Kundenspezifische Fertigung von Schweißhals-Titanflanschen
Der Titan-Schweißhalsflansch hat sich dank seiner einzigartigen Konstruktion und Materialvorteile zu einem Starprodukt in der chemischen Industrie, der Luft- und Raumfahrt, der Schiffstechnik usw. entwickelt. Seine lange Halsstruktur kann Spannungen effektiv verteilen, Ermüdungsschäden an der Schweißnaht reduzieren und die Lebensdauer verlängern.
- JIS
- ANSI
- ISO 9001:2015
- ISO13485: 2016
- Flache (FF) Dichtfläche
- Dichtfläche mit erhabener Fläche (RF)
- Nut- und Feder-Dichtungsfläche
- Konkave und konvexe Dichtfläche
Schweißhals-Titanflansch Fabrik-Wstitanium
Der Vorschweißflansch (WN-Flansch) ist ein Flanschtyp, der durch Stumpfschweißen mit der Rohrleitung verbunden wird. Sein einzigartiges, langes, konisches Halsdesign verteilt die Rohrleitungsspannung effektiv und reduziert die Spannungskonzentration an der Verbindung, wodurch die Festigkeit und Abdichtung der Gesamtstruktur verbessert wird. Im Vergleich zum Flachschweißflansch (PL) oder Muffenschweißflansch (SW) weist der WN-Flansch eine höhere Druckbelastbarkeit und Ermüdungsbeständigkeit auf und eignet sich für komplexe Arbeitsbedingungen mit hohem Druck, hohen Temperaturen, korrosiven Medien und häufigen Vibrationen. Dank seines präzisen geometrischen Designs und der Verwendung hochwertiger Materialien fertigt Wstitanium hochwertige Vorschweißflansche aus Titan und bietet maßgeschneiderte Lösungen für Hochrisikoumgebungen wie die Erdöl-, Chemie- und Energieindustrie, um die Anforderungen an die stabile Leistung von Rohrleitungen unter rauen Bedingungen zu erfüllen.
Kundenspezifische Titanflanschmaterialien für Schweißhals
Materialien bilden die Grundlage für die Leistungsfähigkeit von Titanflanschen. Wstitanium befolgt strikt den ASTM B381-Standard, wählt Titanlegierungen der Güteklassen 2, 5 und weitere aus und erreicht durch Zusammensetzungskontrolle und Wärmebehandlung eine präzise Kontrolle der Materialeigenschaften. Jede Titancharge durchläuft eine Spektralanalyse (ASTM E357) und eine Ultraschall-Fehlerprüfung (ASTM E797), um die fehlerfreie chemische Zusammensetzung und innere Struktur sicherzustellen. Die gefertigten Titanflansche bestehen die Korngrößenprüfung (ASTM E112) und Härteprüfung (ASTM E10) und werden mit Materialzertifikaten (MTR) und Zertifizierungen Dritter (z. B. ASME BPVC Abschnitt II) geliefert.
- Gr1 (Reintitan)
Gr1 hat einen Titangehalt von ≥99.5 %, eine geringe Festigkeit (Streckgrenze ≥170 MPa), aber eine ausgezeichnete Duktilität (Dehnung 24 %). Es ist beständig gegen Seewasser- und Salpetersäurekorrosion und gut schweißbar. Es eignet sich für Umgebungen mit Normal- oder Niederdruck (≤200 bar), wie z. B. Lebensmittelmaschinen, Schiffskondensatoren und Meerwasserentsalzungsanlagen.
- Gr2 (Reintitan)
Gr2 weist eine höhere Festigkeit (Streckgrenze ≥ 240 MPa) und Korrosionsbeständigkeit als Gr1 sowie eine Dehnung von 20 % auf. Es wird häufig in der Petrochemie, Papierherstellung und Pharmaindustrie eingesetzt und eignet sich besonders für chloridhaltige Medien (wie Salzlake, Bleichflüssigkeit). Es eignet sich für den sicheren Anschluss von Mitteldruckleitungen (≤ 400 bar).
- Gr3 (Reintitan)
Gr3 hat eine Streckgrenze von ≥310 MPa, eine hohe Härte und eine hervorragende Verschleißfestigkeit. Es eignet sich für korrosive Medien mit Feststoffpartikeln, wie z. B. Schlammtransport und Abwasseraufbereitungssysteme. Seine Halsstruktur hält einer gewissen Vibrationsbelastung stand und gewährleistet die Verbindungsstabilität in metallurgischen und Bergbauanlagen.
- Gr4 (Reintitan)
Gr4 ist hochfestes Reintitan (Streckgrenze ≥ 380 MPa) mit hoher Korrosions- und Ermüdungsbeständigkeit. Es eignet sich für Hochdruckanwendungen (≤ 600 bar), wie z. B. in chemischen Reaktoren und Hochdruckwärmetauschern. Es ist gut schweißbar und seine Gesamtleistung kann durch Wärmebehandlung optimiert werden.
- Gr5 (Ti-6Al-4 V)
Gr5 enthält 6 % Al und 4 % V und zeichnet sich durch hohe Festigkeit (Streckgrenze ≥ 825 MPa), hohe Temperaturbeständigkeit (≤ 600 °C) sowie Beständigkeit gegen Seewasser- und Chloridkorrosion aus. Es wird häufig in der Luft- und Raumfahrt sowie in der Kernenergie eingesetzt, beispielsweise in Flugzeugtreibstoffleitungen und Kühlsystemen von Kernreaktoren, und hält extremen Drücken und Temperaturen stand.
- Gr7 (Ti-0.15Pd)
Gr7 enthält zusätzlich 0.15 % Palladium, was die Beständigkeit gegen Spaltkorrosion und Lochfraß, insbesondere gegen Salzsäure und Schwefelsäure, deutlich verbessert. Es eignet sich für hochkorrosive Medien (wie organische Säuren) in der chemischen und pharmazeutischen Industrie, um Abdichtung und Langlebigkeit in rauen Umgebungen zu gewährleisten.
- Gr9 (Ti-3Al-2.5 V)
Gr9 ist eine β-Titanlegierung mit hoher Festigkeit (Streckgrenze ≥ 620 MPa) und geringer Dichte. Sie ist beständig gegen Seewasser und Spannungsrisskorrosion. Sie wird häufig in Schiffsantriebssystemen und Offshore-Pipelinesystemen eingesetzt. Ihre Leichtbauweise berücksichtigt sowohl Festigkeit als auch Korrosionsbeständigkeit.
- Gr11 (Ti-0.3Mo-0.8Ni)
Gr11 enthält Molybdän und Nickel und seine Korrosionsbeständigkeit kommt der von Gr7 nahe, ist aber günstiger. Es eignet sich für schwefelhaltige Medien in der Petrochemie und Düngemittelproduktion und ist aufgrund seiner Struktur beständig gegen H₂S-Spannungsrisskorrosion (SSCC).
- Gr23 (Ti-6Al-4V ELI)
Gr23 ist eine medizinische Titanlegierung mit extrem geringem Verunreinigungsgehalt (Sauerstoff ≤ 0.13 %) und ausgezeichneter Biokompatibilität. Sie eignet sich für sterile Rohrverbindungen medizinischer Geräte, und ihr Halsdesign gewährleistet Abdichtung und Sauberkeit.
Fertigung
Wstitanium nutzt fortschrittliche Kalt- und Warmschmiedetechnologie. Beim Kaltschmieden bildet das Material durch die Steuerung von Gesenkdruck und Temperatur während der plastischen Verformung eine dichte innere Struktur, die die Festigkeit und Verschleißfestigkeit des Flansches verbessert. Warmschmieden eignet sich für die Herstellung großer Flansche und beseitigt innere Defekte des Materials durch Kornreorganisation bei hohen Temperaturen.
Für die Spezifikationen DN6-DN600 wird eine 3000-Tonnen-Warmschmiedepresse verwendet, um Titanbarren bei 900–1000 °C zu vorgeformten Rohlingen zu verarbeiten. Durch die Steuerung der Schmiedegeschwindigkeit (0.5 mm/s) und des Abkühlungsgradienten nach dem Schmieden (≤ 50 °C/h) wird das Problem der Grobkörnigkeit beseitigt und die Materialdichte verbessert.
Kaltpräzisionsschmieden
Für Flansche mit kleinem Durchmesser DN15–DN200 wird das Kaltpräzisionsschmiedeverfahren verwendet und der Rohling wird mithilfe einer CNC-Matrize mit einer Maßgenauigkeit von ±0.05 mm und einer Oberflächenrauheit von Ra≤0.8 μm sekundär geformt.
Anschließend werden die wichtigsten Teile des Flansches, wie die Dichtfläche und die Bolzenlöcher, mit der internen Präzisions-CNC-Drehmaschine von HAAS und der CNC-Fräsmaschine von DMG bearbeitet, um sicherzustellen, dass die Maßgenauigkeit ±0.005 mm erreicht, die Ebenheit ≤0.002 mm und die Lochposition ≤0.01 mm beträgt und damit die strengen Anforderungen der Norm ASME B16.5 erfüllt werden.
Die hochpräzise Drehmaschine dreht den geschmiedeten Flansch und kontrolliert dabei streng die wichtigsten Parameter wie Außendurchmesser, Innendurchmesser, Dicke und Halsgröße des Flansches, um sicherzustellen, dass die Maßgenauigkeit den Konstruktionsanforderungen entspricht. Entsprechend den Eigenschaften von Titan und Titanlegierungen wählen Techniker geeignete Werkzeuge und Schnittparameter, beispielsweise Hartmetallwerkzeuge, aus und optimieren Schnittgeschwindigkeit und Vorschub, um die Bearbeitungseffizienz und Oberflächenqualität zu verbessern und den Einfluss von Werkzeugverschleiß und Schnittwärme auf die Materialeigenschaften zu reduzieren.
Präzises CNC-Bohren
CNC-Bohrmaschinen werden zur Bearbeitung von Schraubenlöchern eingesetzt, um die Positions- und Maßgenauigkeit der Schraubenlöcher sicherzustellen. Der Einsatz von CNC-Geräten macht den Bohrvorgang präziser und effizienter und gewährleistet eine gleichmäßige Verteilung der Schraubenlöcher und konsistente Lochdurchmesser. Dies erleichtert die anschließende Montage und gewährleistet die Genauigkeit und Stabilität des Flansches beim Verbinden mit anderen Komponenten.
Für unterschiedliche Dichtflächenformen verwendet Wstitanium entsprechende Frästechnologien, um ebene und glatte Dichtflächen zu erzeugen. Bei Dichtflächen wie konkaven und konvexen Flächen sowie Nut- und Federflächen werden Form und Größe präzise kontrolliert, um die Passgenauigkeit der Dichtflächen zu gewährleisten. Beispielsweise werden bei der Bearbeitung konkaver und konvexer Dichtflächen die Maßtoleranzen streng kontrolliert, um eine dichte Passung und eine gute Dichtleistung zu gewährleisten.
Wstitanium verwendet hauptsächlich Argon-Lichtbogenschweißen (WIG, MIG), um den Titan-Hals-Stumpfschweißflansch mit der Rohrleitung zu verbinden. Argon-Lichtbogenschweißen kann den Schweißbereich wirksam schützen, die Reaktion von Titan mit Sauerstoff, Stickstoff und anderen Gasen in der Luft bei hohen Temperaturen verhindern und die Schweißqualität sicherstellen.
Kontrollieren Sie während des Schweißvorgangs Schweißstrom, Spannung, Schweißgeschwindigkeit, Argongasfluss und andere Parameter streng. Geringfügige Änderungen dieser Parameter können die Qualität der Schweißnaht erheblich beeinträchtigen. Beispielsweise kann ein zu hoher Schweißstrom leicht zu einer Überhitzung der Schweißnaht und zu grober Körnung führen und die mechanischen Eigenschaften der Schweißnaht beeinträchtigen. Eine zu hohe Schweißgeschwindigkeit kann zu Defekten wie unvollständiger Durchdringung und Poren in der Schweißnaht führen.
Wärmebehandlung
Der Hauptzweck der Wärmebehandlung besteht darin, die beim Schweißen entstehenden Eigenspannungen zu beseitigen und die Mikrostruktur sowie die mechanischen Eigenschaften des Materials zu verbessern. Schweißen führt zu lokalen Spannungskonzentrationen innerhalb der Schweißnaht.
Diese Eigenspannungen können zu Verformungen und Rissen in der Schweißnaht führen und die Materialleistung beeinträchtigen. Durch Wärmebehandlung können die Eigenspannungen gelöst, die Materialstruktur gleichmäßiger gestaltet und die Zähigkeit und Korrosionsbeständigkeit des Materials verbessert werden. Je nach Art und Schweißverfahren von Titan und Titanlegierungen wählt Wstitanium geeignete Wärmebehandlungsverfahren wie Glühen und Lösungsglühen aus. Bei Flanschen mit Halsschweißung aus industriellem Reintitan wird üblicherweise Glühen verwendet, um Eigenspannungen zu beseitigen. Bei Flanschen aus Titanlegierungen kann eine Lösungsglühung erforderlich sein, um die Schweißnaht auf eine hohe Temperatur zu erhitzen, damit sich die Legierungselemente vollständig in der Matrix lösen. Anschließend kann sie schnell abgekühlt werden, um eine gute Gesamtleistung zu erzielen. Während des Wärmebehandlungsprozesses werden Parameter wie Heizrate, Haltezeit und Abkühlrate streng kontrolliert, um sicherzustellen, dass die Wärmebehandlung den Erwartungen entspricht.
Der von Wstitanium hergestellte Titan-Vorschweißflansch spielt in vielen Schlüsselbereichen eine wichtige Rolle, beispielsweise in der Petrochemie, der Luft- und Raumfahrt, der Schiffstechnik, der Medizintechnik und der Elektronikindustrie. Dabei verlässt man sich auf die reichhaltigen und vielfältigen Titansorten, die rigorose und exquisite Fertigungstechnologie sowie das umfassende und strenge Qualitätskontrollsystem.
