3등급 티타늄 튜브, 길이 30cm: 크기, 특성 및 제작

Mar 05, 2024

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30cm 길이로 제공되는 티타늄 튜브는 제작자에게 배기 매니폴드, 다운파이프, 부스트 또는 충전 공기 파이프 및 송수관 구축을 위한 편리한 절단 길이를 제공합니다. 밀도가 약 4.51g/cm² - 강철 -의 약 57%에 불과한 티타늄은 내부식성과 높은 온도 강도를 유지하면서 시스템 무게를 대폭 줄여 더 무거운 스테인리스 등급을 실질적으로 대체할 수 있습니다.

30cm 길이의 3등급 티타늄 튜브

3등급은 1등급과 2등급보다 의도적으로 더 높은 산소 함량을 지닌 비합금(상업적으로 순수한) 티타늄으로, 상업적으로 순수한 계열의 우수한 성형성과 용접성을 유지하면서 강도를 높입니다. UNS 지정은 R50550이며 튜빙은 콘덴서 및 열 교환기용 이음매 없는 용접 티타늄 및 티타늄 합금 튜브에 대한 사양인 ASTM B338(ASME SB338)에 일반적으로 공급됩니다. 일반용 티타늄 파이프는 ASTM B861 및 B862의 적용을 받습니다.

30cm 길이는 워크샵에 적합한 형식입니다.{1}}스풀 조각, 전환, 플랜지 및 굽힘 부분에 사용할 수 있을 만큼 길고, 절단 폐기물을 줄일 수 있을 만큼 짧습니다. 튜브는 일반적으로 -용접 또는 어닐링된 상태로 공급되며, 요구 사항에 따라 산세, 광택 또는 샌드블라스팅 마감 처리가 되어 있으며, 밀 인증서가 완성된 어셈블리에서 추적될 수 있도록 각 부품에 열 번호가 표시될 수 있습니다.

배기 서비스에서 3등급이 낮은 등급보다 우수한 이유

배기 시스템, 하향 파이프, 인터쿨러 회로 및 부스트 파이프는 열, 열 순환, 응축수 산, 도로 염분 및 기계적 진동의 조합을 나타냅니다. 스테인레스 스틸은 하중을 처리하지만 무게가 가볍습니다. 비합금 티타늄은 무게가 거의 절반에 가깝고 염화물과 산성 응축수에 대한 저항력이 더 뛰어납니다. 산소 함량이 낮은 1등급 티타늄은 제품군 중 가장 부드럽고 성형성이 가장 뛰어나며, 고온에서 더 빨리 강도를 잃습니다. 따라서 이 티타늄으로 만든 부품은 배기 장치의 뜨겁고 지지되지 않는 부분에서 변형되거나 크리프되기 쉽습니다.

3등급은 1등급이나 2등급보다 인장강도와 항복강도가 더 높으며 더 높은 온도에서도 사용 가능한 강도를 유지합니다. 지속적인 열기 서비스의 티타늄은 산화가 해당 수준 이상으로 가속화되고 산소 흡수로 인해 표면이 부서지기 때문에 일반적으로 대략 600도로 제한됩니다. 따라서 더 뜨거워지는 헤더 섹션은 일반적으로 열 차폐, 더 두꺼운 벽 또는 다른 합금으로 설계됩니다. 일반적인 배기 또는 차지 에어 시스템의 작동 범위 내에서 3등급은 엔지니어링 측면에서 건전한 선택이며, 낮은 열팽창(약 8.6μm/m·K)은 용접부 및 행거 지점에서 균열을 유발하는 열 응력을 줄여줍니다.

치수, 벽 두께 및 기계적 특성

티타늄 튜브는 다양한 외경으로 생산됩니다. 배기, 충전 공기 및 수도관의 경우 외경 약 51mm ~ 102mm의 작동 범위가 가장 일반적이며 이러한 크기의 경우 1.2mm에 해당하는 벽 두께가 자주 사용됩니다. 이 조합은 배관 작업에 충분히 견고하고 도로 및 경쟁 응용 분야에서 볼 수 있는 배기 가스 온도에서 내구성이 있습니다. 응축기, 냉각기 및 계측 라인에는 6mm까지 더 작은 직경이 사용되는 반면 해양 및 화학 배관에는 더 큰 직경이 제공됩니다.

매개변수 공급 범위
재료 3등급 티타늄(UNS R50550)
외경 다양한; 배기 및 충전 공기 파이프용 공통 51–102mm
벽 두께 다양한; 51~102mm OD의 경우 일반적으로 1.2mm
길이 30cm
형태 직선형, 이음매 없는 또는 용접된 튜브
표면 산세, 광휘 소둔 또는 용접 상태
용인 ASTM B338/ASME SB338에 따라

벽 두께는 습관적으로 선택하기보다는 압력 요구 사항에 따라 선택해야 합니다. 티타늄은 유사한 조건에서 오스테나이트계 스테인리스강보다 단위 중량당 약 1.7배 더 강하기 때문에 더 얇은 티타늄 벽이 더 무거운 스테인리스강을 대체할 수 있는 경우가 많습니다. 배기 또는 충전 공기 파이프의 무게 절감이 실제로 이루어지는 곳입니다. 그러나 튜브가 고정되는 곳에서는 붕괴 저항이 중요하므로 벽 두께가 너무 줄어들기 전에 베어링 및 진동 하중을 확인해야 합니다.

아래 표에는 설계 계산에 사용되는 물리적 상수와 함께 비합금 티타늄 튜브 등급에 필요한 최소 기계적 특성이 나와 있습니다.

재산 1학년 2학년 3학년 4학년
인장강도(MPa, 최소) 240 345 450 550
항복강도 0.2%(MPa, min) 170 275 380 485
신장률(%, 최소) 24 20 18 15
산소 함량(%, 최대) 0.18 0.25 0.35 0.40

밀도: 약 4.51g/cm3

융점 : 약 1668도

탄성률: 약 105GPa

열전도율 : 약 17W/m·K

열팽창 계수: 약 8.6 µm/m·K

제작: 절단, 굽힘 및 용접

티타늄은 카바이드 툴링, 연마 휠 또는 워터젯으로 깨끗하게 절단됩니다. 띠톱 및 선반 작업에는 느린 속도, 넉넉한 절삭유, 날카로운 전용 도구를 사용해야 합니다. 제작업체는 티타늄을 철 오염으로부터 멀리해야 합니다. 강철 브러시, 강철 벤치, 탄소강의 연삭 먼지 및 염소 처리된 용제는 모두 수소화 및 균열을 일으킬 수 있는 표면 오염을 유발하므로 전용 툴링 및 깨끗한 작업 공간이 표준 관행입니다.

냉간 굽힘은 맨드릴 굽힘 장치가 있는 얇은 벽 튜브에 실용적입니다. 중심선 반경은 일반적으로 주름과 난형을 방지하기 위해 튜브 직경의 최소 2~3배로 유지되며, 응력 완화 어닐링은 단단한 굽힘이나 심하게 냉간 가공된 단면에 사용됩니다. 용접은 일반적으로 트레일링 실드와 완전히 퍼지된 아르곤{4}}충전 보어를 사용하는 가스 텅스텐 아크 용접으로 수행됩니다. 용접 풀과 냉각 금속은 약 400도 이하가 될 때까지 차폐 상태를 유지해야 합니다. 산소와 질소 픽업으로 인해 티타늄 용접 금속이 부서지기 쉽고 흐릿한 회색 또는 파란색으로 변하기 때문입니다. 깨끗하고 밝은 은색 용접은 올바른 차폐를 나타냅니다.

티타늄은 노치에 민감하기 때문에{0}}조인트는 부드럽게 전환되도록 설계해야 하며 행거, 클램프 및 플렉스 섹션을 배치하여 진동 응력을 제한해야 합니다. 티타늄 시스템이 강철을 대체하는 경우 일반적으로 지지 간격을 다시 확인해야 합니다.{2}}가벼운 튜브는 공명에 다르게 반응하기 때문입니다.

품질 관리 및 주문 체크리스트

30cm 길이의 3등급 튜브의 모든 화물에는 등급, 열 수, 화학 분석 및 기계적 테스트 결과가 명시된 공장 인증서가 함께 도착해야 하며, 신청에 따라 요구되는 경우 ASTM B338 또는 ASME SB338을 참조해야 합니다. 구매자는 도면을 기준으로 외경과 벽 두께를 확인하고, 길이와 직진도를 확인하고, 표면에 랩, 균열, 깊은 긁힘 또는 철 오염이 있는지 확인해야 합니다. 압력 및 열 교환기 응용 분야에는 정수압 또는 와류-전류 테스트가 지정되며 비파괴 검사 기록은 재료 인증서와 함께 보관되어야 합니다.-

반복 주문의 경우 간단한 체크리스트를 통해 등급 및 UNS 번호, 외경, 벽 두께 및 공차, 길이, 표면 마감 및 청결도, 테스트 인증서, 마킹 및 추적성, 운송 중 튜브 끝을 보호하는 포장 등 공급의 일관성을 유지합니다. 티타늄으로 배기 시스템을 제작하는 구매자는 튜브를 작업장에서 수동으로 절단 및 구부릴지 또는 미리 형성된 스풀로 공급할지 미리 결정해야 합니다.{1}}이 결정에 따라 공장에서 요구되는 굽힘 반경, 공차 및 문서가 결정되기 때문입니다.

FAQ: 3등급 티타늄 튜브

Q: 3등급 티타늄 튜브는 일반적으로 어떤 용도로 사용됩니까?
3등급 튜브는 경량, 염화물 저항성 및 높은 온도 강도가 모두 요구되는 배기 매니폴드, 다운파이프, 부스트 및 충전 공기 파이프, 인터쿨러 회로 및 급수관에 사용됩니다.

Q: 1학년이나 2학년이 아닌 3학년을 선택하는 이유는 무엇입니까?
3등급은 더 많은 산소를 함유하고 있어 1등급, 2등급보다 강하고 온도 변형에 대한 저항력이 더 강하며, 파이프 및 배기구 제작 시 우수한 성형성과 용접성을 유지합니다.

Q: 길이 30cm로 제작자는 무엇을 구매하나요?
30cm 절단 길이는 스풀 조각, 트랜지션, 플랜지 스터브 및 굽힘 부분을 덮고 절단 폐기물이 거의 없으며 소량으로 취급, 보관 및 배송이 쉽습니다.

Q: 티타늄 튜브에는 어떤 표준이 적용됩니까?
티타늄 튜브는 일반적으로 응축기 및 열교환기용 ASTM B338 또는 ASME SB338에 지정되어 있으며 일반 서비스용 티타늄 파이프에는 ASTM B861 및 B{3}}가 적용됩니다.

Q: 티타늄 튜브는 어떻게 용접해야 합니까?
아르곤 차폐 및 퍼지 보어가 있는 가스 텅스텐 아크 용접을 사용하여 약 400도 이하로 냉각될 때까지 용접부를 보호하고, 완성된 용접부의 밝은 은색으로 차폐 품질을 확인합니다.

Q: 티타늄 튜브 주문 시 어떤 서류를 첨부해야 합니까?
등급, 열수, 화학적 분석, 기계적 특성, 치수 및 표면 검사 기록, 응용 분야에서 요구하는 정수압 또는 와전류 테스트 결과가 포함된 공장 인증서입니다.