Titaanilla itsessään on erinomainen luonnollinen korroosionkestävyys, mutta virheellinen käsittely ja hitsaus vahingoittavat vakavasti sen korroosionestokykyä-, ja siitä tulee jopa koko lämmitysputkijärjestelmän heikoin lenkki. Titaani on erittäin kemiallisesti aktiivista korkeissa lämpötiloissa ja imee nopeasti happea, typpeä ja vetyä yli 400 asteen lämpötilassa, mikä johtaa hitsausten ja lämpö{3}}vyöhykkeiden haurastumiseen ja heikentyneeseen korroosionkestävyyteen. Avainlinkkien, kuten muovauksen, hitsauksen ja pintakäsittelyn, tiukka hallinta valmistusprosessissa on lähtökohta sen varmistamiseksi, että titaanilämmitysputket antavat täyden pelin niiden korroosionestoeduille.
Putkenmuodostusvaiheessa titaanilämmitysputket käyttävät enimmäkseen kylmäveto- ja valssausprosesseja. Useilla kylmävetokierroksilla voidaan saada tarkka putken halkaisija ja seinämän paksuus, ja jokainen veto on sovitettava tyhjiöhehkutuskäsittelyyn käsittelyjännityksen poistamiseksi ja materiaalin plastisuuden palauttamiseksi. Huono hehkutusilmapiiri aiheuttaa vedyn imeytymistä ja hapen saastumista putken pinnalle, mikä vähentää yleistä korroosionkestävyyttä. Laadukkaat-titaaniputket tulee hehkuttaa erittäin-puhtaassa argonilla suojatussa tai korkeassa{5}}tyhjiöympäristössä pinnan oksidikalvon vakauden varmistamiseksi.
Hitsaus on kriittisin prosessilinkki, joka vaikuttaa titaanilämmitysputkien korroosionkestävyyteen. Titaanilla on voimakas aktiivisuus sulassa tilassa, ja se reagoi kiivaasti ilman hapen, typen ja vedyn kanssa muodostaen hauraita yhdisteitä ja alentaa hitsausalueen korroosionkestävyyttä yli 50 %. Siksi titaanihitsauksessa on toteutettava kattavat kaasusuojatoimenpiteet: hitsausallas on suojattu etuosan argonkaasulla, ja hitsin takaosa ja yli 300 asteen lämpö{3}}vyöhyke on täytettävä erittäin-puhtaalla argonilla synkronista suojaa varten. Yleisesti käytetty hitsausmenetelmä on volframi inerttikaasu (TIG) -hitsaus puhtaalla argonsuojalla, joka edellyttää argonin puhtauden saavuttavan 99,99 % tai enemmän. Hitsaus tulee suorittaa suljetussa argon{8}täytettyssä kammiossa, jos olosuhteet sen sallivat.
Hitsauksen jälkeen on myös tärkeää tehdä{0}}hitsauksen jälkeinen pintakäsittely. Hitsissä korkeassa lämpötilassa syntyvä värjäytynyt oksidikerros on poistettava peittauksella tai mekaanisella kiillotuksella, muuten siitä tulee korroosion lähtökohta. Korkeammat vaatimukset täyttäville tuotteille voidaan suorittaa anodinen hapetuskäsittely hitsauksen jälkeen, jolloin muodostuu paksumpi ja vakaampi oksidikalvo, mikä parantaa entisestään korroosionkestävyyttä. Laaduntarkastuksen kannalta tavanomaisen radiografisen vikojen havaitsemisen lisäksi hitsausvirheiden havaitsemiseksi on tarpeen arvioida myös hitsin korroosionkestävyys suolasumutestin tai sähkökemiallisen korroosiotestin avulla.
Yleisiä korroosionkestävyyden heikkenemiseen johtavia laatuongelmia ovat: epätäydellinen argonsuojaus, joka aiheuttaa hitsin hapettumista ja värin muuttumista, hitsauksen jälkeinen jäännösjännitys, joka johtaa jännityskorroosioon ja pinnan rauta-ionisaaste, joka aiheuttaa galvaanista korroosiota. Prosessimääritysten tiukka käyttöönotto ja monitasoinen{1}}laaduntarkastus voivat tehokkaasti välttää nämä ongelmat.
Taulukko 1 Titaanilämmitysputkien yleisten hitsausprosessien vertailu
表格
| Hitsausprosessi | Argonin suojausvaatimus | Hitsauksen korroosionkestävyys | Tuotannon tehokkuus | Sovellettava skenaario |
|---|---|---|---|---|
| Manuaalinen TIG-hitsaus | Edessä + takana kaksipuolinen -suojaus | Hyvä, riippuu operaattorin tasosta | Matala | Pieni erä, monimutkainen rakenne |
| Automaattinen TIG-hitsaus | Suljetun hitsauskammion täysi suojaus | Erinomainen, vakaa laatu | Keskikokoinen | Suorien putkien massatuotanto |
| Plasmahitsaus | Korkean -puhtauden argonkammion suojaus | Erinomainen, syvä tunkeutuminen | Keski{0}}Korkea | Paksuseinäiset{0}}putket, korkeat lujuusvaatimukset |
| Laserhitsaus | Paikallinen erittäin{0}}puhtaussuoja | Hyvä, pieni lämmön{0}}vaikutusalue | Korkea | Tarkkuusohutseinäiset{0}}putket, massatuotanto |
Standardoitu valmistus ja tiukka hitsauksen laadunvalvonta ovat perusta{0}}titaanilämmitysputkien pitkäaikaisen vakaan toiminnan varmistamiseksi syövyttävissä ympäristöissä.
