信頼できるスリップオンチタンフランジ工場 - Wstitanium
チタン合金の優れた性能により、スリップオン式チタンフランジは現代産業において不可欠な接続部品となっています。耐食性、軽量性、高強度といった利点は、化学産業、海洋、航空宇宙などの分野で大きな価値を発揮しています。Wstitaniumは、今後も限界環境におけるエンジニアリングの課題に対し、革新的な技術開発とカスタマイズされた製造ソリューションの提供に努めてまいります。
スリップオンチタンフランジとは何ですか?
スリップオンチタンフランジは、フランジのネック部にパイプを挿入し、溶接することで固定する接続装置です。そのコア構造は、フランジ、ネック部、ボルト穴で構成されています。ASME B16.5規格に基づき、スリップオンフランジのネック部内径はパイプ外径よりわずかに大きく設計されており、パイプが自由にスライドし、隅肉溶接によるシール効果が得られます。突合せ溶接フランジと比較して、スリップオンフランジの製造工程は簡略化され、コストも低くなります。特に、低圧、非高温、大口径、または振動の多い腐食性パイプラインシステムに適しています。
スリップオンチタンフランジの利点
スリップオンチタンフランジは、スリップオン構造により、独自の施工性と適応性を備えています。従来のフランジ接続方法と比較して、複雑な芯出し作業が不要なため、現場での施工時間を大幅に短縮し、施工の難易度とコストを削減できます。さらに、加工誤差やパイプラインの熱膨張・収縮変形をある程度補正できるため、パイプラインシステム全体の信頼性と安定性が向上します。
- 耐食性
チタンは室温で5%硫酸および次亜塩素酸溶液に対する耐腐食性を備え、腐食速度は0.05mm/年未満です。これはステンレス鋼よりも90%以上高い値です。
- 高強度と軽量
Gr5チタンは引張強度が895MPa以上、密度が鋼のわずか60%、比強度（強度/密度）がステンレス鋼の3倍です。
- 温度適応性
チタンは-250℃～550℃の範囲で安定した性能を維持し、液体水素貯蔵タンクや高温反応炉などの極端な温度のシナリオに適しています。
スリップオンフランジによく使用されるチタングレード
Wstitaniumは、工業用純チタン（Gr1、Gr2）、α+βチタン合金（Gr5）、チタンパラジウム合金（Gr7）など、豊富なチタン合金材料を保有しています。お客様の特殊なニーズにお応えするため、Wstitaniumは新しいチタン合金材料の導入や既存材料の特別な調整を行っています。化学業界において、お客様が特定の濃度と温度の高腐食性媒体を扱う必要がある場合、従来のGr7ではニーズを十分に満たせない場合、Wstitaniumはパラジウム含有量の微調整やその他の微量元素の添加などにより、よりターゲットを絞った耐腐食性を備えたカスタマイズ材料を開発しています。
Gr1
Gr1の純度は通常99.5%以上で、優れた可塑性と耐食性を備え、引張強度は一般的に240～345MPaです。このグレードのチタン合金は、食品、医薬品、化学工業など、高い強度は必要とされないものの、高い耐食性が求められる用途に適しています。
Gr2
Gr2はGr1よりも純度がわずかに低いものの、総合的な性能はよりバランスが取れており、引張強度は345～450MPaです。優れた耐食性を維持しながら強度も向上しており、化学パイプラインの接続部や海水淡水化システムなど、より工業的な用途に適しています。
Gr5
Gr5は典型的なα+β型チタン合金で、主な合金元素はアルミニウム（Al）6%とバナジウム（V）4%です。引張強度は895MPa以上、降伏強度は約795MPaです。Gr5は航空宇宙、海洋、医療などの分野で広く使用されており、高圧および過酷な腐食環境にも耐えることができます。
Gr7
0.2%のパラジウムは、還元酸、特に硫酸や塩酸などの媒体におけるチタン合金の耐食性を大幅に向上させます。Gr7の引張強度は一般的に379～483MPaです。主に化学産業における硫酸配管接続部や電気めっきに使用されます。
カスタム製造スリップオンチタンフランジ
スリップオンチタンフランジの製造は、材料科学、精密鍛造、CNC加工、仕上げ、品質管理の融合です。Wstitaniumは、チタン合金分野で20年以上の経験を持つ、包括的な製造システムを構築しています。立ち上げ段階では、Wstitaniumチームがお客様と綿密なコミュニケーションを行い、お客様の業界のアプリケーションシナリオ（化学反応器接続、航空燃料パイプラインシステムなど）、動作条件（圧力、温度、媒体特性など）、技術基準（米国、欧州、日本の規格）、および特殊な機能要件（防火、防爆、放射線防護など）を徹底的に理解します。
チタンインゴットの溶解
の溶解 チタンインゴット スリップオンチタンフランジの製造における最初のステップです。チタンの溶解方法としては、真空消耗アーク炉溶解（VAR）が一般的に用いられています。真空消耗アーク炉溶解は、スポンジチタンと合金元素を一定の割合で消耗電極にし、真空環境下でアーク加熱により溶解します。溶解した金属の液滴は水冷銅るつぼに落下し、インゴットに凝固します。溶解されたチタンインゴットには厳格な品質検査が必要です。
検査項目には、化学組成分析、金属組織検査、硬度試験などが含まれます。化学組成分析では、スペクトル分析などの方法を使用して、チタンインゴットの合金元素含有量が設計要件を満たしていることを確認します。金属組織検査では、チタンインゴットの微細組織を観察します。
鍛造は、チタン合金の微細構造を改善し、材料性能を向上させる重要な技術です。異なるグレードのチタン合金の鍛造温度は異なります。例えば、α+β型チタン合金（Gr5など）の鍛造温度は、一般的に850〜950℃です。加熱工程では、ビレットの温度が均一であることを確保し、過熱や過燃焼などの欠陥を回避するために、加熱速度と保持時間を厳密に制御する必要があります。加熱されたビレットはすぐに鍛造設備に移され、鍛造されます。圧力を加えることで塑性変形し、徐々にチタンフランジの形状に近いビレットを形成します。鍛造工程では、鍛造比を適切に制御する必要があります。通常、材料の微細構造が十分に改善され、総合的な性能が向上することを保証するために、鍛造比は3以上である必要があります。
CNC加工の主な目的は、ブランクの余分な部分をほとんど取り除き、スリップオンチタンフランジの正確な形状とサイズを形成することです。CNC旋削、CNCフライス加工、CNCドリリング、CNC研削などが一般的に使用されます。CNC研削は、スリップオンチタンフランジのシール面に高精度の平坦度と表面粗さを得るためによく使用されます。平坦度は±0.05mm以内、表面粗さRaは3.2μm以下です。シール性能に対する要求が非常に高い場合は、ホーニング加工によってシール面の精度と表面品質をさらに向上させ、平坦度は±0.02mm以内、表面粗さRaは0.8μm以下になることもあります。
スリップオンチタンフランジは、工業パイプライン接続の主要コンポーネントとして、化学産業における腐食性媒体の輸送や反応器の接続、海洋工学における淡水化や石油・ガス抽出装置、航空宇宙における航空機燃料システムや宇宙船推進システムなどで優れた性能を示し、従来の材料や接続方法では対処が困難だった多くの問題を解決しました。
