Titanová trubka ASTM B338

ASTM B338 je standardní specifikace vyvinutá Americkou společností pro testování a materiály (ASTM) pro bezešvé a svařované trubky z titanu a slitin titanu používané v kondenzátorech a výměnících tepla. Pokrývá 28 tříd titanových trubek (jako je komerčně čistý titan 1. třídy, průmyslově čistý titan 2. třídy, slitina titan-palladium 7. třídy, Ti-3Al-2,5V třídy 9 atd.) a specifikuje přísné požadavky na chemické složení, vlastnosti v tahu při pokojové teplotě, rozměrové tolerance a nedestruktivní proudové a ultrazvukové testování. Tato norma je specificky určena pro povrchové kondenzátory, výparníky a výměníky tepla, sloužící jako základní základ pro nákup a akceptaci kvality titanových výměníkových trubek v chemickém, energetickém, lodním inženýrství a chladicím průmyslu. Jeho domácí čínský protějšek je obecně GB/T 3625.

Norma se vztahuje na trubky vyrobené třemi procesy: bezešvé trubky, svařované trubky a svařované trubky a trubky opracované za studena. Bezešvé trubky se vyrábějí z dutých předvalků procesem redukce nebo tažení za studena, aby byla zajištěna homogenní mikrostruktura. Svařované trubky jsou vyráběny z žíhaných plochých válcovaných výrobků pomocí procesu automatického obloukového svařování. Svařované a za studena opracované trubky spojují hospodárnost svařovacího procesu s výkonnostními výhodami bezešvých trubek.

ASTM B338 specifikuje povolené odchylky rozměrů, vzhledu a mechanických vlastností trubek z titanu a slitin titanu. Podrobné požadavky na kontrolu rozměrů-jako je tloušťka stěny, vnější průměr a délka-jsou uvedeny v úplném znění ASTM B338. Trubky z titanu a titanových slitin musí také splňovat následující požadavky na mechanické vlastnosti:

• Mechanické vlastnosti bezešvých a svařovaných trubek z titanu a slitin titanu musí být stanoveny v souladu s požadavky normy ASTM na základě jejich složení.
• Mechanické vlastnosti jsou testovány pomocí následujících norem: ASTM B861 (pro svařované trubky z titanu a slitin titanu) nebo ASTM B338 (pro bezešvé trubky z titanu a slitin titanu).

• Výroba bezešvých trubek

Bezešvé trubky musí být vyráběny z dutých předvalků jakýmkoli procesem redukce za studena nebo tažením za studena, při zachování spojitého obvodu ve všech fázích výroby. Tento proces zajišťuje mikrostrukturální jednotnost a konzistenci mechanických vlastností v celé trubici.

• Výroba svařovaných trubek

Svařované trubky se vyrábějí z žíhaných plochých-válcovaných produktů automatickým obloukovým svařováním nebo jinými metodami svařování. Po svařování se musí minimálně provést tepelné zpracování-odlehčení pnutí. Použití přídavného materiálu není povoleno, aby bylo zajištěno, že složení svarového kovu zůstane konzistentní se základním kovem.

• Výroba svařovaných a za studena opracovaných trubek-

Tento proces spojuje hospodárnost výroby svařovaných trubek s výkonnostními výhodami bezešvých trubek. Svařovaná trubka je podrobena dostatečnému zpracování za studena na konečnou velikost, což umožňuje, aby se mikrostruktura litého svaru během následného tepelného zpracování přeměnila na typickou rovnoosou mikrostrukturu. Hotový výrobek splňuje požadavky na bezešvé trubky.

Rozměrové tolerance

• Norma specifikuje dovolené odchylky pro vnější průměr trubky a tloušťku stěny, stejně jako specifikuje požadavky na přímost. Tolerance vnějšího průměru se pohybují od ±0,004 palce (±0,102 mm) do ±0,010 palce (±0,254 mm), v závislosti na velikosti trubky, a tolerance tloušťky stěny je ±10 %.
• U svařovaných trubek se kontrola vnějšího průměru provádí pomocí kroužkových měřidel „go/no-go“. Rozměry prstencových měřidel se počítají podle přísných vzorců:

Vnitřní průměr kroužku "Go"=jmenovitý průměr trubky + kladná tolerance + 0.002 palců.

Vnitřní průměr kroužku "No-go"=jmenovitý průměr trubky – záporná tolerance

Požadavky na testování

ASTM B338 klade velmi přísné požadavky na testování trubek z titanu a slitin titanu. Patří mezi ně následující:

• Vady kvality trubek z titanu a slitin titanu-jako jsou trhliny za horka, povrchové nedokonalosti, poréznost a vměstky-musí splňovat požadavky příslušných norem včetně ASTM E570, E426, E539 a E186.
• Zkoušky mechanických vlastností titanu a trubek ze slitin titanu musí být prováděny v souladu s ASTM B338, včetně vlastností v tahu, meze kluzu a prodloužení.
• Chemické složení trubek z titanu a slitin titanu musí být analyzováno podle ASTM E1447 a musí splňovat požadavky příslušných norem.

Norma specifikuje přísné požadavky na nedestruktivní testování, včetně testování vířivými proudy, ultrazvukového testování, hydrostatického testování a pneumatického testování:

• Testování vířivými proudy: Provádí se v souladu s praxí E426. Kalibrační trubice musí mít tři nebo více průchozích otvorů o průměru Φ0,787 mm (0,031 palce), rovnoměrně rozmístěných po obvodu. Tato přísná kalibrace zajišťuje citlivost pro detekci defektů.
• Ultrazvukové testování: U svařovaných trubek nesmí hloubka podélných zářezů přesáhnout 10 % tloušťky stěny nebo 0,102 mm (0,004 palce), podle toho, která hodnota je menší. U bezešvých trubek musí mít podélné i příčné zářezy hloubku nepřesahující 10 % tloušťky stěny nebo 0,102 mm (0,004 palce). Tato vícesměrná kontrola zajišťuje komplexní kontrolu kvality.
• Tlaková zkouška: Hydrostatická zkouška vyžaduje úroveň napětí odpovídající 50 % minimální specifikované meze kluzu, s dobou výdrže ne kratší než 5 sekund. Pneumatický test vyžaduje minimální tlak 100 kPa (asi 15 psi), s dobou zdržení 5 sekund a bez dovolených úniků.

• Výběr stupně 2 / stupně 2H

Stupeň 2 je nejběžněji používaný komerčně čistý titan, který nabízí dobrou rovnováhu mezi pevností, tvarovatelností a odolností proti korozi. Stupeň 2H poskytuje vyšší garantovanou pevnost a je zvláště vhodný pro aplikace v tlakových nádobách. V praxi již více než 99 % komerčního materiálu Grade 2 splňuje požadavek na pevnost 58 ksi.

• Výběr slitin odolných proti korozi

Pro vysoce agresivní prostředí by měly být vybrány druhy obsahující palladium nebo ruthenium. Stupeň 7 a Stupeň 11 obsahují 0,12–0,25 % palladia; Stupeň 16 a Stupeň 17 obsahují 0,04–0,08 % palladia; a Grade 26 a Grade 27 obsahují 0,08–0,14 % ruthenia. Typy legované rutheniem nabízejí ekonomičtější variantu a zároveň poskytují vynikající výkon v mnoha korozivních prostředích.

• Vysoce pevné aplikace

Stupeň 9 (Ti-3Al-2,5V) a Stupeň 28 (Ti-3Al-2,5V-0,08-0,14Ru) poskytují vyšší úrovně pevnosti při zachování dobré zpracovatelnosti a odolnosti proti korozi. Jsou vhodné pro vysoce výkonná zařízení pro výměnu tepla, kde je vyžadováno snížení hmotnosti.

Q1: Co je ASTM B338 a co zahrnuje?

A:ASTM B338 je standardní specifikace pro bezešvé a svařované trubky z titanu a slitin titanu určené pro použití v povrchových kondenzátorech, výparnících a výměnících tepla. Pokrývá 28 tříd titanových trubek, od komerčně čistého titanu (třída 1, třída 2, třída 3) až po různé slitiny (třída 5, třída 7, třída 9, třída 12 atd.). Norma specifikuje požadavky na rozměry, mechanické vlastnosti, chemické složení a nedestruktivní zkoušení.

Otázka 2: Jaký je rozdíl mezi ASTM B338 a ASTM B861?

B:ASTM B338 je speciálně navržen pro potrubí používané ve výměnících tepla a kondenzátorech, zatímco ASTM B861 zahrnuje bezešvé titanové trubky pro obecné potrubní systémy. Tyto dvě normy se liší svým rozsahem, použitelnými průmyslovými odvětvími a určitými požadavky na testování.

Q3: Jaké jsou klíčové mechanické vlastnosti ASTM B338 Grade 5 (Ti-6Al-4V)?

Odpověď: Titanová slitina třídy 5 (Ti‑6Al‑4V) nabízí výjimečnou pevnost: mez kluzu větší nebo rovna 880 MPa, pevnost v tahu větší nebo rovna 960 MPa. Tažnost je přibližně 8%–10% prodloužení, se zmenšením plochy přesahujícím 20%. Zachovává si dobrou houževnatost v kryogenních prostředích a vykazuje vynikající odolnost proti únavě{10}}několikanásobně vyšší než běžná ocel{11}}a vynikající odolnost proti tečení v pracovních prostředích pod 500 stupňů.

Q4: Jaký je rozdíl mezi bezešvými a svařovanými titanovými trubkami podle ASTM B338?

Odpověď: Bezešvé trubky jsou vyrobeny z masivního titanového bloku, který je zahřátý a proražený, aby se vytvořila dutá trubka bez jakýchkoli švů, což má za následek homogenní strukturu s rovnoměrným tokem zrna. Svařované trubky jsou vyrobeny z plochého titanového pásu tvarovaného za studena do válcového tvaru, s okraji svařenými TIG nebo plazmovým obloukovým svařováním. Bezešvé trubky nabízejí vyšší pevnost a rovnoměrnou odolnost proti korozi, ale jsou dražší. Svařované trubky jsou hospodárnější a nabízejí lepší rozměrovou konzistenci, ačkoli svarová zóna vyžaduje pečlivou kontrolu, aby byla zajištěna stejná výkonnost.

Q5: Jaký je typický výrobní proces pro bezešvé titanové trubky ASTM B338?

Odpověď: Bezešvé titanové trubky jsou vyráběny z dutých předvalků pomocí procesů redukce za studena nebo tažení za studena. Sochor se zahřeje, pak se prorazí středem pomocí trnu, aby se vytvořila dutá trubka bez jakýchkoli švů, následuje vytlačování a poutání (válcování za studena), aby se dosáhlo konečných rozměrů. Výrobní proces zachovává kontinuální periferii ve všech fázích a zajišťuje strukturální integritu s rovnoměrným tokem zrna.

Q6: Proč je třída 2 nejběžněji používanou třídou pro aplikace výměníků tepla?

Odpověď: Komerčně čistý titan třídy 2 nabízí optimální rovnováhu mechanických vlastností a odolnosti proti korozi pro většinu aplikací mořské vody a průmyslového chlazení. Poskytuje dostatečnou pevnost (480 MPa v tahu) pro tlakovou izolaci, vynikající odolnost proti korozi vůči chloridům a mořské vodě, dobrou tvarovatelnost pro ohýbání a roztahování trubek a nákladovou efektivitu ve srovnání s vysoce legovanými druhy. Pro většinu výměníků tepla s mořskou vodou je standardní volbou stupeň 2.

Q7: Jaké testy kontroly kvality by měly být provedeny u každé šarže?

Odpověď: Každá šarže by měla projít 100% nedestruktivním testováním (vířivými proudy a/nebo ultrazvukem), rozměrovou kontrolou, zkouškou zploštění (u svařovaných trubek i zpětné zploštění), tlakovou zkouškou (hydrostatickou nebo pneumatickou) a povrchovou kontrolou na vady, jako jsou trhliny za horka, nedokonalosti povrchu, pórovitost a vměstky.

Populární Tagy: titanové trubky astm b338, Čína výrobci titanových trubek astm b338