Titaaniputkien käyttö

Titaaniseoksella on korkea lujuus ja alhainen tiheys, hyvät mekaaniset ominaisuudet, hyvä sitkeys ja korroosionkestävyys. Lisäksi titaaniseoksilla on huono käsittelykyky ja niitä on vaikea leikata. Kuumakäsittelyn aikana ne ovat erittäin alttiita imemään epäpuhtauksia, kuten vetyä, happea, typpeä ja hiiltä. Myös kulutuskestävyys on heikko ja tuotantoprosessi on monimutkainen. Titaanin teollinen tuotanto alkoi vuonna 1948. Ilmailuteollisuuden kehitys edellyttää titaaniteollisuuden kasvua keskimäärin noin 8 % vuodessa. Tällä hetkellä titaaniseoskäsittelymateriaalien vuotuinen tuotanto maailmassa on saavuttanut yli 40 000 tonnia, ja lähes 30 titaaniseoslaatua. Yleisimmin käytetyt titaaniseokset ovat Ti-6Al-4V (TC4), Ti-5Al-2.5Sn (TA7) ja teollinen puhdas titaani (TA1, TA2) ja TA3).
Titaaniseosta käytetään pääasiassa lentokoneiden moottoreiden kompressorikomponenttien valmistukseen, jota seuraa rakettien, ohjusten ja suurten nopeuksien lentokoneiden rakennekomponentit. Titaania ja sen seoksia käytettiin jo puolivälissä-1960 yleisessä teollisuudessa elektrolyysiteollisuuden elektrodien, voimalaitosten lauhduttimien, öljynjalostuksen ja meriveden suolanpoiston lämmittimien sekä ympäristön saastumisen hallintalaitteiden valmistukseen. Titaanista ja sen seoksista on tullut korroosionkestävä rakennemateriaali. Lisäksi sitä käytetään myös vetyvarastomateriaalien ja muotomuistiseosten valmistukseen.
Kiina aloitti titaanin ja titaaniseosten tutkimuksen vuonna 1956; Vuosien puolivälissä-1960 aloitettiin titaanimateriaalien teollinen tuotanto ja kehitettiin TB2-seoksia.
Titaaniseos on uusi tärkeä rakennemateriaali, jota käytetään ilmailuteollisuudessa, ja sen ominaispaino, lujuus ja käyttölämpötila ovat alumiinin ja teräksen välillä. Sillä on kuitenkin korkea ominaislujuus ja erinomainen meriveden korroosionkestävyys ja suorituskyky erittäin alhaisissa lämpötiloissa. Vuonna 1950 Yhdysvallat käytti ensimmäisen kerran ei-kantavia komponentteja, kuten takarungon lämpösuojuksia, tuulisuojia ja peräsuojia F-84-hävittäjäpommikoneissa. 1960-luvulta lähtien titaaniseoksen käyttö siirtyi takarungosta keskirunkoon ja korvasi osittain rakenneteräksen tärkeiden kantavien komponenttien, kuten runkojen, palkkien ja siipiliukujen valmistuksessa. Titaaniseoksen käyttö sotilaslentokoneissa on lisääntynyt nopeasti ja on noussut 20-25 prosenttiin lentokoneen rakenteellisesta painosta. 1970-luvulta lähtien siviililentokoneissa alettiin käyttää suuria määriä titaaniseosta, kun Boeing 747 -koneet käyttivät yli 3640 kiloa titaania. Titaanin käyttö lentokoneissa, joiden Mach-luku on alle 2,5, on pääasiassa korvaamaan terästä ja vähentämään rakenteellista painoa. Esimerkiksi US SR-71 korkean korkeuden nopea tiedustelulentokone (lentää 3 Machilla ja 26 212 metrin korkeudella), jonka titaanin osuus on 93 % koneen rakenteellisesta painosta, tunnetaan nimellä "kaikki titaani". " ilma-alus. Kun lentokoneiden moottoreiden työntövoiman ja painon suhde kasvaa arvosta 4-6 arvoon 8-10 ja kompressorin ulostulolämpötila vastaavasti nousee 200-300 C astetta 500-600 C asteeseen, alhainen -alunperin alumiinista valmistetut painekompressorilevyt ja -siivet on korvattava titaaniseoksella tai korkeapainekompressorilevyjen ja -terien valmistuksessa tulee käyttää titaaniseosta ruostumattoman teräksen sijaan rakenteen painon vähentämiseksi. 1970-luvulla lentokoneissa käytetyn titaaniseoksen määrä oli yleensä 20–30 % kokonaisrakenteen painosta, ja sitä käytettiin pääasiassa kompressorikomponenttien, kuten taotut titaanituulettimet, kompressorilevyt ja siivet, valetut titaanikompressorikotelot, välituotteet, valmistukseen. kotelot, laakerin kuoret jne. Avaruusalukset hyödyntävät pääasiassa titaaniseoksen suurta ominaislujuutta, korroosionkestävyyttä ja alhaisten lämpötilojen kestävyyttä erilaisten paineastioiden, polttoainesäiliöiden, kiinnittimien, instrumenttien hihnojen, kehysten ja rakettien kuorien valmistukseen. Keinotekoiset maasatelliitit, kuumoduulit, miehitetyt avaruusalukset ja avaruussukkulat käyttävät myös titaaniseoksesta valmistettuja levyhitsauskomponentteja.