Titanium-Hemisphärisch-Kopf-Klasse 1 - Klasse 2 - Klasse 5 - Titanium-Kopf-Scheibe - Titanium-Hemisphärisch-Kopf-Schüssel - Titan-Ausrüstung

Titanium-Hemisphärisch-Kopf-Klasse 1 - Klasse 2 - Klasse 5 - Titanium-Kopf-Scheibe - Titanium-Hemisphärisch-Kopf-Schüssel - Titan-Ausrüstung

Titanium-Hemisphärischkopf (auch Titanium Dish Shaped Head oder Titanium Dish Head genannt) ist ein kritischer Bauteil in Druckbehältern, Lagertanks,und sonstige Industriegeräte, deren Form und Materialeigenschaften für die Belastung durch inneren Druck unerlässlich sindDiese Köpfe werden häufig in der chemischen, petrochemischen,und Stromerzeugungsindustrie aufgrund ihrer hervorragenden Korrosionsbeständigkeit und ihres Gewichtsverhältnisses.

Typen von Titan-Hemisphärischen-Köpfen nach Titangruppen

Titanium-Hemisphärenköpfe können aus verschiedenen Titangruppen hergestellt werden, wobei jede Klasse je nach Anwendung unterschiedliche Vorteile bietet.Die für diese Stücke verwendeten gemeinsamen Klassen sind Klasse 1.Grade 2 und 5.

1Titangehalt 1 Halbkugelkopf

Titanium Grade 1 ist kommerziell reines Titan mit dem niedrigsten Legierungsgehalt. Es bietet eine hervorragende Korrosionsbeständigkeit, insbesondere in aggressiven Umgebungen wie Meerwasser und verschiedenen Säuren.Es hat eine gute Formbarkeit und Schweißfähigkeit, aber eine geringere Festigkeit im Vergleich zu anderen Titanlegierungen.

• Schlüsselmerkmale:

  • Korrosionsbeständigkeit: Ausgezeichnete Beständigkeit gegen die meisten Säuren, Meerwasser und oxidierende Umgebungen.
  • Festigkeit: Die geringste Festigkeit der Titangruppen, aber immer noch stärker als viele andere Metalle wie Aluminium und Edelstahl.
  • Schweißbarkeit: Sehr gute Schweißbarkeit und eignet sich hervorragend für die Bildung komplexer Formen wie halbkugelhafte Köpfe.
  • Anwendungen: Ideal für Anwendungen, die Korrosionsbeständigkeit erfordern, bei denen jedoch eine hohe Festigkeit nicht das Hauptproblem darstellt.

• Typische Verwendungszwecke:

  • Wärmetauscher, Tanks, Behälter und Rohrleitungen in der chemischen Verarbeitung.
  • Marine Ausrüstung, insbesondere in Meerwasserumgebungen.

2Titangehalt 2 Halbkugelkopf

Titanium-Grad 2 ist die am weitesten verbreitete Titanlegierung.Es ist auch sehr leicht zu schweißen und zu komplexen Formen wie halbkugelhaften Köpfen zu formen.

• Schlüsselmerkmale:

  • Korrosionsbeständigkeit: Eine hervorragende Beständigkeit gegen verschiedene Säuren, Meerwasser und Chemikalien.
  • Festigkeit: Höhere Festigkeit als die der Klasse 1, wodurch sie für anspruchsvollere Anwendungen geeignet ist.
  • Schweißbarkeit: Gute Schweißbarkeit, häufig in Anwendungen, die ein hochwertiges Schweißen erfordern.
  • Formbarkeit: Es kann leicht kaltbearbeitet werden, so dass es für die Herstellung von Hemisphären und anderen komplexen Formen geeignet ist.

• Typische Verwendungszwecke:

  • Druckbehälter, Wärmetauscher und Tanks in der chemischen, petrochemischen und Stromerzeugungsindustrie.
  • Luft- und Raumfahrt-Anwendungen.

3Titangehäuse der Klasse 5 (Ti-6Al-4V)

Titangrad 5 ist eine Legierung, die aus 90% Titan, 6% Aluminium und 4% Vanadium besteht.mit einer überlegenen Festigkeit und einer höheren Wärmebeständigkeit im Vergleich zu der Klasse 1 und der Klasse 2Dies macht sie für Anwendungen geeignet, bei denen sowohl hohe Festigkeit als auch Korrosionsbeständigkeit erforderlich sind.

• Schlüsselmerkmale:

  • Festigkeit: Eine der stärksten Titanlegierungen mit einer Zugfestigkeit von etwa 900 MPa (gegenüber etwa 400-550 MPa für die Klasse 1 und Klasse 2).
  • Korrosionsbeständigkeit: Ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit, wenn auch in extrem aggressiven Umgebungen etwas geringer als bei der Klasse 1 und Klasse 2.
  • Wärmebeständigkeit: Überlegene Widerstandsfähigkeit gegen hohe Temperaturen im Vergleich zu anderen Titangruppen, so dass es für Anwendungen bei hohen Temperaturen geeignet ist.
  • Schweißbarkeit: Moderate Schweißbarkeit. Obwohl es geschweißt werden kann, muss darauf geachtet werden, Probleme wie Wasserstoffabsorption zu vermeiden, die seine mechanischen Eigenschaften beeinträchtigen könnten.

• Typische Verwendungszwecke:

  • Luft- und Raumfahrt und Hochleistungs-Industrieanwendungen, bei denen eine hohe Festigkeit und Korrosionsbeständigkeit von entscheidender Bedeutung sind.
  • Druckbehälter und Wärmetauscher in hochtemperaturen Umgebungen, wie sie in der Öl- und Gasindustrie sowie in der Stromerzeugung verwendet werden.

Herstellungsprozess für Titan-Hemisphärenkopf

Titanium-Hemisphärenköpfe werden typischerweise mit Prozessen wie Tiefziehung, Heißformung oder Pressen hergestellt.

1. Vorbereitung der Bleche: Titallegierte Bleche werden auf die erforderliche Größe geschnitten.
2. Formierung: Das Titanblech wird erhitzt und anschließend mit Hilfe einer Presse oder einer Formiermaschine in eine halbsphärische Form gepresst oder gezogen.
3. Schweißen: Bei Bedarf wird der halbsphärische Kopf an den zylindrischen Körper des Behälters oder Tanks geschweißt.Titanschweißen erfordert eine sorgfältige Kontrolle der Wärme und der Schweißumgebung, um Kontamination zu vermeiden.
4. Nachverarbeitung: Nach der Formung und dem Schweißen können die Titan-Hemisphärenköpfe Behandlungen wie Beizung, Polieren oder Passivierung unterziehen, um die Korrosionsbeständigkeit und Oberflächenqualität zu verbessern.

Vorteile von Titan-Hemisphärischen Köpfen

1. Korrosionsbeständigkeit:
   • Titanlegierungen, insbesondere der Klasse 1 und Klasse 2, sind für ihre überlegene Korrosionsbeständigkeit bekannt, die in chemischen und maritimen Umgebungen von entscheidender Bedeutung ist.
2. Gewichtsverhältnis:
   • Titan weist ein hohes Gewichtsverhältnis auf, was bedeutet, dass die Köpfe hohem inneren Druck standhalten können, ohne erhebliches Gewicht hinzuzufügen.Dies ist wichtig in Industriezweigen wie Luft- und Raumfahrt und Marine.
3. Langlebigkeit:
   • Aufgrund der hervorragenden Korrosionsbeständigkeit von Titan haben Halbkugelköpfe aus diesem Material eine lange Lebensdauer mit minimalem Wartungsbedarf.
4. Hochtemperaturbeständigkeit:
   • Insbesondere Titan der Klasse 5 eignet sich für Anwendungen bei hohen Temperaturen und gewährleistet die strukturelle Integrität bei extremen Temperaturen.
5. Biokompatibilität:
   • Titanium der Klasse 1 und Klasse 2 ist biokompatibel und daher ideal für Anwendungen in medizinischer Ausrüstung wie Implantaten und chirurgischen Instrumenten.

Anwendungen von Titan-Hemisphärischen Köpfen

1. Druckbehälter:
   • In Industriezweigen wie der Petrochemie, der Pharmaindustrie und der Lebensmittelverarbeitung, in denen der innere Druck sicher gehalten werden muss.
2. Wärmetauscher:
   • Titanköpfe werden in Wärmetauschern wegen ihrer Korrosionsbeständigkeit und ihrer Fähigkeit, hohen thermischen Belastungen standzuhalten, verwendet.
3. Aufbewahrungsanlagen:
   • Verwendet in Lagertanks, die eine hervorragende Korrosionsbeständigkeit durch Chemikalien oder Säuren erfordern.
4. Luft- und Raumfahrt
   • Die Festigkeit und das Leichtgewicht des Titans machen es ideal für Luftfahrtanwendungen, auch in Kraftstofftanker und Druckkomponenten.
5. Anwendungen auf See:
   • Ideal für den Kontakt mit Meerwasser, wo die Widerstandsfähigkeit von Titan gegen chloridbedingte Korrosion entscheidend ist.
6. Stromerzeugung:
   • Verwendet beim Bau von Reaktoren und anderen Hochdruck- und Hochtemperaturkomponenten in der Stromerzeugungsindustrie.

Arten von Tellerköpfen nach Form

Die Tellerköpfe werden nach ihrer geometrischen Form klassifiziert, wobei jede Art spezifischen strukturellen oder funktionalen Bedürfnissen dient.

Konvexe Köpfe:

• Diese Köpfe haben eine äußerlich konvexe Oberfläche und werden üblicherweise verwendet, um die strukturelle Integrität von Behältern zu gewährleisten, die dem inneren Druck standhalten müssen.
• Beispiele sind halbkugelhafte Köpfe, ovale Köpfe, Scheibenköpfe und unflanged kugelförmige Köpfe.
• Hemisphärische Köpfe werden häufig in Hochdruckbehältern verwendet, weil ihre Form den inneren Druck gleichmäßig verteilen kann.
• Abhängig von den Konstruktions- und Druckanforderungen können auch ovale Köpfe und Scheibenköpfe verwendet werden.
• Einige Gasflaschen verwenden konvexe Innenköpfe, manchmal als kombinierte Bodenköpfe bezeichnet, die die Festigkeit und Sicherheit erhöhen, indem sie eine effizientere Lastverteilung bieten.

Konische Köpfe:

• Konische Köpfe haben eine spitze Form und werden typischerweise in Anwendungen verwendet, bei denen ein reibungsloser Übergang zwischen zylindrischen und konischen Formen erforderlich ist,wie in bestimmten Reaktoren und Turmen..
• Diese Köpfe sind aufgrund ihrer verjüngten Beschaffenheit besonders nützlich, um sowohl interne als auch externe Belastungen zu bewältigen.

Flachköpfe:

• Flachköpfe sind weniger verbreitet als konvexe oder konische Köpfe und werden in Behältern verwendet, in denen der innere Druck relativ gering oder nicht vorhanden ist.Sie sind einfacher herzustellen und zu schweißen, sind aber im Allgemeinen weniger effektiv beim Umgang mit hohem inneren Druck.

Kombinationsformen:

• Einige Köpfe kombinieren verschiedene geometrische Formen, um spezifische Konstruktionsvorteile zu erzielen.zur Erfüllung der Funktionsbedürfnisse des Schiffes.

(Titaniumschienenkopf) DIN28013:

Herstellungsverfahren für Titan-Tellerköpfe

Bei der Herstellung von Titanschüsseln sind mehrere kritische Schritte erforderlich, um sicherzustellen, dass das Material die strengen Anforderungen an Festigkeit, Korrosionsbeständigkeit und Oberflächenveredelung erfüllt.Hier ist eine Zusammenfassung des Produktionsprozesses.:

Erste Produktion von Titanglasten oder Platten aus plattiertem Stahl

• Prozess: Die Produktion beginnt mit der Herstellung von Titanplatten oder plattierten Stahlplatten, die zu Tellerköpfen geformt werden.Diese Platten bestehen entweder aus reinem Titan oder aus Titanlegierungen und können auch mit anderen Metallen beschichtet sein, um die Eigenschaften zu verbessern.
• Inspektion: Die ursprünglichen Platten werden auf Fehler im Material wie Risse, Inkonsistenzen oder Verunreinigungen untersucht.

Reinigung und Schleifen der Plattenoberfläche

• Prozess: Die Oberflächen der Titanplatten werden gründlich gereinigt, um Oxidation, Fett oder andere Schadstoffe zu entfernen.die Oberflächen werden bis zu einem glatten Abschluss gemahlen, um sich auf den Formprozess vorzubereiten.

Schutz und Farbe

• Prozess: Auf die Platte wird eine Schutzbeschichtung aufgetragen, um Schäden während des Form- und Handhabungsprozesses zu verhindern.Farbe kann angewendet werden, um eine weitere Korrosionsbeständigkeit zu gewährleisten oder zu ästhetischen Zwecken.

Formen (heiß oder kalt)

• Verfahren: Die Titanglache wird dann entweder durch Heißformung (bei erhöhten Temperaturen zur Erhöhung der Formbarkeit) oder Kaltformung (bei Raumtemperatur) in eine Schüsselform geformt.Dieser Prozess formt die Platte in die gewünschte Konfiguration der Schüssel, die halbsphärisch, elliptisch oder konisch sein können.

Vorbereitung zum Schneiden und Schleifen

• Prozess: Nach der Formung wird der Tellerkopf zum Schneiden vorbereitet, überschüssiges Material wird geschnitten und die Kanten geschliffen, um ein sauberes, gleichmäßiges Finish zu erhalten.

Beim Einlegen

• Prozess: Beim Pickeln wird der Titanteller in ein Säurebad getaucht, um Schuppen, Oxidschichten oder Verunreinigungen zu entfernen, die sich während des Form- und Schweißprozesses gebildet haben.Dieser Schritt stellt sicher, dass der Tellerkopf eine saubere Oberfläche für die weitere Verarbeitung hat.

UT- und PT-Tests

• Verfahren: Ultraschallprüfung (UT) und Penetrantprüfung (PT) werden durchgeführt, um jeweils innere oder Oberflächenfehler zu erkennen.Diese zerstörungsfreien Prüfmethoden gewährleisten die strukturelle Integrität des Titan-Tellerkopfes.

Oberflächenpolieren nach Anforderung

• Verfahren: Wenn eine spezifische Oberflächenveredelung erforderlich ist (z. B. hochglänzend oder satiniert), wird poliert, um das gewünschte Erscheinungsbild und die gewünschte Glattheit zu erreichen.Dies erhöht auch die Korrosionsbeständigkeit der Oberfläche.

Endkontrolle

• Prozess: Eine letzte Prüfung erfolgt, um sicherzustellen, dass der Titan-Tellerkopf alle festgelegten Anforderungen erfüllt, einschließlich Abmessungen, Qualitätsstandards und Leistungskriterien.Alle Mängel oder Abweichungen werden behoben, bevor man zur nächsten Stufe geht..

Verpackung

• Prozess: Sobald der Titanschüsselkopf alle Prüfungen bestanden hat, wird er vor der Versendung sorgfältig verpackt.Sicherstellung, dass sie in ausgezeichnetem Zustand am Anlagenstandort ankommen.

Spezifikationen für Titanköpfe:

Chemische Zusammensetzung

Mechanische Eigenschaften