Titanio Testa emisferica Grado 1 Grado 2 Grado 5 Titanio Testa disco Titanio Testa emisferica Disco a forma di titanio

Titanio Testa emisferica Grado 1 Grado 2 Grado 5 Titanio Testa disco Titanio Testa emisferica Disco a forma di titanio

La testa semisferica in titanio (chiamata anche testa a forma di piatto di titanio o testa a forma di piatto di titanio) è un componente critico dei vasi a pressione, dei serbatoi di stoccaggio,e altre apparecchiature industriali la cui forma e proprietà materiali sono essenziali per resistere alla pressione internaQueste teste sono spesso utilizzate in chimica, petrolchimica,e delle industrie di produzione di energia a causa della loro eccellente resistenza alla corrosione e del rapporto resistenza/peso.

Tipi di teste emisferiche di titanio in base ai gradi di titanio

Le teste emisferiche di titanio possono essere fabbricate da vari gradi di titanio e ciascun grado offre vantaggi distinti a seconda dell'applicazione.I gradi comuni utilizzati per queste teste sono il grado 1, di grado 2 e di grado 5.

1Titanio di grado 1 Testa emisferica

Il titanio di grado 1 è il titanio commercialmente puro con il minor contenuto di leghe e offre un'eccellente resistenza alla corrosione, soprattutto in ambienti aggressivi come l'acqua di mare e vari acidi.Ha una buona formabilità e saldabilità, ma una resistenza inferiore rispetto ad altre leghe di titanio.

• Proprietà chiave:

  • Resistenza alla corrosione: eccellente resistenza alla maggior parte degli acidi, dell'acqua di mare e degli ambienti ossidanti.
  • Forza: La resistenza più bassa dei gradi di titanio, ma ancora più forte di molti altri metalli come alluminio e acciaio inossidabile.
  • Saldabilità: molto buona e ideale per formare forme complesse come teste emisferiche.
  • Applicazioni: Ideale per applicazioni che richiedono resistenza alla corrosione ma in cui l'elevata resistenza non è una preoccupazione primaria.

• Utili tipici:

  • Scambiatori di calore, serbatoi, recipienti e tubazioni nella lavorazione chimica.
  • attrezzature marine, in particolare in ambienti di acqua di mare.

2Titanio di grado 2 Testa emisferica

Il titanio di grado 2 è la lega di titanio più utilizzata, ha una resistenza leggermente superiore a quella del grado 1 e mantiene proprietà di resistenza alla corrosione simili.È anche molto facile da saldare e formare in forme complesse come teste emisferiche.

• Proprietà chiave:

  • Resistenza alla corrosione: Eccezionale resistenza a vari acidi, acque di mare e sostanze chimiche.
  • Forza: più resistente del grado 1, che la rende adatta ad applicazioni strutturali più esigenti.
  • Saldabilità: Buona saldabilità, comunemente utilizzata in applicazioni che richiedono saldatura di alta qualità.
  • Formabilità: può essere facilmente lavorato a freddo, rendendolo adatto per formare forme emisferiche e altre forme complesse.

• Utili tipici:

  • Vasi a pressione, scambiatori di calore e serbatoi nelle industrie chimiche, petrolchimiche e di generazione di energia.
  • Applicazioni aerospaziali e navali.

3Titanio di grado 5 testa emisferica (Ti-6Al-4V)

Il titanio di grado 5 è una lega composta per il 90% da titanio, per il 6% da alluminio e per il 4% da vanadio.offrono una resistenza superiore e una maggiore resistenza al calore rispetto al grado 1 e al grado 2Questo lo rende adatto per applicazioni in cui sono richieste sia elevate resistenza che resistenza alla corrosione.

• Proprietà chiave:

  • Resistenza: una delle leghe di titanio più resistenti, con una resistenza alla trazione di circa 900 MPa (rispetto a circa 400-550 MPa per il grado 1 e il grado 2).
  • Resistenza alla corrosione: eccellente resistenza alla corrosione, anche se leggermente inferiore a quella del grado 1 e del grado 2 in ambienti estremamente aggressivi.
  • Resistenza al calore: resistenza superiore alle alte temperature rispetto ad altri tipi di titanio, che lo rende adatto per applicazioni ad alte temperature.
  • Saldabilità: saldabilità moderata. Anche se può essere saldato, è necessario fare attenzione a evitare problemi come l'assorbimento dell'idrogeno, che potrebbe influenzare le sue proprietà meccaniche.

• Utili tipici:

  • Applicazioni aerospaziali e industriali ad alte prestazioni in cui è fondamentale un'elevata resistenza e resistenza alla corrosione.
  • Contenitori a pressione e scambiatori di calore in ambienti ad alta temperatura, come quelli delle industrie del petrolio e del gas e della generazione di energia.

Processo di fabbricazione della testa emisferica in titanio

Le teste emisferiche di titanio sono generalmente prodotte utilizzando processi come il disegno profondo, la formazione a caldo o la pressatura.

1. Preparazione del foglio: i fogli di lega di titanio vengono tagliati alla dimensione richiesta.
2. Formazione: la lamiera di titanio viene riscaldata e quindi pressata o tracciata in forma emisferica con una stampa o un matrice di formazione.
3. Saldatura: se necessario, la testa emisferica viene saldata al corpo cilindrico del recipiente o del serbatoio.La saldatura in titanio richiede un attento controllo del calore e dell'ambiente di saldatura per evitare la contaminazione.
4. Post-elaborazione: dopo la formazione e la saldatura, le teste emisferiche di titanio possono essere sottoposte a trattamenti come decapaggio, lucidatura o passivazione per migliorare la resistenza alla corrosione e la qualità della superficie.

Vantaggi delle teste emisferiche in titanio

1. Resistenza alla corrosione:
   • Le leghe di titanio, in particolare quelle di grado 1 e 2, sono note per la loro resistenza alla corrosione superiore, che è fondamentale in ambienti chimici e marini.
2. Rapporto forza/peso:
   • Il titanio offre un elevato rapporto resistenza/peso, il che significa che le teste possono sopportare elevate pressioni interne senza aggiungere peso significativo.che è importante in industrie come aerospaziale e marina.
3. Lunga vita:
   • Grazie all'eccellente resistenza alla corrosione del titanio, le teste emisferiche realizzate con questo materiale hanno una lunga durata di vita con una manutenzione minima.
4. Resistenza alle alte temperature:
   • Il titanio di grado 5, in particolare, è adatto per applicazioni ad alta temperatura, garantendo l'integrità strutturale in ambienti a calore estremo.
5. Biocompatibilità:
   • Il titanio di grado 1 e di grado 2 è biocompatibile, il che lo rende ideale per applicazioni in apparecchiature mediche, come impianti e strumenti chirurgici.

Applicazioni delle teste emisferiche in titanio

1. Vasi a pressione:
   • Utilizzato in industrie come quelle petrolchimiche, farmaceutiche e alimentari dove la pressione interna deve essere contenuta in modo sicuro.
2. scambiatori di calore:
   • Le teste in titanio sono utilizzate negli scambiatori di calore a causa della loro resistenza alla corrosione e della loro capacità di resistere ad elevati carichi termici.
3. Serbatoi di stoccaggio:
   • Utilizzato in serbatoi di stoccaggio che richiedono un'eccellente resistenza alla corrosione da sostanze chimiche o acidi.
4. Aerospaziale:
   • La resistenza e le proprietà di leggerezza del titanio lo rendono ideale per applicazioni aerospaziali, compresi i serbatoi di carburante e i componenti pressurizzati.
5. Applicazioni marine:
   • Ideale per il contatto con l'acqua di mare, dove la resistenza del titanio alla corrosione indotta dal cloruro è cruciale.
6. Generazione di energia:
   • Utilizzato nella costruzione di reattori e altri componenti ad alta pressione e temperatura nell'industria della generazione di energia.

Tipi di teste di piatto in base alla forma

Le teste di piatto sono classificate in base alle loro forme geometriche e ogni tipo soddisfa specifiche esigenze strutturali o funzionali.

Capi convessi:

• Queste teste presentano una superficie convessa verso l'esterno e sono comunemente utilizzate per garantire l'integrità strutturale dei contenitori che devono resistere alla pressione interna.
• Esempi includono teste emisferiche, teste ovali, teste a disco e teste sferiche senza fianchi.
• Le teste emisferiche sono spesso utilizzate nei vasi ad alta pressione perché la loro forma può distribuire uniformemente la pressione interna.
• Le teste ovali e le teste a disco possono anche essere utilizzate a seconda del progetto e dei requisiti di pressione.
• Alcune bombole a gas utilizzano teste convesse verso l'interno, a volte definite teste di fondo combinate, che migliorano la resistenza e la sicurezza fornendo una distribuzione del carico più efficiente.

Capi conici:

• Le teste coniche hanno una forma conica e sono tipicamente utilizzate in applicazioni in cui è necessaria una transizione fluida tra forme cilindriche e coniche,come in alcuni tipi di reattori e torri.
• Queste teste sono particolarmente utili per gestire le sollecitazioni interne ed esterne a causa della loro natura conica.

Capi piatti:

• Le teste piatte sono meno comuni delle teste convesse o coniche e vengono utilizzate in contenitori in cui la pressione interna è relativamente bassa o assente.Sono più semplici da fabbricare e saldare, ma sono generalmente meno efficaci per gestire la pressione interna elevata.

Forme di combinazione:

• Alcune teste combinano diverse forme geometriche per ottenere benefici strutturali o di progettazione specifici.per soddisfare le esigenze funzionali della nave.

(Titanium dish head) DIN28013:

Procedure di produzione per le teste di piatto in titanio

La produzione di teste di piastre in titanio comporta diversi passaggi critici per garantire che il materiale soddisfi i severi requisiti di resistenza, resistenza alla corrosione e finitura superficiale.Ecco una ripartizione del processo di produzione:

Produzione iniziale di lamiere di titanio o lamiere di acciaio placcato

• Processo: la produzione inizia con la realizzazione di piastre di titanio o piastre di acciaio placcate, che saranno modellate in teste di piastra.Queste piastre sono di titanio puro o di leghe di titanio e possono anche essere rivestite con altri metalli per migliorare le proprietà.
• Ispezione: Le lastre iniziali vengono ispezionate per verificare eventuali difetti del materiale, come crepe, incoerenze o impurità.

Pulizia e rettifica della superficie della piastra

• Processo: le superfici delle lastre di titanio vengono accuratamente pulite per rimuovere qualsiasi ossidazione, grasso o altri contaminanti.le superfici vengono macinate fino a una finitura liscia per preparare il processo di formazione.

Protezione del mantello e vernice

• Processo: una copertura protettiva viene applicata alla piastra per evitare danni durante il processo di formazione e di movimentazione.la vernice può essere applicata per fornire ulteriore resistenza alla corrosione o per scopi estetici.

Formaggio (formaggio a caldo o a freddo)

• Processo: la piastra di titanio viene quindi modellata in forma di piatto, sia mediante modellazione a caldo (a temperature elevate per aumentare la malleabilità) sia mediante modellazione a freddo (a temperatura ambiente).Questo processo modella la piastra nella configurazione della testa del piatto desiderata, che potrebbe essere emisferico, ellittico o conico.

Preparazione per il taglio e la macinazione

• Processo: dopo aver formato la testa del piatto viene preparata per il taglio, il materiale in eccesso viene tagliato e i bordi vengono macinati per ottenere una finitura pulita e uniforme.

Aceto di sinterizia

• Processo: Il decapaggio consiste nell'immergere la testa del piatto in titanio in un bagno acido per rimuovere qualsiasi scala, strato di ossido o contaminanti formati durante il processo di formazione e saldatura.Questo passaggio assicura che la testa del piatto ha una superficie pulita per l'ulteriore elaborazione.

Test UT e PT

• Processo: per individuare eventuali difetti interni o superficiali, vengono effettuate rispettivamente prove ad ultrasuoni (UT) e prove di penetrazione (PT).Questi metodi di prova non distruttivi garantiscono l'integrità strutturale della testa del piatto in titanio.

Polizia superficiale come richiesto

• Processo: se è necessaria una finitura specifica della superficie (ad esempio, lucente o satinata), viene effettuata la lucidatura per ottenere l'aspetto e la levigatezza desiderati.Questo migliora anche la resistenza alla corrosione della superficie.

Ispezione finale

• Processo: viene effettuata un'ispezione finale per garantire che la testa del piatto in titanio soddisfi tutti i requisiti specificati, comprese le dimensioni, gli standard di qualità e i criteri di prestazione.Eventuali difetti o discrepanze vengono risolti prima di passare alla fase successiva.

Imballaggio

• Processo: una volta superate tutte le ispezioni, la testa del piatto in titanio viene accuratamente confezionata per la spedizione.garantire che arrivano in ottime condizioni sul sito di installazione.

Specificità delle teste in titanio:

Composizione chimica

Proprietà meccanica