ASTM B363 Titanium Alliage en acier Butt Soudage

 

Contenu spécifique et portée de l'application de la norme ASTM B363

La norme ASTM B363 implique principalement des accessoires de soudage en titane pur et titane pur et en titane, Convient à la résistance générale de la corrosion et aux services à haute température. Cette norme spécifie la taille, forme et tolérances des raccords de tuyaux en alliage en titane et en titane, et exige que ces raccords de tuyaux soient conformes aux dispositions de normes pertinentes telles que ASTM B3265, ASTM B3388, ASTM B348, ASTM B381, etc..

Spécifiquement, La norme ASTM B363 couvre ce qui suit:

1. Exigences matérielles : La norme s'applique aux matériaux en alliage en titane et titane pur, y compris mais sans s'y limiter à WPT1, Wpt2, WPT2W et autres niveaux.
2. Taille et forme : La norme spécifie les dimensions des raccords, comme le DN15-DN600 (NPS 1/2 ” – 24«), avec une épaisseur de paroi allant de 1/16 pouce à 2 pouces.
3. Méthodes de connexion : y compris la connexion transparente et la connexion de soudage. Les méthodes de connexion communes comprennent des coudes de 45 ° et 90 °, 180° Back Bends, réduction de diamètre, capuchon, tee, croix, tee-shirt, Coudes en U, fin chevauchant et ainsi de suite.
4. Contrôle de qualité : La norme nécessite 100% Inspection des rayons X et 100% inspection de pénétration de surface pour assurer la qualité des raccords de tuyau.
5. Champ de candidature : La norme est applicable au produit chimique, pétrole, machinerie, industrie et autres domaines, en particulier dans les applications qui nécessitent une résistance à la corrosion et des environnements à haute température.

De plus,, La norme ASTM B363 est conforme à d'autres normes pertinentes telles que l'ASME B16.9, ANSI B16.9, etc., Assurer la cohérence et l'interchangeabilité sur le marché international.

Types communs et scénarios d'application des accessoires en alliage de titane

Les types communs et les scénarios d'application des raccords en alliage de titane sont les suivants:

Types communs

1. Coudes en titane :
   • Comprend 45 °, 90° et 180 ° coudes pour changer la direction du liquide dans le système de conduite. Ces coudes peuvent être fabriqués selon les normes ASME B16.9 et ASME B16.11, et sont disponibles en différentes tailles et épaisseurs de paroi.
2. T-shirts en titane :
   • Utilisé pour connecter le tuyau et ramifier un autre tuyau. Il est divisé en deux types: concentrique et excentrique.
3. Connecteurs de réducteur en titane :
   • Il est utilisé pour connecter les tuyaux de différents diamètres, et est divisé en deux types: concentrique et excentrique.
4. Bouadettes en titane :
   • Y compris les brides aveugles, grangs, Bouchettes de plaque aveugle, Brides soudées, etc., pour la connexion et le scellement des systèmes de pipeline.
5. Connecteurs en titane :
   • Utilisé pour connecter les deux extrémités du tuyau pour assurer un débit continu de fluide.
6. Autres types :
   • Y compris les bouchons, Talon de joint lapin se termine, Bends en U, etc..

Scénarios d'application

1. Aérospatial :
   • Les raccords de tuyaux en alliage en titane sont largement utilisés dans les systèmes de pipeline aérospatiale, comme les moteurs, systèmes d'avions et matériaux structurels de missiles, En raison de leur poids léger, à haute résistance, résistance à haute température et résistance à l'oxydation.
2. Industrie chimique :
   • Il est utilisé dans les réacteurs chimiques, Échangeurs de chaleur et tuyaux de transport acide, surtout dans les environnements corrosifs, Les raccords de tuyaux en alliage en titane montrent une excellente résistance à la corrosion.
3. Génie maritime :
   • Dans l'environnement de l'eau de mer, Les raccords de tuyaux en alliage en titane peuvent résister à la corrosion de l'eau salée et conviennent aux pipelines sous-marins, plates-formes marines, et l'équipement de dessalement de l'eau de mer.
4. Industrie du pétrole et du gaz :
   • Il est utilisé dans le transport du gaz naturel, Extraction d'huile et autres champs, et peut résister à des environnements de travail durs à haute température et à haute pression.
5. Équipement médical :
   • Les raccords de tuyaux en alliage en titane sont également utilisés dans l'équipement médical, comme certains tuyaux et équipements médicaux spéciaux, En raison de leur bonne biocompatibilité et de leur résistance à la corrosion.
6. Autres domaines industriels :
   • Y compris le pouvoir, fabrication de navires, industrie de l'électroples, etc., Les raccords de tuyaux en alliage en titane sont largement utilisés pour leur haute résistance, Résistance à la corrosion et bonnes propriétés mécaniques.

Pour résumer, Les raccords de tuyaux en alliage en titane jouent un rôle important dans de nombreux domaines avec des exigences techniques élevées. Leurs types divers et leurs larges scénarios d'application en font une partie indispensable de l'industrie moderne.

Paramètres de dimension de la note ASTM B363 2 raccords de tuyaux sans couture (comme 2 " & 4″ 90 ° coude sch 40)

Les paramètres de dimension de la note ASTM B363 2 Les raccords de tuyaux sans couture sont les suivants:

1. 2″ 90° Elbow sch 40：
   • Diamètre extérieur (OD) : environ 50.8 mm
   • Diamètre intérieur (ID) : environ 44.4 mm
   • épaisseur du mur (épaisseur de paroi) : à propos 3.2 mm
   • Longueur : Il peut varier en fonction de la demande, Mais c'est généralement autour 1000 mm
2. 4″ 90° Elbow sch 40：
   • Diamètre extérieur (OD) : environ 101.6 mm
   • Diamètre intérieur (ID) : environ 91.4 mm
   • épaisseur du mur (épaisseur de paroi) : à propos 3.2 mm
   • Longueur : Il peut varier en fonction de la demande, Mais c'est généralement autour 1000 mm

Ces paramètres sont conformes aux exigences d'ASTM B363 et conviennent à la fabrication et à l'application des raccords de tuyaux en alliage en titane et en titane.

ASME B16.9 et MSS SP 43 Normes pour les dimensions de raccord de tuyau

Les exigences pour les dimensions d'ajustement des tuyaux d'ASME B16.9 et MSS SP 43 Les normes sont les suivantes:

1. Plage de taille :
   • La norme ASME B16.9 convient aux systèmes de tuyaux de NPS 1/2 à NPS 48 (DN 15 à dn 1200) y compris différents types de joints soudés tels que les coudes à angle droit, coudes réducteurs, t-shirts et tubes réducteurs. .
   • Le MSS SP 43 La norme convient principalement pour les raccords de tuyaux soudés en acier inoxydable, Allant de taille de 1/2 pouce à 24 pouces (DN15 à DN600), et couvre les tuyaux courts et les extrémités du tuyau à utiliser avec l'annexe 5s, 10Pipes S et 40S.
2. Tolérance dimensionnelle :
   • La norme ASME B16.9 spécifie les tolérances pour le diamètre extérieur, diamètre intérieur, épaisseur de paroi et longueur globale des raccords de tuyaux. Par exemple, pour NPS 1/2 à NPS 24 accessoires, La tolérance pour les diamètres externes et intérieurs est de ± 0,03 pouces et la tolérance de l'épaisseur de la paroi est de ± 0,05 pouces.
   • Les tolérances dimensionnelles du MSS SP 43 Les normes sont fondamentalement les mêmes que celles d'ASME B16.9, Mais les tolérances des diamètres externes varient sous différentes tailles. Par exemple, pour NPS 1/2 à NPS 5 accessoires, La tolérance pour le diamètre extérieur est de ± 0,03 pouces; pour NPS 6 à NPS 20 accessoires, La tolérance pour le diamètre extérieur est de ± 0,05 pouces; pour NPS 21 à NPS 40 accessoires, La tolérance pour le diamètre extérieur est de ± 0,05 pouces; pour NPS 21 à NPS 40 accessoires, La tolérance pour le diamètre extérieur est de ± 0,05 pouces; pour NPS 21 à NPS 40 accessoires, La tolérance pour le diamètre extérieur est de ± 0,05 pouces; La tolérance du diamètre est de ± 0,08 pouces.
3. épaisseur du mur :
   • La norme ASME B16.9 permet une négociation entre le fabricant et l'acheteur pour déterminer l'épaisseur du mur, mais l'épaisseur de la paroi ne doit pas être inférieure à 87.5% de l'épaisseur de paroi nominale.
   • Le MSS SP 43 La norme permet également au fabricant et à l'acheteur de négocier pour déterminer l'épaisseur du mur, Mais les valeurs spécifiques doivent être conformes aux dispositions d'ASME B36.19.
4. Exigences de forme :
   • La norme ASME B16.9 spécifie les exigences de forme des raccords de tuyaux, y compris le diamètre extérieur, diamètre intérieur, préparation finale, Préparation et concentricité du coin.
   • Le MSS SP 43 La norme stipule également les exigences de forme des raccords de tuyau, mais se concentre principalement sur les raccords de tuyaux soudés en acier inoxydable pour assurer la cohérence avec la norme ASME B16.9.
5. Matériaux et notes :
   • La norme ASME B16.9 convient à une variété de matériaux, y compris l'acier au carbone, acier allié, Métaux en acier inoxydable duplex et non ferreux.
   • Le MSS SP 43 La norme convient principalement aux matériaux en acier inoxydable et se conforme à ASTM A347, A234 WPB et autres normes.

Pour résumer, L'ASME B16.9 et le MSS SP 43 Les normes ont des similitudes en termes de plage de dimensions, tolérance dimensionnelle, épaisseur de paroi, Exigences de forme et grade de matériau, Mais les détails spécifiques et la portée de l'application sont différents. La norme ASME B16.9 est plus étendue et convient à une large gamme de matériaux et de tailles, Alors que le MSS SP 43 Standard se concentre davantage sur les raccords soudés en acier inoxydable.

Exigences spécifiques des raccords de tuyaux en alliage en titane Norme de matière première (ASTM B348 / B265 / B381 / B861 / B862)

Les exigences spécifiques de la norme de matériaux première de la matière de tuyaux en alliage en alliage titane (ASTM B348 / B265 / B381 / B861 / B862) sont les suivants:

1. ASTM B265：
   • Convient aux bandes d'alliage en titane et en titane, plaques et assiettes.
   • Les exigences de composition chimique et de propriétés mécaniques de différentes grades d'alliages de titane et de titane sont spécifiées.
   • Les composants chimiques comprennent la teneur maximale ou minimale d'éléments tels que l'azote, carbone, hydrogène, oxygène, vanadium, aluminium, zirconium, ruthénium, tungstène, palladium, cobalt, chrome, nickel, niobium, bore, etc..
   • Les exigences de performance mécanique comprennent la résistance à la traction, test de flexion, etc..
   • Tolérances dimensionnelles, rugosité de surface, L'emballage et le marquage sont également spécifiés en détail.
2. ASTM B348：
   • Convient aux tiges en alliage en titane et en titane et blancs.
   • La composition chimique, Les propriétés mécaniques et les exigences de traitement thermique de différentes grades d'alliages de titane et de titane sont spécifiés.
   • Les composants chimiques comprennent la teneur maximale ou minimale d'éléments tels que l'azote, carbone, hydrogène, oxygène, vanadium, aluminium, zirconium, ruthénium, tungstène, palladium, cobalt, chrome, nickel, niobium, bore, etc..
   • Les exigences de performance mécanique comprennent la résistance à la traction, limite d'élasticité, allongement et dureté.
   • Dimension et tolérances de forme, rugosité de surface, L'emballage et les marques de produits sont également spécifiés en détail.
3. ASTM B381：
   • Convient pour couler des lingots de titane et d'alliages de titane.
   • Les exigences de composition chimique et de propriétés mécaniques de différentes grades d'alliages de titane et de titane sont spécifiées.
   • Les composants chimiques comprennent la teneur maximale ou minimale d'éléments tels que l'azote, carbone, hydrogène, oxygène, vanadium, aluminium, zirconium, ruthénium, tungstène, palladium, cobalt, chrome, nickel, niobium, bore, etc..
   • Les exigences de performance mécanique comprennent la résistance à la traction, limite d'élasticité et allongement.
   • Dimension et tolérances de forme, rugosité de surface, L'emballage et les marques de produits sont également spécifiés en détail.
4. ASTM B861：
   • Convient pour les tuyaux en alliage en titane et en titane.
   • Les exigences de composition chimique et de propriétés mécaniques de différentes grades d'alliages de titane et de titane sont spécifiées.
   • Les composants chimiques comprennent la teneur maximale ou minimale d'éléments tels que l'azote, carbone, hydrogène, oxygène, vanadium, aluminium, zirconium, ruthénium, tungstène, palladium, cobalt, chrome, nickel, niobium, bore, etc..
   • Les exigences de performance mécanique comprennent la résistance à la traction, limite d'élasticité et allongement.
   • Dimension et tolérances de forme, rugosité de surface, L'emballage et les marques de produits sont également spécifiés en détail.
5. ASTM B862：
   • Convient pour les tuyaux de soudage en alliage en titane et en titane.
   • Les exigences de composition chimique et de propriétés mécaniques de différentes grades d'alliages de titane et de titane sont spécifiées.
   • Les composants chimiques comprennent la teneur maximale ou minimale d'éléments tels que l'azote, carbone, hydrogène, oxygène, vanadium, aluminium, zirconium, ruthénium, tungstène, palladium, cobalt, chrome, nickel, niobium, bore, etc..
   • Les exigences de performance mécanique comprennent la résistance à la traction, limite d'élasticité et allongement.
   • Dimension et tolérances de forme, rugosité de surface, L'emballage et les marques de produits sont également spécifiés en détail.

Ces normes garantissent les performances et la qualité des raccords de tuyaux en alliage en titane dans différents champs d'application et conviennent à l'aérospatiale, médical, produit chimique, Marine et autres industries. Les normes matérielles spécifiques peuvent varier selon le pays et la région. Il est recommandé de choisir des normes applicables en fonction de l'application réelle.

Spécifications techniques pour la technologie de fabrication des raccords de tuyaux en alliage en titane (forgeage / extrusion / soudage, etc.)

Le processus de fabrication des raccords de tuyaux en alliage en titane comprend diverses méthodes telles que le forge, extrusion et soudage, Chaque méthode a ses propres spécifications et exigences techniques spécifiques. Voici une description détaillée de ces processus en fonction des informations que j'ai recherchées:

1. Technologie de forgeage
Le forgeage est l'une des étapes clés de la fabrication de raccords de tuyaux en alliage en titane. Les étapes spécifiques sont les suivantes:

• Fonte : La technologie de fusion à l'arc consommable consommable sous vide ou de fusion du faisceau d'électrons est généralement utilisée pour assurer l'uniformité et la haute pureté de la composition en alliage.
• Chauffage : Chauffer le lingot à une température spécifique, généralement 900 ~ 950 ℃.
• Forgeage : Effectuez plusieurs pièces de relève sur la presse, y compris bouleversant, dessin et autres opérations pour améliorer la structure de l'alliage et la rendre plus dense et même.
• Refroidissement : Un recuit est nécessaire après le forgeage pour éliminer les contraintes résiduelles générées pendant le traitement et stabiliser la structure et les propriétés du matériau.

2. Processus d'extrusion
La technologie d'extrusion est caractérisée par une grande efficacité, haute qualité, faible consommation d'énergie, et moins / pas de processus de coupe. Il est largement utilisé dans la production de tubes en alliage de titane, tiges, Profils et pièces. Les étapes spécifiques sont les suivantes:

• Préparation des factures : Chauffer le blanc forgé à une certaine température, généralement 750 ~ 1300 ℃.
• Extrusion : Mettez le blanc dans le cylindre d'extrusion, Appliquez une pression à travers la tige d'extrusion pour extruder le blanc hors du trou du moule pour former un tuyau.
• Lubrification : Utilisez des lubrifiants tels que des lubrifiants en verre pour réduire les frictions et améliorer l'efficacité de l'extrusion.
• Refroidissement : Le tuyau extrudé doit être recuit pour éliminer les contraintes résiduelles générées pendant le traitement et stabiliser la structure et les propriétés du matériau.

3. Processus de soudage
Le processus de soudage est également très important dans la fabrication de raccords de tuyaux en alliage en titane, Principalement utilisé pour connecter différentes pièces ou réparer les défauts. Les étapes spécifiques sont les suivantes:

• Préparation des matériaux : Assurez-vous que les tuyaux en alliage en titane sont conformes aux normes et spécifications de l'industrie pertinentes.
• Méthode de soudage : Le processus de soudage TIG est adopté pour garantir que la zone de soudage n'est pas contaminée par les gaz actifs et éviter la survenue d'une structure cristalline grossière et d'une contrainte résiduelle.
• Exigences de l'équipement : Utilisez des accessoires en alliage en titane et en titane qualifié, Matériel de soudage qui répond aux normes (comme le fil de soudage, argon, électrode en tungstène), et l'équipement de soudage (comme les machines de soudage, Torches de soudage, Pipes de transmission d'argon, etc.).
• Paramètres de soudage : y compris le diamètre de l'électrode en tungstène, Diamètre du fil de soudage, Diamètre du pistolet de soudage, tension, actuel, temps, température intercouche, débit de la buse, argon flux, flux d'atmosphère protectrice, etc..
• Contrôle de qualité : Le processus de soudage doit être strictement contrôlé, y compris l'inspection de l'apparence, Inspection des rayons X, Inspection des couleurs et tests de dureté.

4. Spécifications techniques

• Norme nationale : GB / T 26058-2010 “Tuyaux extrudés en alliage en titane et en titane” stipule les exigences, méthodes de test, règles d'inspection, etc.. de tuyaux en alliage en titane et en titane.
• Norme de l'industrie : GB / T 26057-2010 “Tuyaux soudés en alliage en titane et en titane” stipule les exigences, méthodes de test, règles d'inspection, etc.. des tuyaux soudés en alliage en titane et en titane.
• Autres normes : comme GB / T 2822 “MATÉRIAUX MÉTALES MÉTHODE DE TENSITION TEMPORT”, GB / T 241 “Méthode d'essai hydraulique du tube métallique”, etc..

5. Autres précautions

• Composition chimique : La composition chimique des tuyaux en alliage en titane doit être conforme aux dispositions de GB / T 3620.1, et la déviation autorisée doit être conforme aux dispositions de GB / T 3620.2.
• Tolérance dimensionnelle : L'écart admissible du diamètre extérieur du tuyau doit être conforme aux dispositions de la table 1, et l'écart admissible de l'épaisseur de la paroi ne doit pas être supérieur à ± 12,5% de son épaisseur de paroi nominale.
• Qualité de surface : La surface du tuyau ne doit pas avoir de fissures, plis, rainures profondes, Écailles d'oxyde ou autres défauts.

Pour résumer, Le processus de fabrication des raccords de tuyaux en alliage en titane implique plusieurs liens, et chaque étape nécessite un contrôle et une optimisation stricts pour assurer la qualité et les performances du produit final.

Effet du recuit du stress sur les performances des raccords de tuyaux en alliage en titane

L'impact du recuit du stress sur les performances des raccords de tuyaux en alliage titane se reflète principalement dans les aspects suivants:

1. Changements dans les propriétés mécaniques :
   • Après un recuit de soulagement du stress, La résistance à la traction et la limite d'élasticité de l'alliage de titane TC18 diminueront, Mais sa ténacité à l'impact, La ténacité et l'allongement des fractures augmenteront. Cela montre que le traitement du recuit peut réduire efficacement le stress résiduel et améliorer la plasticité et la ténacité du matériau.
   • Dans l'étude des tuyaux en alliage de titane TA18, Comme le temps d'isolation est étendu, La résistance du matériau est légèrement réduite, Mais l'allongement est amélioré. Cela montre que le traitement de recuit peut améliorer la ductilité du matériau en éliminant le stress résiduel.
2. Changements de microstructure :
   • L'élimination et le recuit des contraintes entraîneront des changements dans la microstructure des raccords de tuyaux en alliage en titane, raffinement des grains, et densité de dislocation pour diminuer. Ces changements aident à améliorer la ténacité et la plasticité du matériau.
   • Dans l'étude de l'alliage TC4 Titanium, Après le recuit, Il y avait plus de structures biphasiques dans la région BM, Et après le recuit, La phase α dans la région BM est devenue plus diversifiée et la structure de phase α était plus uniforme. Ce changement de tissu aide à améliorer les performances globales du matériau.
3. Élimination des contraintes résiduelles :
   • Le recuit du soulagement du stress peut réduire considérablement le stress résiduel dans les raccords en alliage de titane. L'élimination des contraintes résiduelles aide à prévenir la déformation ou la fissuration du matériau pendant l'utilisation ultérieure.
   • Dans l'étude des tuyaux en alliage de titane TA18, Comme le temps d'isolation est étendu, Le stress résiduel est progressivement libéré, et le degré d'adoucissement du matériau augmente.
4. Effets des performances de la fatigue :
   • Le recuit d'élimination des contraintes a un impact significatif sur les performances de fatigue des raccords de tuyaux en alliage en titane. Dans l'étude des pièces rivetantes d'auto-coups en alliage de titane TC4, Le recuit du soulagement du stress peut améliorer les performances de fatigue des pièces rivalisées, Surtout dans la gamme de durée de vie moyenne.
   • Cependant, Élimination des contraintes de vibration (NOUS) a un impact négatif sur la durée de vie de la fatigue de l'alliage de titane TI-6AL-4V, et la vie de la fatigue diminue à mesure que l'amplitude VSR augmente.
5. Impact des autres performances :
   • L'élimination et le recuit des contraintes peuvent améliorer les performances des articulations soudées des raccords de tuyaux en alliage en titane. Dans l'étude des joints de soudage par faisceau d'électrons en alliage en alliage TC4 TC4, La résistance à la traction et l'allongement du matériau de base sous l'état de recuit de stress sont plus élevés que celui de l'état entièrement recuit.
   • Dans l'étude de la réparation laser des pièces de forge en alliage de titane TC18, Après le traitement du traitement, Les propriétés mécaniques de la zone de réparation sont progressivement retournées à la valeur spécifiée des pièces de forge TC18.

Pour résumer, L'impact du recuit d'élimination des contraintes sur les performances des raccords de tuyaux en alliage en titane se reflète principalement dans les propriétés mécaniques, microstructure, Propriétés résiduelles du stress et de la fatigue. Grâce à une sélection raisonnable de paramètres de recuit, Les performances complètes des raccords de tuyaux en alliage titane peuvent être efficacement améliorés et répondre aux besoins de différents scénarios d'application.