自十八世纪末发现元素钛以来,随随着对钛的性能、治炼、工业化生产、加工制造的不断研究、实践,本世纪五十年代末即在国外工业领域中较广泛应用,成为新兴的有发展前途的一种金属材料。被认为是继人类广泛应用的铜、铁、铝之后的第四种金属。由于钛及其合金具有优良的耐腐蚀性能,良好的综合机械性能,比强度高,对液体的浸润性很小,能抗流体冲刷,因此在军事及民用工业上逐步得到越来越广泛的应用。我国是世界上钛资源蕴藏量最丰富的国家之一,为钛的应用提供了广阔的良好前景。

钛材在真空制盐设备上的应用：先用于军事工业,七十年代逐步应用于民用工业部门。制盐工业上由于大规模的真空制盐起步较晚,到七十年代初期才进入高潮。随着真空制盐厂家的不断建成投产,高温浓盐卤水对真空制盐用碳钢设备的严重腐蚀直接影响了设备能力的发挥及生产的正常运行。钛及其合金具有优异的抗海水及耐氯化物溶液腐蚀及流体冲刷刷的性能。

钛材应用中的几个技术问题:

1、换热管

钛及钛合金换热管现有两类管供选用。一类是GB3625-83“热交换器及冷却器用无缝钛管”,另一类是GB3624-83“钛及钛合金无缝管”。使用此类钛管注意以下问题

(1)38X1.2的钛管为例,按GB3625-83标准,其外径的允许偏差为土0.15毫米。而按GB3624-83标准的相同规格的钛管,其外径的允许偏差达土0.3毫米。由于GB3624-83标准的钛管外径偏差较大。为保证胀管时有一均匀、合适的间隙,对此类管应逐根进行外径测量,按测得的外径分范围归类。管板孔加工时应按图纸上规定的间隙及已测得的管外径分区域加工钻孔。胀管时严格注意管子与管板孔的选配,把外径一定范围的管子胀入相应区域的管板孔中.

(2)对管子应逐根进行水压试验,按GB3624-83标准,钛管出生产厂时未进行水压试验,仅保证符合水压试验的要求。大安30万吨真空制盐工程使用此类钛管在制造厂以0.8兆帕压力逐根进行水压试验,检查出近40根管子有裂纹、泄漏现象,这样把隐患解决在生产之前。

2、换热管与管板的连接

考虑连接的强度,密封性,减缓缝隙腐蚀,便于制造加工等要求,换热管与管板的连接一般采用胀接加密封焊的连接结构。

3、钛钢复合板的对接焊接

现使用中主要采用两种型式,钛盖板同钛复层的焊接采用熔透的角焊缝,焊缝连接强度高,质量容易保证,能达到一次检验合格。

4、钛焊接材料选择

钛焊接材料有两类可供选用。一类直接从钛母材上切割钛条,经打磨,酸洗等工序处理后用作钛的焊接材料。

5、真空制盐中,蒸发罐液面波动部位为保证罐内壁平整光滑,焊接采用结构型式。设计中应考虑此部分在地面一次制作完毕,整体体吊装,这样利于制造焊接。同时设备应有足够的刚度,在运输和安装过程中不致因设备的变形而导致钛焊缝开裂。

6、钛是耐蚀性能优异的金属,但也是一种娇气的金属。据有关资料介绍,钛面的清洁程度甚至手印也能影响焊接质量。铁污染,不当的焊接工艺及焊接规范,无高纯度氩气的可靠保护护等都能使钛的耐蚀性能大大降低。在整个制造过程中,应严格按照钛材的制造规程进行操作,特别是注意钛表面的保护及焊接质量,以免降低钛的优异耐蚀性能。经过近十年的快速发展,钛制设备在制盐设备上的经济效益已经凸显。对钛制设备的使用也积累了大量的经验,无疑为钛材在真空制盐设备领域内的大规模推广应用创造了极好的条件。