċellenti għall-ilma baħar u għall-għorik tal-ilma baħar b'veloċità għolja-, u huwa għalhekk li jintgħażel għall-iskambjaturi tas-sħana tal-baħar.

Q: It-tubu tal-Grad 5 jeħtieġ trattament tas-sħana wara l-iwweldjar?
B'differenza mill-ligi alpha-beta bħall-bar tal-Grad 5 li huma anzjani, tubu wweldjat ġeneralment jintuża fil-kondizzjoni ittemprat jew-iwweldjat meta l-istandard applikabbli jippermetti; kwalunkwe post-trattament tas-sħana tal-weldjatura għandu jsegwi l-ispeċifikazzjoni li tirregola.

Q: Liema ħxuna tal-ħajt hija prattika għal tubi ta 'Grad 5?
Tubu mingħajr saldatura huwa prodott fuq firxa wiesgħa, komunement minn madwar 0.5 mm sa diversi millimetri ta 'ħajt b'dijametri ta' barra minn ftit millimetri għal madwar 100 mm; l-envelop eżatt jiddependi fuq il-mitħna u l-ispeċifikazzjoni ordnata.