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中国钛焊管的发展现状

发布于:2017-10-13 13:00 编辑:志峰钛业 浏览:

  钛合金直缝焊管(简称“钛焊管”)是将钛及钛合金卷带材或宽幅板材经卷曲轧制成管形后焊接而成。美国的钛合金牌号主要有Gr.1、Gr.2和Gr.12 等,国内的钛合金牌号主要有TA1、TA2 和TA10 等。

  钛焊管的生产工艺流程如下:钛带开卷→剪切对焊→活套储料→钛带清洗→管形成型→焊接→焊缝涡流探伤→预定径→在线退火→精定径/矫直→涡流探伤→激光测径→在线喷码→定尺切割→超声波探伤→精定尺/平头→气密性试验→成品检验→包装入库。

  1、近年来国内钛焊管行业的发展

  由于受原材料和加工技术等多方面的制约,钛焊管的生产技术多年来一直掌握在日本、美国、法国、俄罗斯等国家的专业厂家手中。中国钛焊管的发展相对于其他钛加工产品起步较晚,且前期发展比较缓慢。虽然钛无缝管在国内起步较早,但由于钛无缝管加工工序多、生产周期长、效率低、成本高,使得其应用受到限制,而钛焊管生产效率和成材率高,且钛焊管胀管、弯曲等性能与无缝管相近,因此国内外钛焊管的用量在逐年增加,并在电站冷凝器中的应用日益增多。

  在钛焊管发展早期,虽然中国从国外引进了完整的小直径钛焊管自动生产线,结束了中国不能生产钛焊管的历史,但由于当时国内生产钛焊管的原材料钛带卷完全依赖进口,且无法提供薄壁钛焊接管用的带坯,同时国外钛带卷的销售价格较高,因此抑制了国内钛焊管的生产;另外,因技术引进消化和原料采购困难的多重影响,国产钛焊管一直未真正具备批量生产能力,当时国内的钛焊管市场也未真正形成。

  近十年来,中国钛焊管行业快速发展,主要是由于国内在钛焊管原材料———钛带卷的生产技术上取得了重大突破,国产冷热轧钛带卷的技术性能指标、质量稳定性等能够满足钛焊管的要求。湖南湘投金天科技集团旗下的湘投金天钛金属有限公司于2007 年通过“钛钢联合模式”研制出中国第一卷宽幅热轧钛带卷; 2008 年又研制出冷轧钛带卷,打破了日本和美国在这个领域的垄断,为中国钛焊管产业提供了原材料支撑,随后国产钛焊管也应运而生。

  宝钛集团有限公司与国内外多家企业合资的西安宝钛美特法力诺焊管有限公司于2007 年正式投产,该生产线的投产推动了国内钛焊管生产技术的进步。随着2011 年宝钛集团有限公司在钛冷轧板带技术方面的突破,西安宝钛美特法力诺焊管有限公司也实现了国产钛冷轧板带的批量生产。

  近年来,随着钛行业整体的进步,海绵钛产能的膨胀,钛带卷等钛加工产能的扩张,下游钛焊管行业也取得了长足的发展,自2008年起国内陆续建成了多条钛焊管生产线。钛焊管产能的扩张以及钛行业发展速度的放缓加剧了钛焊管企业间的竞争。目前,除了湘投金天科技集团等具备完整钛产业链的企业外,其他钛焊管企业,以及众多以不锈钢管、稀有金属管材为主业的企业也在推动着钛焊管产业的进步。钛焊管企业越来越重视新技术的开发和差异化的发展。

  钛焊管的应用领域在不断拓展。钛焊管已经成为很多行业替代不锈钢管、铜合金管、钛无缝管的首选管材。国产钛焊管经过几年的发展,突破了一系列关键工艺及技术瓶颈,已广泛应用于电力、空调、海水淡化、水处理设备等领域。另外,国产钛焊管也实现了批量出口。可见,国产钛焊管的生产工艺及质量水平均有较大幅度的提升。

  2、钛焊管的综合优势

  在中国,低强度、低合金化钛无缝管的生产技术比较成熟,在一些需耐高压以及结构受力用管方面,一般采用厚壁钛无缝管。但是,由于钛无缝管成品率低、交货周期长等因素的影响,使得大力发展钛焊管已经成为钛管行业的趋势。与钛无缝管相比,钛焊管的综合优势越来越明显,在日本、美国、欧洲等国家和地区,钛焊管正逐步取代钛轧制管。

  2.1 钛焊管与钛无缝管力学性能基本一致

  以换热器及冷凝器用钛及钛合金管为例,国家标准为GB/T 3625—2007,美国标准为ASTMB338,钛焊管与钛无缝管在化学成分、力学性能和工艺性能等指标方面差异不大,甚至相同。随着钛焊管焊接及热处理技术的进步,国内薄壁钛焊管普遍采用单枪或多枪TIG/PAW 自熔焊接,焊接后采用在线热处理工艺,通过优化焊接、退火工艺,使母材、焊缝、热影响区的显微组织基本上接近,同时消除了焊接应力,使焊缝组织均匀化。通过对比发现,钛焊管焊缝成分与母材基本一致,焊缝力学性能、防腐蚀性能与母材无异。

  2.2 钛焊管的外观及质量优于钛无缝管