Titaniumfastgørelseselementer til kemisk industri

I kemisk industri, fastgørelsesmidler fungerer som kernekomponenter, der forbinder udstyr, rørledninger og strukturer. Deres ydeevne er direkte relateret til produktionssystemernes sikkerhed, stabilitet og levetid. Kemiske operationer ledsages ofte af stærkt korrosive medier (såsom syrer, alkalier og saltvandsopløsninger), høje temperaturer, højt tryk og hyppige skiftende mediepåvirkninger. Titanium, med sin fremragende korrosionsbestandighed, høje styrke-til-vægt-forhold, gode højtemperaturresistens og biokompatibilitet, er et ideelt materiale til fastgørelseselementer i den kemiske industri. Titanium har været dybt involveret i titaniumfastgørelseselementer til den kemiske industri i mange år. Ved at udnytte avanceret produktionsteknologi, strenge kvalitetskontrolsystemer og en dyb forståelse af den kemiske industris behov, leverer vi skræddersyede, yderst pålidelige titaniumfastgørelsesløsninger til globale kemiske virksomheder.

Fremstilling af titaniumfastgørelseselementer til den kemiske industri

Wstitanium er dybt bevidst om de strenge krav til præcision, ydeevne og stabilitet, der stilles af kemiske titaniumfastgørelseselementer. Virksomheden har udviklet et omfattende teknologisystem, der omfatter "materialescreening - præcisionsbearbejdning - ydeevneoptimering - overfladeforbedring", hvor CNC-bearbejdning, varmebehandling og overfladebehandling er nøgleteknologier, der yder den centrale support.

CNC præcisionsbearbejdning

CNC bearbejdning er afgørende for at opnå den dimensionelle nøjagtighed og strukturelle kompleksitet af titaniumbefæstelseselementer. Titaniumlegeringer har høj styrke, høj sejhed, lav varmeledningsevne (kun 1/5 af kulstofstål og 1/10 af aluminiumlegeringer) og høj kemisk aktivitet. Wstitanium har udviklet en sofistikeret CNC-bearbejdningsløsning, der er skræddersyet til disse egenskaber.

Wstitanium har investeret i et 5-akset CNC-bearbejdningscenter og en dedikeret CNC-drejebænk. Disse maskiner tilbyder en positioneringsnøjagtighed på ±0.002 mm og en repeterbarhed på ±0.001 mm og opfylder dermed de strenge krav til nøgleparametre som gevindnøjagtighed, endefladeplanhed og hultolerancer i kemiske fastgørelseselementer. Derudover har Wstitanium introduceret online inspektionsteknologi. Under CNC-bearbejdning giver integrerede kontaktprober (såsom Renishaw-prober) realtidsmåling og kompensation af kritiske dimensioner. Når dimensionsafvigelser detekteres, justeres parametrene øjeblikkeligt, hvilket opnår et lukket kredsløbsstyringssystem med "bearbejdning-inspektion-korrektion", der opretholder en stabil produktkvalificeringsrate på over 99.5 %.

Varmebehandling

varmebehandling er en nøglemetode til at regulere de mekaniske egenskaber ved titaniumfastgørelseselementer, der direkte bestemmer deres styrke, sejhed, udmattelsesbestandighed og korrosionsstabilitet. Den kemiske industri har betydeligt forskellige krav til mekaniske egenskaber for titaniumfastgørelseselementer: Bolte, der anvendes i højtryksreaktorer, kræver høj styrke (trækstyrke ≥ 900 MPa) og høj sejhed (slagabsorberet energi ≥ 40 J). Fastgørelseselementer, der anvendes i kryogene lagertanke, kræver lavtemperatursejhed (slagabsorberet energi ≥ 25 J ved -196°C). Wstitanium tilbyder skræddersyede varmebehandlingsløsninger, der opfylder kravene i disse forskellige scenarier.

1. Udglødning

Udglødning er den mest almindeligt anvendte varmebehandlingsteknik til titaniumfastgørelseselementer, primært brugt til at reducere bearbejdningshærdning, eliminere indre spændinger og forbedre plasticitet og bearbejdelighed. Titanium anvender forskellige udglødningsstrategier afhængigt af typen af ​​titaniumlegering. For rene titaniumfastgørelseselementer (TA1 og TA2) anvendes en "fuld udglødningsproces": emnet opvarmes til 700-750 °C (50-100 °C under β-transformationspunktet), holdes i 1-2 timer og derefter afkøles i ovnen. Denne behandling reducerer materialets hårdhed til HB100-120, samtidig med at dets forlængelse øges til over 20 %. For fastgørelseselementer fremstillet af α+β-titanlegeringer (såsom TC4) anvendes en "dobbelt udglødningsproces": en højtemperaturudglødning ved 800-850 °C i 1 time, efterfulgt af luftkøling til stuetemperatur og en lavtemperaturudglødning ved 500-550 °C i 2-3 timer. Dette sikrer både styrke (trækstyrke ≥ 800 MPa) samt sejhed og korrosionsbestandighed.

2. Løsningsaldring

Til titaniumfastgørelseselementer, der kræver høj styrke (såsom α+β-titanlegeringer som TC4 og TC11), anvender Wstitanium en "opløsning + ældning"-kompositvarmebehandlingsteknologi. Under opløsningsbehandlingsfasen opvarmes emnet til nær β-transformationspunktet (920-950 °C for TC4), holdes i 30-60 minutter og afkøles derefter hurtigt med vand. Dette maksimerer opløsningen af ​​legeringselementer (såsom V og Mo) i α-fasematrixen, hvorved der dannes en overmættet fast opløsning. Under aldring I fase holdes emnet ved 450-550 °C i 4-8 timer, hvilket giver den overmættede faste opløsning mulighed for at udfælde fine β-fasepartikler, hvilket forbedrer materialets styrke betydeligt gennem dispersionsforstærkning. TC4-bolte behandlet i denne proces kan opnå en trækstyrkeforøgelse fra 800 MPa i udglødet tilstand til over 1100 MPa med en flydespænding på 950 MPa, hvilket fuldt ud opfylder de bærende krav til højtrykskemisk udstyr.

3. Lavtemperaturstabiliseringsbehandling

Til titaniumfastgørelseselementer, der anvendes i korrosive miljøer, anvender Wstitanium innovativt teknologien "lavtemperaturstabiliseringsbehandling". Ved at holde materialet ved 200-300 °C i 10-12 timer dannes en tæt oxidfilm (TiO₂) på titanlegeringens overflade. Denne proces fremmer også den gradvise frigivelse af restspændinger i materialet, hvilket forhindrer spændingskorrosion forårsaget af korrosive medier. Denne proces er især effektiv til TA10 (titanium-palladiumlegering) fastgørelseselementer. Efter behandling reduceres korrosionshastigheden i 60% svovlsyreopløsning fra 0.05 mm/år til under 0.01 mm/år, hvilket forbedrer produktets korrosionslevetid betydeligt.

Overfladebehandling Teknologi

Overfladetilstanden af ​​titaniumfastgørelseselementer påvirker direkte deres korrosionsbestandighed, slidstyrke og monteringsevne. Ætsende medier i kemiske miljøer kan let trænge ind i materialet gennem overfladefejl (såsom ridser og skalaer), hvilket fører til lokaliseret korrosionsfejl. Derfor har Wstitanium udviklet adskillige målrettede overfladebehandlingsteknologier for at opnå både forbedret beskyttelse og forbedret funktionalitet.

1. Bejdsning og passivering

Bejdsning og passivering er grundlæggende overfladebehandlingsteknologier til titaniumfastgørelseselementer, der primært bruges til at fjerne skal, olie og metalaffald, der genereres under bearbejdningen, samtidig med at der dannes en ensartet passiveringsfilm på overfladen. Titanium anvender en "blandet bejdseopløsning + lavtemperaturpassivering"-proces: bejdseopløsningen består af flussyre (HF), salpetersyre (HNO₃) og vand i et specifikt forhold (HF:HNO₃:H₂O = 1:3:10). Bejdseopløsningen nedsænkes ved stuetemperatur i 5-10 minutter for at fjerne overfladeoxidlaget gennem en kemisk reaktion. Fastgørelseselementerne placeres derefter i en passiveringstank (indeholdende en 20% salpetersyreopløsning) og holdes ved 40-50°C i 30 minutter, hvorved der dannes en tæt TiO₂-passiveringsfilm, der er 5-10 nm tyk. Titaniumbefæstelseselementer behandlet på denne måde opnår en overfladeruhed Ra ≤ 0.8 μm og kan modstå 1000 timers korrosionsfri testning i en neutral saltspraytest, hvilket opfylder de grundlæggende korrosionsbeskyttelseskrav i den kemiske industri.

2. Coating

Til krævende arbejdsforhold med høj slitage og korrosion anvender Wstitanium belægningsforbedringsteknologi til at forbedre overfladeegenskaberne af fastgørelseselementer. Til slidstærke titanmøtrikker og -skiver påfører vi en TiN-belægning ved hjælp af fysisk dampaflejringsteknologi (PVD). Belægningstykkelsen kontrolleres til 3-5 μm, og hårdheden kan nå HV1800-2000. Dette øger slidstyrken med 5-8 gange sammenlignet med ubelagte produkter, hvilket effektivt eliminerer gevindskader under montering. Til fastgørelseselementer, der udsættes for meget korrosive miljøer (såsom saltsyre og kloralkalimedier), påfører vi en TiC-belægning ved hjælp af kemisk dampaflejringsteknologi (CVD). Bindingsstyrken mellem belægning og substrat er ≥50 MPa, og korrosionshastigheden efter nedsænkning i en 10% saltsyreopløsning i seks måneder reduceres til kun 0.002 mm/år. Denne belægning er egnet til anvendelser som kloralkalikemikalier og saltsyresyntese.

3. Elektropolering

Til titaniumfastgørelseselementer, der kræver højpræcisionsoverflader (såsom bolte, der bruges til at forsegle overflader), anvender Wstitanium elektropoleringsteknologi. Denne proces fjerner mikroskopiske overfladefremspring gennem elektrolyse, hvilket reducerer overfladeruhed til Ra ≤ 0.2 μm og skaber en spejllignende finish. Denne proces forbedrer ikke kun overfladens æstetik, men reducerer også adhæsionspunkter for korrosive medier. Den reducerer også friktionsmodstanden under montering, hvilket muliggør præcis kontrol af forspændingskraften. Under elektropoleringsprocessen kontrollerer Wstitanium strengt strømtætheden (10-20A/dm²) og elektrolysetiden (5-10 minutter) for at undgå dimensionelle afvigelser forårsaget af overpolering.

Derudover har Wstitanium etableret et kvalitetskontrolsystem for overfladebehandling. Scanningselektronmikroskopi (SEM) bruges til at observere belægningens morfologi og tykkelse, og saltspraytest og vedhæftningstest bruges til at verificere overfladebeskyttelsens ydeevne, hvilket sikrer, at hvert produkt opfylder dine strenge krav.