Titane Tête hémisphérique de grade 1 de grade 2 de grade 5 Tête titane Disque Tête hémisphérique de titane Disque en forme d'équipement de titane

Titane Tête hémisphérique de grade 1 de grade 2 de grade 5 Tête titane Disque Tête hémisphérique de titane Disque en forme d'équipement de titane

La tête hémisphérique en titane (également appelée tête en forme de plat en titane ou tête en plat en titane) est un composant essentiel des récipients sous pression, des réservoirs de stockage,et autres équipements industriels dont la forme et les propriétés matérielles sont essentielles pour résister à la pression interneCes têtes sont souvent utilisées dans les industries chimique, pétrochimique,et les industries de production d'énergie en raison de leur excellente résistance à la corrosion et de leur rapport résistance/poids.

Types de têtes hémisphériques en titane selon les qualités de titane

Les têtes hémisphériques en titane peuvent être fabriquées à partir de différentes qualités de titane, et chaque qualité offre des avantages distincts selon l'application.Les catégories communes utilisées pour ces têtes sont la catégorie 1, de grade 2 et de grade 5.

1Titane de qualité 1 Tête hémisphérique

Le titane de grade 1 est un titane pur commercial avec la plus faible teneur en alliage.Il a une bonne formabilité et soudabilité, mais une résistance inférieure par rapport aux autres alliages de titane.

• Propriétés clés:

  • Résistance à la corrosion: Excellente résistance à la plupart des acides, à l'eau de mer et aux environnements oxydants.
  • Résistance: La plus faible résistance des titanes, mais toujours plus forte que beaucoup d'autres métaux comme l'aluminium et l'acier inoxydable.
  • Soudabilité: très bonne soudabilité et est idéale pour former des formes complexes comme des têtes hémisphériques.
  • Applications: Idéal pour les applications nécessitant une résistance à la corrosion mais où la résistance élevée n'est pas une préoccupation principale.

• Utilisations typiques:

  • Échangeurs de chaleur, réservoirs, récipients et tuyauterie dans le traitement chimique.
  • Les équipements marins, en particulier dans les milieux d'eau de mer.

2Titane de qualité 2 Tête hémisphérique

Le titane de grade 2 est l'alliage de titane le plus largement utilisé.Il est également très facile à souder et à former des formes complexes comme des têtes hémisphériques.

• Propriétés clés:

  • Résistance à la corrosion: Résistance exceptionnelle à divers acides, à l'eau de mer et aux produits chimiques.
  • Résistance: résistance supérieure à celle du grade 1, ce qui la rend adaptée à des applications structurelles plus exigeantes.
  • Soudabilité: Bonne soudabilité, couramment utilisée dans les applications nécessitant un soudage de haute qualité.
  • Formabilité: Il peut être facilement travaillé à froid, ce qui le rend approprié pour former des formes hémisphériques et autres formes complexes.

• Utilisations typiques:

  • Récipients sous pression, échangeurs de chaleur et réservoirs dans les industries chimique, pétrochimique et de production d'énergie.
  • Applications dans l'aérospatiale et la marine.

3Titane de qualité 5 tête hémisphérique (Ti-6Al-4V)

Le titane de grade 5 est un alliage composé de 90% de titane, 6% d'aluminium et 4% de vanadium.offrant une résistance supérieure et une résistance thermique supérieure par rapport aux catégories 1 et 2Cela le rend approprié pour les applications où une résistance élevée et une résistance à la corrosion sont requises.

• Propriétés clés:

  • Résistance: L'un des alliages de titane les plus résistants, avec une résistance à la traction d'environ 900 MPa (par rapport à environ 400-550 MPa pour la catégorie 1 et la catégorie 2).
  • Résistance à la corrosion: Excellente résistance à la corrosion, mais légèrement inférieure à celle des catégories 1 et 2 dans des environnements extrêmement agressifs.
  • Résistance à la chaleur: résistance supérieure aux températures élevées par rapport aux autres titanes, ce qui le rend adapté aux applications à haute température.
  • Soudabilité: Soudabilité modérée. Bien qu'il puisse être soudé, il faut veiller à éviter des problèmes tels que l'absorption d'hydrogène, ce qui pourrait affecter ses propriétés mécaniques.

• Utilisations typiques:

  • Applications aérospatiales et industrielles à haute performance où une résistance élevée et une résistance à la corrosion sont essentielles.
  • Récipients sous pression et échangeurs de chaleur dans des environnements à haute température, tels que ceux des industries pétrolière et gazière et de la production d'électricité.

Processus de fabrication de têtes hémisphériques en titane

Les têtes hémisphériques en titane sont généralement fabriquées à l'aide de procédés tels que le dessin en profondeur, le formage à chaud ou le pressage.

1. Préparation des feuilles: les feuilles d'alliage de titane sont coupées à la taille requise.
2. Formage: la feuille de titane est chauffée, puis pressée ou tirée en forme hémisphérique à l'aide d'une presse ou d'une matrice de formage.
3. Soudage: si nécessaire, la tête hémisphérique est soudée au corps cylindrique du récipient ou du réservoir.Le soudage au titane nécessite un contrôle minutieux de la chaleur et de l'environnement de soudage pour éviter la contamination.
4. Post-traitement: après le formage et le soudage, les têtes hémisphériques en titane peuvent subir des traitements tels que le décapage, le polissage ou la passivation pour améliorer la résistance à la corrosion et la qualité de la surface.

Avantages des têtes hémisphériques en titane

1. Résistance à la corrosion:
   • Les alliages de titane, en particulier les alliages de qualité 1 et 2, sont connus pour leur résistance à la corrosion supérieure, ce qui est crucial dans les environnements chimiques et marins.
2. Le rapport résistance/poids:
   • Le titane offre un rapport résistance/poids élevé, ce qui signifie que les têtes peuvent résister à des pressions internes élevées sans ajouter de poids significatif,qui est important dans les industries comme l' aérospatiale et marine.
3. Longévité:
   • En raison de l'excellente résistance du titane à la corrosion, les têtes hémisphériques en ce matériau ont une longue durée de vie avec un entretien minimal.
4. Résistance à haute température:
   • Le titane de qualité 5 est particulièrement adapté aux applications à haute température, assurant ainsi l'intégrité structurelle dans des environnements à chaleur extrême.
5. Biocompatibilité:
   • Le titane de grade 1 et de grade 2 est biocompatible, ce qui le rend idéal pour des applications dans les équipements médicaux, tels que les implants et les instruments chirurgicaux.

Applications des têtes hémisphériques en titane

1. Pour les récipients sous pression:
   • Utilisé dans des industries telles que la pétrochimie, les produits pharmaceutiques et la transformation alimentaire où la pression interne doit être contenue en toute sécurité.
2. Échangeurs de chaleur:
   • Les têtes en titane sont utilisées dans les échangeurs de chaleur en raison de leur résistance à la corrosion et de leur capacité à résister à des charges thermiques élevées.
3. Les réservoirs de stockage:
   • Utilisé dans les réservoirs de stockage qui nécessitent une excellente résistance à la corrosion par les produits chimiques ou les acides.
4. Aérospatiale:
   • La résistance et les propriétés légères du titane le rendent idéal pour les applications aérospatiales, y compris dans les réservoirs de carburant et les composants sous pression.
5. Applications dans les eaux:
   • Idéal pour le contact avec l'eau de mer, où la résistance du titane à la corrosion induite par le chlorure est cruciale.
6. Génération d'énergie:
   • Utilisé dans la construction de réacteurs et autres composants à haute pression et haute température dans l'industrie de la production d'énergie.

Types de têtes de plat selon la forme

Les têtes de plat sont classées en fonction de leur forme géométrique, et chaque type répond à des besoins structurels ou fonctionnels spécifiques.

Les têtes convexes:

• Ces têtes présentent une surface convexe vers l'extérieur et sont couramment utilisées pour assurer l'intégrité structurelle des conteneurs qui doivent résister à la pression interne.
• Les exemples incluent les têtes hémisphériques, les têtes ovales, les têtes de disque et les têtes sphériques sans bride.
• Les têtes hémisphériques sont souvent utilisées dans les récipients haute pression parce que leur forme peut distribuer uniformément la pression interne.
• Les têtes ovales et les têtes à disque peuvent également être utilisées en fonction de la conception et des pressions requises.
• Certaines bouteilles de gaz utilisent des têtes convexes vers l'intérieur, parfois appelées têtes de fond combinées, qui améliorent la résistance et la sécurité en fournissant une distribution de charge plus efficace.

Les têtes coniques:

• Les têtes coniques présentent une forme conique et sont généralement utilisées dans les applications où une transition en douceur entre les formes cylindriques et coniques est nécessaire,comme dans certains types de réacteurs et de tours.
• Ces têtes sont particulièrement utiles pour gérer les contraintes internes et externes en raison de leur nature conique.

Les têtes plates:

• Les têtes plates sont moins courantes que les têtes convexes ou coniques et sont utilisées dans les conteneurs où la pression interne est relativement faible ou absente.Ils sont plus simples à fabriquer et à souder, mais sont généralement moins efficaces pour gérer une pression interne élevée.

Formes de combinaison:

• Certaines têtes combinent différentes formes géométriques pour obtenir des avantages spécifiques de conception ou de structure. Ces têtes peuvent combiner des formes convexes et coniques, ou utiliser des éléments plats et convexes,pour répondre aux besoins fonctionnels du navire.

(tête de cuvette en titane) DIN28013:

Procédures de production pour les têtes de plat en titane

La production de têtes de plaque en titane implique plusieurs étapes essentielles pour s'assurer que le matériau répond aux exigences strictes en matière de résistance, de résistance à la corrosion et de finition de surface.Voici une ventilation du processus de production:

Production initiale de tôles en titane ou en acier plaqué

• Processus: la production commence par la fabrication de plaques de titane ou de plaques d'acier plaqué, qui seront formées en têtes de plat.Ces plaques sont soit du titane pur, soit des alliages de titane et peuvent également être revêtues d'autres métaux pour améliorer leurs propriétés.
• Inspection: Les plaques initiales sont inspectées pour détecter tout défaut dans le matériau tel que des fissures, des incohérences ou des impuretés.

Nettoyage et broyage de la surface de la plaque

• Processus: Les surfaces des plaques de titane sont soigneusement nettoyées pour éliminer toute oxydation, graisse ou autres contaminants.les surfaces sont broyées jusqu'à une finition lisse pour préparer le processus de formage.

Protection du manteau et peinture

• Processus: une couche protectrice est appliquée sur la plaque pour éviter tout dommage lors du processus de formage et de manipulation.la peinture peut être appliquée pour fournir une résistance accrue à la corrosion ou à des fins esthétiques.

Forgeage (forgeage à chaud ou à froid)

• Processus: La plaque de titane est ensuite formée en forme de boîte, soit par moulage à chaud (à des températures élevées pour augmenter la malléabilité) ou par moulage à froid (à température ambiante).Ce processus façonne la plaque dans la configuration de tête de plat désirée, qui peut être hémisphérique, elliptique ou conique.

Préparation à la coupe et au broyage

• Processus: Après avoir été formé, la tête du plat est préparée pour être coupée, le surplus est coupé et les bords sont broyés pour obtenir une finition propre et uniforme.

Le décapage

• Processus: Le décapage consiste à immerger la tête de plat en titane dans un bain acide pour enlever toute écaille, couche d'oxyde ou contaminants formés pendant le processus de formage et de soudage.Cette étape garantit que la tête du plat a une surface propre pour un traitement ultérieur.

Tests UT et PT

• Processus: Des essais ultrasoniques (UT) et des essais de pénétration (PT) sont effectués pour détecter les défauts internes ou de surface, respectivement.Ces méthodes d'essais non destructifs assurent l'intégrité structurelle de la tête de plat en titane.

Polissage de surface selon les besoins

• Processus: si une finition de surface spécifique est requise (par exemple, brillante ou satinée), le polissage est effectué pour obtenir l'apparence et la douceur souhaitées.Cela améliore également la résistance à la corrosion de la surface.

Inspection finale

• Processus: une inspection finale est effectuée pour s'assurer que la tête de plat en titane satisfait à toutes les exigences spécifiées, y compris les dimensions, les normes de qualité et les critères de performance.Les défauts ou les écarts sont corrigés avant de passer à l'étape suivante.

Emballage

• Processus: Une fois que la tête de plat en titane a passé toutes les inspections, elle est soigneusement emballée pour l'expédition.s'assurer qu'ils arrivent en excellent état sur le site d'installation.

Spécifications des têtes en titane:

Composition chimique

Propriété mécanique