钛是一种稀有轻金属,比强度大,在一定条件下,钛金属具有化学性质稳定与化学性质活泼两重性,在常温下对大气、海水以及大多数的酸、碱、盐等介质均具有优良的抗腐蚀性能,但当条件变化(特别是温度升高)时,钛的化学活泼性就会充分展现出来。这一变化对钛的焊接性带来十分明显的影响。同时,钛还存在着燃烧爆炸的危险,在施工要特别注意做好防火措施。
在电站建设中,大部分采用的是工业纯钛,主要用于各种热交换器、冷凝器和海水淡化装置等设备的制造和安装。由于钛材具有较全面的综合力学性能、较强的耐腐蚀性能和较好的焊接性,因此也就具备了一次性投资,长期受益的特点,特别是在沿海地区火力发电厂冷凝器中广泛应用,钛管的数量都在几万根以上,多的近5万根,焊口近10万个。钛管规格为φ25×0.5mm和φ25×0.7mm两种,钛板主要是复合板,厚度为35~40mm,其中钛层厚度约为6mm。
钛在焊接时存在的问题主要是:
① 钛在焊接时,熔池在高温下极易吸收空气中的氧、氮等杂质气体,使焊接接头为杂质气体所污染,导致焊接接头脆化;
② 钛的熔点高,导热性差,且比热小,使过热区出现粗大晶粒,导致过热区半塑性下降;
③ 钛中硫等杂质的含量很低,低熔点共晶物在晶界很少生成,凝固时,一般不会产生热裂纹缺陷,但当热影响区中含H2量明显增高时,在较低温度下会产生延迟裂纹。
④ 钛焊接时,气孔是最常见的一种焊接缺陷,主要是由于不纯气体和表面清理不干净所致,特别是母材之间的结合面,因此对清洁度的要求十分高。
因此钛管焊接对工艺和焊接轧辊的要求都非常高,目前国内乃至世界范围内钛管焊接轧辊都是采用高强度耐磨铜合金材料制作,早前因为国内材料行业发展相对落后,因此国内使用在钛管焊机生产机组中的焊接轧辊都是采用进口铜合金,美国和日本在高强度耐磨铜合金材料行业技术都比较领先,材料性能也很稳定,但是唯一的劣势是价格高,交货期长;东驰合金当时正式基于这一点考虑,从成立开始一直专注于高强度耐磨铜合金材料的研发生产和销售,在短短几年的时间内,迅速发展壮大并基本上完全占据了国内钛管生产企业所用的铜合金轧辊市场。目前国内最大的钛管生产企业
浙江久立一直都是采用我们的TS4铜合金材料作为钛管焊接轧辊;与国外铜合金相比,TS4铜合金耐磨性能并不差,而价格是国外的一半,交货期为7天。