Ti Grade 12 Gr12 Titânio cabeça disco Titânio cabeça hemisférica placa em forma de equipamento de titânio

Ti Grade 12 Gr12 Titânio cabeça disco Titânio cabeça hemisférica placa em forma de equipamento de titânio

A cabeça do prato (também conhecida como extremidade do prato, cabeça hemisférica ou extremidade elíptica do prato) é um tipo de cabeça usada para fechar a extremidade dos recipientes cilíndricos,assegurar a separação entre os meios de comunicação internos e externosÉ utilizado como componente estrutural em vários recipientes e equipamentos, tais como tanques de armazenamento, trocadores de calor, reatores, caldeiras e equipamentos de separação.Estas cabeças são críticas para manter a integridade do recipiente, permitindo-lhe resistir à pressão interna e às forças externas.

Tipos de cabeças de prato com base na forma

As cabeças de prato são classificadas com base em suas formas geométricas, e cada tipo atende a necessidades estruturais ou funcionais específicas.

Cabeças convexas:

• Estas cabeças apresentam uma superfície exteriormente convexa e são comumente utilizadas para garantir a integridade estrutural dos recipientes que devem suportar a pressão interna.
• Exemplos incluem cabeças hemisféricas, cabeças ovais, cabeças de disco e cabeças esféricas sem flanges.
• Cabeças hemisféricas são frequentemente usadas em vasos de alta pressão porque sua forma pode distribuir uniformemente a pressão interna.
• As cabeças ovais e as cabeças de disco também podem ser utilizadas, dependendo do projecto e dos requisitos de pressão.
• Algumas garrafas de gás usam cabeças convexas para dentro, às vezes referidas como cabeças de fundo combinadas, que aumentam a resistência e a segurança, fornecendo uma distribuição de carga mais eficiente.

Cabeças cônicas:

• As cabeças cônicas apresentam uma forma cônica e são tipicamente utilizadas em aplicações em que é necessária uma transição suave entre as formas cilíndricas e cónicas,como em certos tipos de reatores e torres.
• Essas cabeças são particularmente úteis para lidar com tensões internas e externas devido à sua natureza cônica.

Cabeças planas:

• As cabeças planas são menos comuns do que as cabeças convexas ou cônicas e são usadas em recipientes onde a pressão interna é relativamente baixa ou ausente.São mais simples de fabricar e soldar, mas geralmente são menos eficazes para lidar com alta pressão interna.

Formas de combinação:

• Algumas cabeças combinam diferentes formas geométricas para alcançar benefícios de design ou estrutura específicos.Para satisfazer as necessidades funcionais do navio.

Tipos de solda para cabeças de prato

As cabeças dos pratos são tipicamente soldadas ao corpo cilíndrico do recipiente, e os métodos de soldagem podem variar dependendo do projeto e dos requisitos de material.Os tipos mais comuns de solda utilizados para cabeças de prato incluem:

1. Cabeças de soldadura de traseira:

   • A soldagem de traseira envolve unir a borda da cabeça do prato diretamente ao corpo cilíndrico sem sobrepor as bordas.
   • As soldas de traseira são frequentemente usadas para cabeças esféricas, ovais e de disco, pois fornecem uma conexão limpa e suave.

2. Cabeças de solda de tomada:

   • Na soldagem de soquete, a borda da cabeça do prato é colocada dentro de uma tomada correspondente no corpo cilíndrico, e a junção é soldada ao redor da circunferência da cabeça e da tomada.
   • A soldagem por soquete é geralmente usada para aplicações de baixa pressão, onde uma solução mais simples e econômica é aceitável.

(Cabeça de placa de titânio) DIN28013:

Titânio de grau 12 (também conhecido como Ti-0.3Mo-0.8Ni) é uma liga de titânio que pertence à família de ligas α+β (alfa-beta).Força, e boa soldabilidade, tornando-o ideal para utilização em várias aplicações industriais, especialmente onde se requer resistência a ambientes agressivos e altas temperaturas.

Composição do titânio de grau 12

Titânio de grau 12 é constituído principalmente por:

• Titânio (Ti): O elemento base, tipicamente em torno de 98,9% a 99,4%.
• Molibdênio (Mo): 0,30% (fornece resistência e melhora a resistência à corrosão, particularmente no ácido sulfúrico e em outros ambientes agressivos).
• Níquel (Ni): 0,80% (melhora a resistência e a resistência à corrosão).
• Ferro (Fe): 0,25% máximo (contribui para a resistência global da liga).
• Outros oligoelementos como oxigénio, carbono e nitrogénio.

Principais propriedades do titânio de grau 12

1. Resistência à corrosão:

   • Excelente resistência a uma ampla gama de ambientes corrosivos, particularmente em ácido sulfúrico, ácido clorídrico e água do mar.
   • A sua resistência à corrosão é superior à do titânio de grau 2 e de outras ligas comuns como o aço inoxidável.

2. Força e resistência:

   • O titânio de grau 12 oferece boas proporções de resistência/peso, tornando-o ideal para aplicações em que a resistência e o baixo peso são importantes.
   • O titânio apresenta uma resistência superior ao titânio comercialmente puro (Classe 2), tornando-o uma escolha melhor para aplicações estruturais onde é necessária mais resistência.

3. Soldabilidade:

   • Possui boa soldabilidade, o que significa que pode ser facilmente soldada usando métodos padrão, incluindo soldagem TIG (gás inerte de tungstênio) e soldagem MIG (gás inerte de metal), sem perda significativa de propriedades.
   • É necessário um cuidado especial durante a soldagem para evitar a contaminação por oxigênio, nitrogênio ou hidrogênio, que podem degradar as propriedades da liga.

4. Resistência ao calor:

   • O titânio de grau 12 é resistente a altas temperaturas, tornando-o adequado para aplicações que envolvam temperaturas elevadas.
   • Mantém as suas propriedades mecânicas e a sua resistência à corrosão a temperaturas mais elevadas, melhor do que algumas outras ligas de titânio.

5. Máquinabilidade:

   • É relativamente fácil de mecanizar usando métodos convencionais como torneamento, moagem e moagem.
   • No entanto, as ligas de titânio são propensas a endurecer durante a usinagem, por isso é necessária uma atenção cuidadosa à velocidade de corte, taxa de alimentação e escolha de ferramentas.

6. Densidade:

   • O titânio de grau 12 tem uma densidade menor do que o aço inoxidável e outros materiais, o que contribui para o seu peso leve.como os sectores aeroespacial e automóvel.

7. Biocompatibilidade:

   • Como outras ligas de titânio, o grau 12 é biocompativel, o que significa que não é tóxico e não causará reações adversas quando em contato com tecidos humanos.Esta propriedade torna-o adequado para uso em implantes médicos.

Aplicações do titânio de grau 12

Devido às suas propriedades excepcionais, o titânio de grau 12 é amplamente utilizado em indústrias que exigem materiais de alta resistência, boa soldabilidade e resistência à corrosão excepcional.Algumas das principais aplicações incluem::

1. Processamento químico:

   • Intercambiadores de calor, reatores, reservatórios e tubulações utilizados na indústria química, em especial quando estiverem presentes ácidos agressivos (como ácido sulfúrico, ácido clorídrico) ou outras substâncias corrosivas.
   • É comumente usado para componentes em refinarias, fabricação farmacêutica e plantas petroquímicas.

2. Aeronáutica:

   • O titânio de grau 12 pode ser usado em componentes de aeronaves, particularmente em aplicações resistentes a altas temperaturas e corrosão, como partes de motores, pás de turbinas e sistemas de escape.
   • É particularmente benéfico em aplicações aeroespaciais, onde tanto a resistência como a redução de peso são essenciais.

3. Marinha:

   • Componentes utilizados em ambientes de água do mar, tais como eixos de hélice, trocadores de calor, válvulas e outros componentes estruturais em navios e plataformas offshore.

4. Geração de energia:

   • É utilizado em centrais nucleares para componentes que exigem alta resistência à corrosão tanto para o ambiente interno quanto para altas temperaturas, como geradores de vapor e sistemas de resfriamento.

5. Dispositivos médicos:

   • Implantes como articulações do quadril, próteses de joelho e implantes dentários beneficiam da biocompatibilidade e resistência do titânio grau 12.
   • Usado em instrumentos cirúrgicos e próteses.

6. Instalações de dessalinização:

   • O titânio de grau 12 é ideal para aplicações em instalações de dessalinização onde é exposto a água salgada e outros agentes corrosivos.A sua resistência à corrosião por tensão induzida por cloreto é um dos principais benefícios.

Vantagens do titânio grau 12:

• Excelente resistência à corrosão: superior a muitos outros materiais em ambientes agressivos como ácidos e água do mar.
• Boa soldabilidade: mais fácil de soldar em comparação com outras ligas de titânio, tornando-a versátil para fabricação.
• Forte e leve: oferece alta resistência enquanto é mais leve do que muitas outras ligas, especialmente o aço inoxidável, que é essencial para aplicações aeroespaciais e marítimas.
• Biocompatibilidade: Seguro para uso médico, oferecendo uma longa vida útil e rejeição mínima no corpo humano.

Desvantagens do titânio grau 12:

• Custo: As ligas de titânio, incluindo a classe 12, são mais caras do que muitos outros materiais, como o aço inoxidável ou o alumínio, o que pode limitar a sua utilização em aplicações sensíveis aos custos.
• Dificuldades de usinagem: Apesar de ser usinável, as ligas de titânio são propensas ao endurecimento do trabalho, e deve ser tomado cuidado especial durante o usinagem para evitar danos às ferramentas e peças de trabalho.
• Disponibilidade limitada: o titânio de grau 12 pode não estar tão disponível quanto os titânios de grau mais comuns e, por vezes, a obtenção do material pode ser mais difícil ou dispendiosa.

Procedimentos de produção para cabeças de recipientes de titânio

A produção de cabeças de placa de titânio envolve várias etapas críticas para garantir que o material atenda aos rigorosos requisitos de resistência, resistência à corrosão e acabamento da superfície.Aqui está uma descrição do processo de produção:

Produção inicial de chapas de titânio ou chapas de aço revestidas

• Processo: A produção começa com a criação de chapas de titânio ou chapas de aço revestidas, que serão formadas em cabeças de prato.Estas placas são de titânio puro ou ligas de titânio e podem também envolver revestimento com outros metais para melhorar as propriedades.
• Inspeção: As placas iniciais são inspecionadas para detectar quaisquer defeitos no material, tais como rachaduras, inconsistências ou impurezas.

Limpeza e moagem da superfície da chapa

• Processo: As superfícies das placas de titânio são completamente limpas para remover qualquer oxidação, gordura ou outros contaminantes.As superfícies são moídas até um acabamento liso para preparar o processo de formação.

Proteção do revestimento e pintura

• Processo: Uma camada protetora é aplicada à chapa para evitar qualquer dano durante o processo de formação e manuseio.A pintura pode ser aplicada para proporcionar mais resistência à corrosão ou para fins estéticos.

Formação (formação a quente ou a frio)

• Processo: A placa de titânio é então formada em forma de prato, seja através de moldagem a quente (a temperaturas elevadas para aumentar a maleabilidade) ou moldagem a frio (a temperatura ambiente).Este processo molda a placa na configuração da cabeça do prato desejada, que podem ser hemisféricos, elípticos ou cônicos.

Preparação para cortar e moer

• Processo: Depois de moldado, a cabeça do prato é preparada para ser cortada.

Aquecimento

• Processo: O decapagem envolve a imersão da cabeça do prato de titânio em um banho de ácido para remover qualquer escama, camada de óxido ou contaminantes formados durante o processo de moldagem e soldagem.Esta etapa garante que a cabeça do prato tem uma superfície limpa para processamento adicional.

Testes UT e PT

• Processo: Os ensaios por ultra-som (UT) e os ensaios por penetração (PT) são realizados para detectar falhas internas ou superficiais, respectivamente.Estes métodos de ensaio não destrutivos garantem a integridade estrutural da cabeça do recipiente de titânio.

Poluição da superfície conforme solicitado

• Processo: Se for necessário um acabamento de superfície específico (por exemplo, alto brilho ou cetim), o polimento é feito para alcançar a aparência e a suavidade desejadas.Isto também aumenta a resistência à corrosão da superfície.

Inspecção final

• Processo: É realizada uma inspeção final para garantir que a cabeça de placa de titânio cumpre todos os requisitos especificados, incluindo dimensões, normas de qualidade e critérios de desempenho.Qualquer defeito ou discrepância é corrigido antes de passar para a próxima fase.

Embalagem

• Processo: uma vez que a cabeça de placa de titânio passa por todas as inspecções, é cuidadosamente embalada para envio.assegurar que chegam em excelentes condições ao local de instalação.

Aplicações de cabeças elípticas de titânio:

Especificações das cabeças de titânio:

Composição química

Propriedade mecânica