Ti Grade 12 Gr12 تیتانیوم سر دیسک تیتانیوم سر نیمه کره ای ظرف شکل تیتانیوم تجهیزات

Ti Grade 12 Gr12 تیتانیوم سر دیسک تیتانیوم سر نیمه کره ای ظرف شکل تیتانیوم تجهیزات

سر بشقاب (همچنین به عنوان پایان بشقاب ، سر نیمه کره ای یا پایان بشقاب بیضی) یک نوع سر است که برای بستن انتهای ظروف استوانه ای استفاده می شود.تضمین جدایی بین رسانه های داخلی و خارجیاین به عنوان یک جزء ساختاری در ظروف و تجهیزات مختلف مانند مخازن ذخیره سازی، مبادلات گرما، راکتورها، دیگ ها و تجهیزات جدایی استفاده می شود.اين سرها براي حفظ سلامت ظرف خيلي مهم هستند، اجازه می دهد تا آن را به مقاومت در برابر فشار داخلی و نیروهای خارجی.

انواع سر ظروف بر اساس شکل

سر های ظروف بر اساس اشکال هندسی آنها طبقه بندی می شوند و هر نوع به نیازهای ساختاری یا کاربردی خاص خدمت می کند.

سرهای کج:

• این سرها دارای یک سطح منحنی هستند و معمولاً برای اطمینان از یکپارچگی ساختاری ظروف که باید با فشار داخلی مقاومت کنند استفاده می شوند.
• مثال هایی از این مدل ها شامل سر های نیمه کره ای، سرهای بیضی، سر های دیسک و سر های کروی بدون لبه می باشد.
• سر های نیمه کره ای اغلب در ظروف با فشار بالا استفاده می شوند زیرا شکل آنها می تواند فشار داخلی را به طور مساوی توزیع کند.
• سرهای بیضی و سرهای دیسک نیز بسته به طراحی و الزامات فشار می توانند استفاده شوند.
• برخی از بطری های گاز از سرهای منحنی به سمت داخل استفاده می کنند که گاهی اوقات به عنوان سرهای پایین ترکیب شده شناخته می شوند که با ارائه توزیع بار کارآمدتر، قدرت و ایمنی را افزایش می دهند.

سرهای مخروطی:

• سرهای مخروطی دارای شکل مخروطی هستند و به طور معمول در کاربردهایی استفاده می شوند که انتقال صاف بین شکل های استوانه ای و مخروطی ضروری است.مانند در انواع خاصی از راکتورها و برج ها.
• این سرها به ویژه در مقابله با فشارهای داخلی و خارجی به دلیل ماهیت مخروط خود مفید هستند.

سر هموار:

• سرهای مسطح کمتر از سرهای مخروط یا مخروطی رایج هستند و در ظروف استفاده می شوند که فشار داخلی نسبتا کم است یا وجود ندارد.آنها برای تولید و جوش آسان تر هستند اما به طور کلی در مقابله با فشار داخلی بالا کمتر موثر هستند.

شکل های ترکیبی:

• برخی از سرها ترکیب شکل های هندسی مختلف را برای دستیابی به طراحی خاص یا مزایای ساختاری به دست می آورند. این سرها ممکن است شکل های کج و مخروطی را ترکیب کنند، یا از عناصر صاف و کج استفاده کنند،برای پاسخگویی به نیازهای عملکردی کشتی.

انواع جوش برای سر ظرف

سر های ظروف معمولاً به بدن استوانه ای ظروف جوش داده می شوند و روش های جوش بسته به طراحی و الزامات مواد می توانند متفاوت باشند.شایع ترین انواع جوش استفاده شده برای سر بشقاب شامل::

1. موهای جوشنده با پشت:

   • جوشکاری بُت شامل اتصال لبه سر بشقاب به طور مستقیم به بدن استوانه ای بدون همپوشانی لبه ها است. این یک مفصل قوی تر را ایجاد می کند که برای کاربردهای با فشار بالا مناسب است.
   • جوش های پشت اغلب برای سر های کروی، بیضی و دیسک استفاده می شوند، زیرا اتصال تمیز و صاف را فراهم می کنند.

2. سر های جوش سوکت:

   • در جوش سوکت، لبه سر بشکه در داخل یک سوکت تطبیقی در بدن استوانه ای قرار می گیرد و مفصل در اطراف محور سر و سوکت جوش داده می شود.
   • جوش سوکت به طور کلی برای کاربردهای با فشار پایین استفاده می شود که در آن یک راه حل ساده تر و مقرون به صرفه تر قابل قبول است.

(سر بشقاب تیتانیوم) DIN28013:

تیتانیوم درجه 12 (همچنین به عنوان Ti-0.3Mo-0.8Ni شناخته می شود) یک آلیاژ تیتانیوم است که متعلق به خانواده آلیاژ α+β (آلفا-بهتا) است. این یک ماده با عملکرد بالا است که به دلیل مقاومت عالی در برابر خوردگی شناخته می شود.قدرت، و جوش پذیری خوب، آن را برای استفاده در کاربردهای مختلف صنعتی ایده آل می کند، به ویژه جایی که مقاومت در برابر محیط های تهاجمی و دماهای بالا مورد نیاز است.

ترکیب تیتانیوم درجه 12

تیتانیوم درجه 12 عمدتا از:

• تیتانیوم (Ti): عنصر پایه، به طور معمول در حدود 98.9٪ تا 99.4٪ است.
• مولیبدن (Mo): 0.30٪ (مقاومت را فراهم می کند و مقاومت در برابر خوردگی را به ویژه در اسید سولفوریک و سایر محیط های تهاجمی بهبود می بخشد).
• نیکل (Ni): 0.80٪ (مقاومت و مقاومت در برابر خوردگی را افزایش می دهد).
• آهن (Fe): حداکثر 0.25٪ (به قدرت کلی آلیاژ کمک می کند).
• عناصر دیگر مانند اکسیژن، کربن و نیتروژن.

خواص اصلی تیتانیوم درجه 12

1. مقاومت در برابر خوردگی:

   • مقاومت عالی در برابر طیف گسترده ای از محیط های خوردنی، به ویژه در اسید گوگردی، اسید هیدروکلوریک و آب دریا. این باعث می شود که برای پردازش شیمیایی و کاربردهای دریایی مناسب باشد.
   • مقاومت آن در برابر خوردگی از نوع 2 تیتانیوم و سایر آلیاژ های رایج مانند فولاد ضد زنگ برتر است.

2. قدرت و سختی:

   • تیتانیوم درجه 12 نسبت قدرت به وزن خوبی را ارائه می دهد، که آن را برای کاربردهایی که در آن هم قدرت و هم وزن کم مهم است، ایده آل می کند.
   • این ماده دارای قدرت بالاتری از تیتانیوم خالص تجاری (درجه 2) است، که آن را برای کاربردهای ساختاری که نیاز به قدرت بیشتری دارند، انتخاب بهتری می کند.

3. قابلیت جوش:

   • آن دارای جوش خوبی است ، به این معنی که می تواند به راحتی با استفاده از روش های استاندارد ، از جمله جوش TIG (گاز غیرفعال تولفرمن) و جوش MIG (گاز غیرفعال فلز) ، بدون از دست دادن قابل توجهی از خواص ، جوش داده شود.
   • مراقبت های ویژه ای در هنگام جوش مورد نیاز است تا از آلودگی با اکسیژن، نیتروژن یا هیدروژن که می تواند خواص آلیاژ را کاهش دهد، جلوگیری شود.

4. مقاومت گرما:

   • تیتانیوم درجه 12 در برابر دماهای بالا مقاوم است، بنابراین برای استفاده در کاربردهایی که شامل دماهای بالا است مناسب است.
   • آن را حفظ خواص مکانیکی خود را و مقاومت در برابر خوردگی در دمای بالاتر بهتر از برخی از سایر آلیاژ های تیتانیوم.

5. قابلیت ماشینکاری:

   • این نسبتا آسان است که با استفاده از روش های معمولی مانند چرخش، آسیاب و آسیاب ماشین آلات باشد.
   • با این حال ، آلیاژ های تیتانیوم در طول ماشینکاری مستعد سخت شدن هستند ، بنابراین توجه دقیق به سرعت برش ، سرعت تغذیه و انتخاب ابزار مورد نیاز است.

6. تراکم:

   • تیتانیوم درجه 12 دارای تراکم کمتری نسبت به فولاد ضد زنگ و سایر مواد است که به سبک بودن آن کمک می کند. این باعث می شود که در صنایع که وزن نگران کننده است، مفید باشد.مانند بخش های هوافضا و خودرو.

7. سازگاری زیستی:

   • مانند سایر آلیاژ های تیتانیوم، درجه 12 زیست سازگار است، به این معنی که غیر سمی است و هنگام تماس با بافت های انسانی، واکنش های جانبی ایجاد نمی کند.این خاصیت باعث می شود که برای استفاده در ایمپلنت های پزشکی مناسب باشد.

کاربردهای تیتانیوم درجه 12

به دلیل خواص برجسته آن، تیتانیوم درجه 12 به طور گسترده ای در صنایع مورد استفاده قرار می گیرد که به مواد با قدرت بالا، جوش خوبی و مقاومت خارق العاده در برابر خوردگی نیاز دارند.برخی از کاربردهای اصلی شامل::

1. پردازش شیمیایی:

   • مبادلات گرما، راکتورها، مخازن و لوله کشی استفاده شده در صنعت شیمیایی، به ویژه در صورتی که اسیدهای تهاجمی (مانند اسید گوگردی، اسید هیدروکلوریک) یا سایر مواد خوردنی وجود داشته باشد.
   • به طور معمول برای اجزای پالایشگاه ها، تولید دارویی و کارخانه های پتروشیمی استفاده می شود.

2. هوافضا:

   • تیتانیوم درجه 12 می تواند در قطعات هواپیما استفاده شود، به ویژه در کاربردهای مقاوم در برابر دمای بالا و خوردگی، مانند قطعات موتور، تیغه های توربین و سیستم های خروجی.
   • این به ویژه در کاربردهای هوافضا که در آن هم قدرت و هم کاهش وزن ضروری است مفید است.

3. نیروی دریایی:

   • اجزای مورد استفاده در محیط های آب دریا، مانند شاخه های پروپلر، مبادلات گرما، شیرها و سایر اجزای ساختاری در کشتی ها و سیستم عامل های دریایی.

4. تولید برق:

   • در نیروگاه های هسته ای برای اجزای مورد استفاده قرار می گیرد که نیاز به مقاومت بالای خوردگی در محیط داخلی و دمای بالا دارند، مانند ژنراتورهای بخار و سیستم های خنک کننده.

5. دستگاه های پزشکی:

   • ایمپلنت هایی مانند مفاصل لگن، جایگزینی زانو و ایمپلنت های دندانی از سازگاری زیستی و قدرت تیتانیوم درجه 12 بهره مند می شوند.
   • در ابزار جراحی و پروتز استفاده می شود.

6. کارخانه های ترشح:

   • تیتانیوم درجه 12 برای کاربردهای در کارخانه های ترشح نمک که در معرض آب نمکی و سایر عوامل خوردنی قرار دارد، ایده آل است.مقاومت آن در برابر خوردگی استرس ناشی از کلراید یک مزیت اصلی است.

مزایایی که تیتانیوم درجه 12 دارد:

• مقاومت بسیار عالی در برابر خوردگی: از بسیاری از مواد دیگر در محیط های تهاجمی مانند اسید ها و آب دریا برتر است.
• جوش پذیری خوب: در مقایسه با سایر آلیاژ های تیتانیوم، جوش آسان تر است و باعث می شود برای ساخت بسیار کاربردی باشد.
• قوی و سبک وزن: ارائه می دهد قدرت بالا در حالی که سبک تر از بسیاری از آلیاژ های دیگر، به ویژه فولاد ضد زنگ، که ضروری برای فضاپیما و برنامه های دریایی است.
• سازگاری زیستی: برای استفاده پزشکی ایمن است، طول عمر طولانی و حداقل رد در بدن انسان را ارائه می دهد.

معایب تیتانیوم درجه 12:

• هزینه: آلیاژ های تیتانیوم، از جمله درجه 12، گران تر از بسیاری از مواد دیگر مانند فولاد ضد زنگ یا آلومینیوم هستند، که می تواند استفاده از آنها را در کاربردهای حساس به هزینه محدود کند.
• مشکلات ماشینکاری: در حالی که می توان آن را ماشینکاری کرد، آلیاژ های تیتانیوم مستعد سخت شدن کار هستند و باید در طول ماشینکاری برای جلوگیری از آسیب به ابزارها و قطعات کار، مراقبت های ویژه ای انجام شود.
• در دسترس بودن محدود: تیتانیوم درجه 12 ممکن است به اندازه تیتانیوم های رایج تر در دسترس نباشد و گاهی اوقات تهیه این ماده می تواند دشوارتر یا گران تر باشد.

روش های تولید برای سر های ظرف های تیتانیوم

تولید کلاه های تیتانیوم شامل چندین مرحله حیاتی است تا اطمینان حاصل شود که مواد با الزامات سختگیرانه قدرت، مقاومت در برابر خوردگی و پایان سطح مطابقت دارند.در اینجا یک تجزیه و تحلیل از فرآیند تولید است:

تولید اولیه صفحه های تیتانیوم یا صفحه های فولادی پوشانده

• فرآیند: تولید با ساخت صفحه های تیتانیوم یا صفحه های فولادی پوشش داده شده آغاز می شود، که به صورت سر بشقاب شکل می گیرند.این صفحات یا از تیتانیوم خالص یا آلیاژ تیتانیوم هستند و همچنین ممکن است پوشش با فلزات دیگر برای خواص بهبود یافته را شامل شوند.
• بازرسی: صفحه های اولیه برای هر گونه نقص در مواد مانند ترک ها، ناسازگاری ها یا ناخالصی ها بررسی می شوند.

تمیز کردن و خرد کردن سطح صفحه

• فرآیند: سطوح صفحه های تیتانیوم به طور کامل تمیز می شوند تا هر گونه اکسیداسیون، چربی یا سایر آلاینده ها را از بین ببرند.سطح ها به یک پایان صاف برای آماده سازی برای فرآیند شکل گیری خرد می شوند.

حفاظت از پوشش و رنگ

• فرآیند: یک پوشش محافظ بر روی صفحه اعمال می شود تا از هرگونه آسیب در طول فرآیند شکل گیری و دستکاری جلوگیری شود.رنگ می تواند برای مقاومت بیشتر در برابر خوردگی یا برای اهداف زیبایی استفاده شود..

شکل دادن (شکل دادن گرم یا سرد)

• فرآیند: سپس صفحه تیتانیوم به شکل ظروف شکل می گیرد، یا از طریق شکل گیری گرم (در دمای بالا برای افزایش انعطاف پذیری) یا شکل گیری سرد (در دمای اتاق).این فرآیند شکل صفحه را به پیکربندی سر ظروف مورد نظر می دهد، که می تواند نیمه کره ای، بیضوی یا مخروطی باشد.

آماده سازی برای برش و خرد کردن

• فرآیند: پس از شکل گیری، سر ظرف برای برش آماده می شود. مواد اضافی برش داده می شوند و لبه ها برای اطمینان از یک پایان تمیز و یکنواخت خرد می شوند.

ترشی

• فرآیند: پکنگ شامل غوطه ور کردن سر ظرف تیتانیوم در حمام اسید برای حذف هر گونه مقیاس، لایه اکسید یا آلاینده ای است که در طول فرآیند شکل گیری و جوش ایجاد شده است.این مرحله اطمینان حاصل می کند که سر ظرف یک سطح تمیز برای پردازش بیشتر.

تست UT و PT

• فرآیند: آزمایش فوق صوتی (UT) و آزمایش نفوذ (PT) برای تشخیص هر نقص داخلی یا سطحی انجام می شود.این روش های آزمایش غیر مخرب اطمینان از یکپارچگی ساختاری از سر بشقاب تیتانیوم.

پاکسازی سطح به عنوان درخواست شده

• فرآیند: اگر یک سطح خاص مورد نیاز باشد (به عنوان مثال، با درخشش بالا یا ساتن) ، پولیش برای دستیابی به ظاهر و صافی مورد نظر انجام می شود.این همچنین مقاومت خوردگی سطح را افزایش می دهد.

بازرسی نهایی

• فرآیند: یک بازرسی نهایی انجام می شود تا اطمینان حاصل شود که سر ظرف تیتانیوم با تمام الزامات مشخص شده، از جمله ابعاد، استانداردهای کیفیت و معیارهای عملکرد مطابقت دارد.قبل از رفتن به مرحله بعدی، هر گونه نقص یا اختلافات برطرف می شود..

بسته بندی

• فرآیند: هنگامی که سر ظرف از تیتانیوم از همه بازرسی ها عبور می کند، به دقت برای حمل بسته بندی می شود. بسته بندی از سر ظرف در طول حمل و نقل محافظت می کند.اطمینان از اینکه آنها در وضعیت عالی به محل نصب می رسند.

کاربردهای سرهای بیضی تیتانیوم:

مشخصات کلاه های تیتانیوم:

ترکیب شیمیایی

خواص مکانیکی