티타늄 튜브-시트의 폭발 용접이란 무엇입니까?

염소 알칼리 산업, 해수 담수화, 해양 공학 및 신에너지 습식 야금술과 같은 부식성이 높은 작업 조건에서 티타늄강 복합 튜브 시트는 쉘 앤 튜브 열 교환기의 핵심 구성 요소 역할을 합니다. 이 제품은 티타늄의 내식성과 탄소강 또는 스테인레스강 기판의 높은{1}압력 지지력을 결합합니다.

 

 

1. 완전 티타늄 튜브 시트

전체가 티타늄으로 제작되어 내식성이 우수합니다. 그럼에도 불구하고 티타늄 소재는 가격이 비싸고 대형 후판은 비용이 매우 높아 주요 프로젝트에서 대규모 적용이 제한됩니다.

 

2.티타늄 표면 튜브 시트

탄소강 베이스는 티타늄 부식 방지층으로 표면 처리되어 있습니다. 티타늄을 강철에 용접하면 부서지기 쉬운 FeTi 상이 쉽게 생성되어 기공, 균열 및 박리를 포함한 결함이 발생합니다. 작업 압력과 온도가 변동하면 표면층이 벗겨지는 경향이 있습니다. 넓은 면적의 표면 처리에는 긴 시공 주기가 필요하고 수리가 어렵기 때문에 열교환기에 누출 위험이 있습니다.

 

3.기계적 신축이음

티타늄 튜브는 야금학적 융합 없이 억지 끼워 맞춤을 통해 튜브 시트에 기계적으로 결합됩니다. 공정 매체는 틈새로 침투하여 염화물 이온 및 습식 염소 환경에서 틈새 부식을 유발할 수 있으며, 이로 인해 장비 수명이 단축되고 열악한 작업 조건에 적합하지 않게 됩니다.

 

 

1.프로세스 속성

고체 압력 용접; 접시가 전체적으로 녹지 않습니다.

 

2. 주요 절차

‑ 티타늄 클래딩 층과 탄소강/스테인레스강 기판 사이에 사전 설정된 간격이 확보되어 있으며, 표면 정화를 위해 탈지 및 연마 세척이 이어집니다.
‑ 티타늄 판 표면에 폭발물이 배열되어 있습니다. 기폭 장치에 의한 폭발은 폭발 충격파를 통해 티타늄 판을 고속으로 기판에 충돌시킵니다.
‑ 충격에 의해 생성된 초고압은 산화막을 파괴하고 금속 제트를 생성하여 원자 수준의 야금학적 결합을 실현합니다. 티타늄강 복합 블랭크를 생산하기 위해 물결 모양의 결합 인터페이스가 형성됩니다.
‑ 후속 열처리, 레벨링, 정밀 기계 가공 및 드릴링을 통해 블랭크를 완성된 티타늄강 복합 튜브 시트로 변환합니다.

 

3.핵심 장점

‑ 티타늄과 강철 사이의 융합 용접으로 인한 취성상 형성을 방지합니다.
‑ 계면 전단 강도는 비금속의 강도를 초과하여 탁월한 박리 방지 성능과 온도 순환에 대한 저항성을 제공합니다.
‑ 대형 열 교환기 요구 사항에 맞는 대구경 및 두꺼운 튜브 시트 제조가 가능합니다.

 

 

1.이종 금속의 고강도 금속 접합

단순한 기계적 부착이 아닌 티타늄과 탄소강/스테인리스강 사이에 원자 수준의 야금학적 결합이 이루어집니다. 결합 비율이 압력 용기 표준을 준수하는지 확인하기 위해 전체 범위 초음파 테스트(UT)가 수행됩니다. 온도와 압력이 바뀌는 경우 박리 및 벗겨짐이 거의 발생하지 않아 튜브 시트 부식으로 인한 누출 위험이 낮아집니다.

 

2. 균형 잡힌 내식성과 비용 효율성

Gr1/Gr2/Gr12 등급 티타늄은 해수, 습한 염소, 염소산염 및 묽은 산과 같은 강한 부식성 매체에 저항하기 위해 클래딩 층으로 채택되었습니다. 압력 용기 등급 탄소강 또는 스테인리스강 기판은 구조적 하중을 견뎌냅니다. 완전 티타늄 튜브 시트와 비교하여 부식 방지 성능을 유지하는 동시에 뛰어난 비용 성능을 위해 비용을 대폭 절감합니다.

 

3.가공성이 좋아 대형 사이즈 제작이 가능합니다.

대구경의 두꺼운 복합 튜브 시트 블랭크를 제조할 수 있습니다. 복합재 플레이트는 열교환기의 조밀한 튜브 구멍과 다양한 구멍 레이아웃에 적응할 수 있도록 CNC 드릴링 및 밀링을 지원합니다. 가공 중에 계면 균열 및 박리가 거의 발생하지 않아 압력 용기 제조 사양을 충족합니다.

 

4. 폭넓은 작업 조건 적응성 및 연장된 장비 서비스 수명

염소 알칼리 공장, 해수 담수화 시설 및 해양 플랫폼의 열교환 장비에 적합하며 구멍 및 틈새 부식에 대한 저항성이 우수합니다. 스테인리스 스틸 및 티타늄 표면 구조와 비교하여 장비 서비스 수명을 크게 연장하고 정지 유지 관리 빈도를 줄이며 운영 및 유지 관리 비용을 절감합니다.

 

 

1. 공정 매개변수에 대한 높은 감도

폭발물 구성, 폭발 속도, 플레이트 간 간격, 표면 ​​처리 및 개시 모드를 포함한 모든 매개변수의 편차는 완제품 속도를 감소시킵니다.
‑ 비정상적인 폭발 매개변수: 판 균열, 티타늄층 연소 또는 국부적 비결합.
‑ 부적절한 표면 처리: 잔류 오일 얼룩과 산화물 스케일로 인해 국부적인 계면 분리가 발생합니다.
- 제어 불가능한 열처리 온도: 높은 온도는 부서지기 쉬운 금속간 화합물의 생성을 촉진하고 계면 강도를 저하시킵니다. 어닐링 온도는 엄격하게 제어되어야 합니다.

 

2. 완제품에 대한 필수 품질 관리 절차

압력 용기 열교환기용 블랭크의 경우 기계 처리 전에 전체 검사를 완료해야 합니다.
- 접착 부위를 결정하기 위한 초음파 검사;
‑ 기계적 전단 강도 테스트;
‑ 비접착 영역 및 대규모 취성 상의 부재를 확인하기 위한 금속 조직학적 인터페이스 분석.

 

 

1.클로르알칼리 산업

습식 염소 냉각기 및 염수 열 교환기. 염화물 이온과 염소에 의한 부식을 방지하며 염소알칼리 생산의 핵심 장비로 사용됩니다.

 

2.해수담수화 및 해양공학

해수로부터의 염화물 이온 부식을 방지하는 해수 열교환기 및 응축기.

 

3.석유화학 및 정밀화학 산업

염용액 및 유기산 작업 조건을 위한 열교환 장비.

 

4.신에너지 및 습식제련

고염분 부식성 매체용 열교환 및 냉각 장비.

 

5.전력 및 원자력 보조장비

심각한 부식 환경을 위한 대형 쉘 앤 튜브 열교환기입니다.

 

 

Ruihang은 정밀 부품에 최적 품질의 원자재를 공급하는 티타늄 제품의 직접 제조업체입니다. 자세한 내용은 이메일을 통해 언제든지 문의해 주세요.Sam.Rui@bjrh-titanium.com