Trubka s přímým švem svařovaná z titanu a titanové slitiny (dále jen "titanová svařovaná trubka") se svařuje válcováním válcovaného pásu nebo široké desky z titanu a slitiny titanu do tvaru trubky. Mezi druhy titanových slitin ve Spojených státech patří především Gr.1, Gr.2 a Gr 12. Mezi tuzemské značky titanových slitin patří především TA1, TA2 a TA10.
Tok výrobního procesu titanové svařované trubky je následující: odvíjení titanového pásu → smykové svařování na tupo → skladování smyčkovače → čištění titanového pásu → tvarování trubek → svařování → detekce vad svarů vířivými proudy → přednastavený průměr → online žíhání → jemné dimenzování/rovnání → detekce vad vířivými proudy → měření laserového třmenu → měření třmenů laserem → jemné stříhání on-line stříkání vzduchem → těsný nástřik vzduchu online test → kontrola hotových výrobků → balení a skladování.
1. Vývoj domácího průmyslu titanových svařovaných trubek v posledních letech
Vzhledem k omezením surovin a technologie zpracování je technologie výroby titanových svařovaných trubek již mnoho let v rukou profesionálních výrobců v Japonsku, Spojených státech, Francii, Rusku a dalších zemích. Vývoj titanových svařovaných trubek v Číně začal pozdě ve srovnání s jinými produkty zpracování titanu a raný vývoj byl relativně pomalý. Ačkoli titanové bezešvé trubky začaly v Číně dříve, její použití je omezené kvůli mnoha postupům zpracování, dlouhému výrobnímu cyklu, nízké účinnosti a vysokým nákladům. Titanová svařovaná trubka má však vysokou efektivitu výroby a výtěžnost a její vlastnosti, jako je roztažnost a ohyb trubky, jsou podobné jako u bezešvé trubky. Množství titanových svařovaných trubek doma i v zahraničí se proto rok od roku zvyšuje a jejich aplikace v kondenzátoru elektrárny se každým dnem zvyšuje.
V raném stadiu vývoje titanových svařovaných trubek sice Čína zavedla kompletní automatickou výrobní linku svařovaných titanových trubek malého průměru ze zahraničí, čímž skončila historie neschopnosti Číny vyrábět titanové svařované trubky, výroba titanových svařovaných trubek v Číně v té době zcela závisela na dovozu titanových pásových svitků a nebyla schopna poskytnout pásové polotovary}stěnné svařovací titanové trubky{{0} Současně byla prodejní cena titanových pásových svitků v zahraničí vysoká, takže výroba titanových svařovaných trubek v Číně byla inhibována; Kromě toho v důsledku mnoha dopadů zavádění a trávení technologie a obtíží při získávání surovin nebylo domácí titanové svařované potrubí ve skutečnosti schopné vyrábět v dávkách a domácí trh s titanovým svařovaným potrubím se v té době ve skutečnosti nevytvářel.
V posledních deseti letech je rychlý rozvoj čínského průmyslu svařovaných titanových trubek způsoben především velkým průlomem ve výrobní technologii svitků titanových pásů, což je surovina pro titanové svařované trubky v Číně. Technické ukazatele výkonu a stabilita kvality domácích svitků titanových pásů válcovaných za studena a za tepla mohou splňovat požadavky na titanové svařované trubky.
Oblast použití titanových svařovaných trubek se neustále rozšiřuje. Titanové svařované trubky se v mnoha průmyslových odvětvích staly náhradou za trubky z nerezové oceli, trubky ze slitiny mědi a niklu a titanové bezešvé trubky. Po několika letech vývoje domácí titanové svařované trubky prolomily řadu klíčových procesů a technických překážek a byly široce používány v energetice, klimatizaci, odsolování, zařízení na úpravu vody a dalších oblastech. Kromě toho byly domácí titanové svařované trubky také vyváženy v dávkách. Je vidět, že výrobní proces a úroveň kvality domácích titanových svařovaných trubek se výrazně zlepšily.
2. Komplexní výhody titanové svařované trubky
V Číně je technologie výroby nízkopevnostních a nízkolegovaných titanových bezešvých trubek poměrně vyspělá. Pokud jde o trubky vyžadující vysokou tlakovou odolnost a strukturální namáhání, obecně se používají tlustostěnné titanové bezešvé trubky. Vzhledem k nízké výtěžnosti titanových bezešvých trubek, dlouhé dodací lhůtě a dalším faktorům se však prudce se rozvíjející titanové svařované trubky staly trendem v průmyslu titanových trubek. Ve srovnání s titanovou bezešvou trubkou má titanová svařovaná trubka stále zjevnější komplexní výhody. V Japonsku, Spojených státech, Evropě a dalších zemích a regionech titanové svařované trubky postupně nahrazují titanové válcované trubky.
2.1 Mechanické vlastnosti titanové svařované trubky a titanové bezešvé trubky jsou v zásadě stejné
Vezmeme-li jako příklad trubky z titanu a titanových slitin pro tepelné výměníky a kondenzátory, národní normou je GB/T 3625-2007 a americkou normou ASTM B338. Mezi titanovými svařovanými trubkami a titanovými bezešvými trubkami je malý rozdíl, dokonce stejný, pokud jde o chemické složení, mechanické vlastnosti a vlastnosti procesu. S pokrokem v technologii svařování titanových svařovaných trubek a technologie tepelného zpracování je v Číně široce používáno samotavné svařování TIG/PAW s jednou nebo více pistolí pro tenkostěnné titanové svařované trubky. Po svařování je přijat online proces tepelného zpracování. Optimalizací procesů svařování a žíhání jsou mikrostruktury základního kovu, svaru a tepelně ovlivněné zóny v zásadě podobné a svařovací napětí je eliminováno pro homogenizaci mikrostruktury svaru. Porovnáním bylo zjištěno, že složení svaru titanové svařované trubky je v zásadě stejné jako složení základního kovu a mechanické vlastnosti a antikorozní vlastnosti svaru jsou stejné jako u základního kovu.
2.2 Vzhled a kvalita titanové svařované trubky je lepší než u titanové bezešvé trubky
Titanová svařovaná trubka je svařována pásem válcovaným za studena, s rovnoměrnou tloušťkou stěny, dobrou soustředností, dobrou povrchovou úpravou a bez tvorby kotelního kamene v trubce. Zejména tenkostěnné-titanové trubky nemohou splňovat technické požadavky procesu bezešvého válcování. Po procesu válcování nebo tažení je u titanových bezešvých trubek obtížné dosáhnout tloušťky stěny menší než 1 mm; Titanová svařovaná trubka může dosáhnout tloušťky stěny 0,5 mm nebo méně, což ušetří spoustu materiálů a nákladů. Současně lze díky tenké tloušťce stěny titanové svařované trubky dosáhnout vyššího koeficientu přenosu tepla a lepšího účinku přenosu tepla.
2.3 Vynikající výhody v ceně a ochraně životního prostředí titanové svařované trubky
Výrobní proces titanových bezešvých trubek je složitý. K válcování nebo tažení trubek určitých specifikací ve více průchodech se obvykle používají tříválcové nebo víceválcové mlýny a tažné stroje. Nakonec se po zmenšení průměru a stěny vyrábějí bezešvé trubky. Efektivita výroby a výtěžek procesu jsou nízké. Titanová bezešvá trubka z titanové houby do trubky, válcováním nebo tažením, materiálový odpad je velký, výnos je pouze asi 50% a nelze dosáhnout hromadné výroby, výrobní cyklus je relativně dlouhý.
Titanová svařovaná trubka se vyrábí na automatizované kontinuální výrobní lince s použitím svitků titanových pásů se stejnoměrnou tloušťkou stěny ohýbáním za studena, svařováním, online tepelným zpracováním, dimenzováním a rovnáním, nedestruktivním testováním a testováním vzduchotěsnosti. Od titanové houby po svařované trubky je míra využití materiálu obvykle asi 80 %. Pokud se jako suroviny použijí role titanové pásky, je míra využití materiálu více než 95 %. S rychlým rozvojem domácího titanového průmyslu a stále vyspělejší technologií svařování se také výrazně zlepší účinnost výroby titanových svařovaných trubek. Stabilita kvality, konzistence a efektivita výroby budou vyšší. Lze jej nařezat na požadovanou délku dle požadavků zákazníka. Dodací lhůta je krátká, míra využití materiálu je vysoká a jednotkové náklady budou nižší než u bezešvé trubky.
Titanové bezešvé trubky se obvykle vyrábějí válcováním nebo tažením. Ve výrobním procesu bude použito velké množství oleje na válcování a tažného oleje, což způsobí vážné znečištění výrobního závodu. Po válcování a tažení titanových trubek je potřeba odmastit a namořit mastnotu a nečistoty na vnitřním i vnějším povrchu trubek. Proces moření způsobí velké znečištění životního prostředí. Pro zajištění zdraví obsluhy a ochranu životního prostředí je nutné zvýšit ochranné prostředky a opatření, a tím zvýšit kapitálové investice a náklady na výrobu produktů. Titanová svařovaná trubka se vyrábí nepřetržitě ve velkém množství prostřednictvím automatizované výrobní linky se stabilní kvalitou a vysokou efektivitou výroby. Kromě určité spotřeby energie, jako je voda a elektřina, nemá výrobní proces téměř žádné znečištění životního prostředí.
