El titanio en sí tiene una excelente resistencia natural a la corrosión, pero un procesamiento y una soldadura inadecuados dañarán gravemente su rendimiento anticorrosión e incluso se convertirá en el eslabón más débil de todo el sistema de tubos calefactores. El titanio es extremadamente activo químicamente a altas temperaturas y absorberá rápidamente oxígeno, nitrógeno e hidrógeno por encima de los 400 grados, lo que provocará fragilidad y reducirá la resistencia a la corrosión de las soldaduras y las zonas afectadas por el calor-. Controlar estrictamente los eslabones clave como el conformado, la soldadura y el tratamiento de la superficie en el proceso de fabricación es la premisa para garantizar que los tubos calefactores de titanio aprovechen al máximo sus debidas ventajas anticorrosión.
En la etapa de formación de tuberías, los tubos calentadores de titanio adoptan principalmente procesos de estirado y laminado en frío. Múltiples pasadas de estirado en frío pueden obtener un diámetro de tubería y un espesor de pared precisos, y cada trefilado debe combinarse con un tratamiento de recocido al vacío para eliminar el estrés del procesamiento y restaurar la plasticidad del material. Una atmósfera de recocido deficiente provocará absorción de hidrógeno y contaminación de oxígeno en la superficie de la tubería, lo que reducirá la resistencia general a la corrosión. Los tubos de titanio de alta-calidad deben recocerse en un entorno de alto-argón protegido o de alto-vacío para garantizar la estabilidad de la película de óxido de la superficie.
La soldadura es el eslabón del proceso más crítico que afecta la resistencia a la corrosión de los tubos calefactores de titanio. El titanio tiene una fuerte actividad en estado fundido y reaccionará violentamente con el oxígeno, el nitrógeno y el hidrógeno del aire, formando compuestos frágiles y reduciendo la resistencia a la corrosión del área soldada en más del 50%. Por lo tanto, la soldadura de titanio debe implementar medidas integrales de protección del gas: el baño de soldadura está protegido por gas argón frontal, y la parte posterior de la soldadura y la zona afectada por el calor-por encima de los 300 grados deben llenarse con argón de alta-pureza para una protección sincrónica. El método de soldadura comúnmente utilizado es la soldadura con gas inerte de tungsteno (TIG) con protección de argón puro, que requiere que la pureza del argón alcance el 99,99% o más, y la operación de soldadura debe realizarse en una cámara cerrada llena de argón-cuando las condiciones lo permitan.
Después de soldar, el tratamiento de la superficie post-soldadura también es esencial. La capa de óxido descolorida producida por la soldadura a alta temperatura debe eliminarse mediante decapado o pulido mecánico, de lo contrario se convertirá en el punto de partida de la corrosión. Para productos con mayores requisitos, se puede realizar un tratamiento de oxidación anódica en la superficie después de la soldadura para formar una película de óxido más gruesa y estable, mejorando aún más la resistencia a la corrosión. En términos de inspección de calidad, además de la detección de defectos radiográficos convencionales para detectar defectos de soldadura, también es necesario evaluar la resistencia a la corrosión de la soldadura mediante prueba de niebla salina o prueba de corrosión electroquímica.
Los problemas de calidad comunes que conducen a una disminución de la resistencia a la corrosión incluyen: protección incompleta con argón que causa oxidación de la soldadura y cambio de color, tensión residual después de la soldadura que conduce a la corrosión por tensión y contaminación superficial por iones de hierro que causa corrosión galvánica. La implementación estricta de las especificaciones del proceso y la inspección de calidad multi-nivel pueden evitar estos problemas de manera efectiva.
Tabla 1 Comparación de procesos de soldadura comunes para tubos calefactores de titanio
表格
| Proceso de soldadura | Requisito de protección de argón | Resistencia a la corrosión de soldadura | Eficiencia de producción | Escenario aplicable |
|---|---|---|---|---|
| Soldadura TIG manual | Protección de doble cara delantera y trasera- | Bueno, depende del nivel del operador. | Bajo | Lote pequeño, estructura compleja |
| Soldadura TIG automática | Cámara de soldadura cerrada con protección total. | Calidad excelente y estable | Medio | Producción en masa de tubos rectos. |
| Soldadura por plasma | Protección de la cámara de argón de alta-pureza | Excelente penetración profunda. | Medio-Alto | Tuberías-de paredes gruesas, requisitos de alta resistencia |
| Soldadura láser | Protección local de alta-pureza | Buena zona afectada por el calor-pequeña | Alto | Tuberías de precisión-de paredes delgadas, producción en masa |
La fabricación estandarizada y el estricto control de calidad de la soldadura son la base para garantizar el funcionamiento estable a largo plazo-de los tubos calefactores de titanio en entornos corrosivos.
