チタン及びチタン合金のストレートシーム溶接管（以下、「チタン溶接管」という。）は、チタン及びチタン合金の圧延鋼板又は幅広の板を管状に圧延して溶接したものである。米国のチタン合金グレードには主に Gr.1、Gr.2、Gr 12 が含まれます。国内のチタン合金ブランドには主に TA1、TA2、TA10 があります。
チタン溶接管の製造工程の流れは、チタンストリップの巻き戻し→シャーバット溶接→ルーパー保管→チタンストリップの洗浄→管形状成形→溶接→溶接部の渦流探傷→設定径→オンライン焼鈍→微細サイジング・矯正→渦電流探傷→レーザーノギス測定→オンラインコード溶射→定長切断→超音波探傷→ファインサイジング・フラットヘッド→気密試験→完成品検査→梱包、倉庫。
1. 近年の国内チタン溶接管産業の発展
チタン溶接管の製造技術は、原材料や加工技術の制約から、長年にわたり日本、アメリカ、フランス、ロシアなどの専門メーカーの手に委ねられてきました。中国におけるチタン溶接管の開発は他のチタン加工製品に比べて遅く始まり、初期の開発は比較的遅かった。チタン継目無鋼管は中国で早くに開始されましたが、加工手順が多く、生産サイクルが長く、効率が低く、コストが高いため、その用途は限られています。しかし、チタン溶接管は生産効率や歩留まりが高く、拡管や曲げなどの特性も継目無管と同等です。したがって、国内外のチタン溶接パイプの量は年々増加しており、発電所のコンデンサーへの適用は日に日に増加しています。
チタン溶接管開発の初期段階で、中国は小径チタン溶接管の完全自動生産ラインを海外から導入し、中国でチタン溶接管を生産できない歴史に終止符を打ちましたが、当時の中国におけるチタン溶接管の生産はチタンストリップコイルの輸入に完全に依存しており、薄肉チタン溶接管用のストリップブランクを供給することができませんでした。{0}同時に、海外でのチタンストリップコイルの販売価格が高かったため、中国でのチタン溶接管の生産が抑制されました。さらに、技術の導入と消化の複合的な影響と原材料調達の困難により、国内のチタン溶接管は実際にはバッチ生産できず、当時は国内のチタン溶接管市場は実際には形成されていませんでした。
過去 10 年間における中国のチタン溶接管産業の急速な発展は、主に中国におけるチタン溶接管の原料であるチタン ストリップ コイルの生産技術の大きな進歩によるものです。国内の冷間圧延および熱間圧延チタンストリップコイルの技術的性能指標と品質安定性は、チタン溶接パイプの要件を満たすことができます。
チタン溶接管の応用分野はますます拡大しています。チタン溶接管は多くの業界でステンレス鋼管、銅ニッケル合金管、チタン継目無管の代替品となっています。数年間の開発を経て、国産チタン溶接管は一連の重要なプロセスと技術的ボトルネックを突破し、電力、空調、淡水化、水処理装置などの分野で広く使用されています。また、国産チタン溶接管も一括して輸出しております。国産チタン溶接管の製造工程と品質レベルが大幅に向上していることがわかります。
2. チタン溶接管の総合的なメリット
中国では、低強度、低合金のチタン継目無管の製造技術は比較的成熟しています。高い耐圧性と構造応力が要求されるパイプには、厚肉のチタン継目無パイプが一般的に使用されます。しかし、チタン継目無管は歩留まりが低く、納期が長いなどの理由から、チタン溶接管の開発がチタン管業界のトレンドとなっています。チタンシームレスパイプと比較して、チタン溶接パイプにはますます明らかな総合的な利点があります。日本、米国、欧州などの国や地域では、チタン圧延管に代わってチタン溶接管が普及しつつあります。
2.1 チタン溶接管とチタン継目無管の機械的性質は基本的に同じ
熱交換器および凝縮器用のチタンおよびチタン合金チューブを例に挙げると、国家規格は GB/T 3625-2007、米国規格は ASTM B338 です。チタン溶接管とチタンシームレス管の間には、化学組成、機械的特性、加工特性の点でほとんど違いはありません。チタン溶接管の溶接と熱処理技術の進歩に伴い、中国ではシングルガンまたはマルチガン TIG/PAW 自己融着溶接が薄肉チタン溶接管に広く使用されています。-溶接後、オンライン熱処理工程を採用。溶接および焼きなましプロセスを最適化することにより、母材、溶接部および熱影響部の微細構造は基本的に類似し、溶接応力が除去されて溶接微細構造が均一化されます。比較すると、チタン溶接管の溶接組成は母材と基本的に同じであり、溶接部の機械的性質や耐食性も母材と同じであることがわかります。
2.2 チタン溶接管はチタン継目無管に比べて外観と品質が優れている
チタン溶接パイプは冷間圧延ストリップによって溶接されており、均一な肉厚、良好な同心性、良好な仕上げがあり、パイプ内にスケーリングがありません。特に、薄肉チタンチューブはシームレス圧延プロセスの技術要件を満たすことができません。{1}チタン継目無管の場合、圧延加工や引抜加工後、肉厚を1mm未満にするのは困難です。チタン溶接パイプは肉厚を0.5mm以下にすることができ、材料費とコストを大幅に節約できます。同時に、チタン溶接パイプの肉厚が薄いため、より高い熱伝達係数とより良い熱伝達効果が得られます。
2.3 チタン溶接管のコスト・環境面での優れたメリット
チタン継目無管の製造工程は複雑です。通常、特定の仕様のチューブを複数回のパスで圧延または延伸するために、3 ロールまたはマルチロールのミルおよび延伸機が使用されます。最後に、直径と肉厚を減少させた後、シームレスチューブが製造されます。このプロセスの生産効率および収率は低い。チタンシームレスチューブは、スポンジチタンからチューブまで、圧延または引抜きを経て、材料の無駄が多く、歩留まりは約50％にすぎず、大量生産が達成できず、生産サイクルが比較的長いです。
チタン溶接パイプは自動化された連続生産ラインで製造され、均一な肉厚のチタン ストリップ コイルを使用し、冷間曲げ、溶接、オンライン熱処理、サイジングと矯正、非破壊検査、気密検査を行います。-スポンジチタンから溶接パイプまで、材料利用率は通常約80％です。チタンテープロールを原料に使用した場合、材料利用率は95％以上です。国内チタン産業の急速な発展と溶接技術の成熟に伴い、チタン溶接管の生産効率も大幅に向上します。品質の安定性、一貫性、生産効率が向上します。お客様のご要望に応じて必要な長さにカットしてご使用いただけます。継目無管に比べて納期が短く、材料利用率が高く、単価も安くなります。
チタン継目無管は通常、圧延または引抜き加工によって製造されます。生産工程では圧延油や引抜油が大量に使用され、生産現場に深刻な環境汚染を引き起こします。チタンパイプの転造・絞り加工後は、パイプ内外面の油分や汚れを脱脂・酸洗いする必要があります。酸洗いプロセスは大きな環境汚染を引き起こします。作業者の健康を確保し、環境を保護するためには、保護装置や対策を強化する必要があり、設備投資や製品の生産コストが増加します。チタン溶接パイプは自動化された生産ラインにより安定した品質と高い生産効率で大量に連続生産されます。水や電気などの特定のエネルギー消費に加えて、製造プロセスでは環境への汚染がほとんどありません。
