Titânio cabeça hemisférica grau 1 grau 2 grau 5 Titânio cabeça disco Titânio cabeça hemisférica prato em forma de equipamento de titânio

Titânio cabeça hemisférica grau 1 grau 2 grau 5 Titânio cabeça disco Titânio cabeça hemisférica prato em forma de equipamento de titânio

A cabeça hemisférica de titânio (também chamada de cabeça em forma de prato de titânio ou cabeça de prato de titânio) é um componente crítico em recipientes de pressão, tanques de armazenamento,e outros equipamentos industriais cuja forma e propriedades materiais sejam essenciais para resistir à pressão internaEstas cabeças são frequentemente utilizadas na indústria química, petroquímica,e indústrias de geração de energia devido à sua excelente resistência à corrosão e relação força/peso.

Tipos de cabeças hemisféricas de titânio com base nos graus de titânio

As cabeças hemisféricas de titânio podem ser fabricadas a partir de vários tipos de titânio, e cada tipo oferece vantagens distintas dependendo da aplicação.As classes comuns utilizadas para estas cabeças são a classe 1, Grau 2 e Grau 5.

1Titânio de grau 1 cabeça hemisférica

O titânio de grau 1 é o titânio comercialmente puro com o menor teor de liga.Tem boa formabilidade e soldabilidade, mas menor resistência em comparação com outras ligas de titânio.

• Propriedades essenciais:

  • Resistência à corrosão: Excelente resistência à maioria dos ácidos, águas do mar e ambientes oxidantes.
  • Força: A menor resistência dos titânio, mas ainda mais forte que muitos outros metais como alumínio e aço inoxidável.
  • Soldabilidade: muito boa soldabilidade e é ideal para formar formas complexas como cabeças hemisféricas.
  • Aplicações: Ideal para aplicações que exijam resistência à corrosão, mas onde a alta resistência não é uma preocupação primária.

• Utilizações típicas:

  • Intercambiadores de calor, tanques, recipientes e tubulações no processamento químico.
  • Equipamento marítimo, especialmente em ambientes de água do mar.

2Titânio de grau 2 cabeça hemisférica

O titânio de grau 2 é a liga de titânio mais utilizada.Também é muito fácil de soldar e formar em formas complexas como cabeças hemisféricas.

• Propriedades essenciais:

  • Resistência à corrosão: Resistência excepcional a vários ácidos, águas do mar e produtos químicos.
  • Resistência: mais resistente que o grau 1, o que o torna adequado para aplicações estruturais mais exigentes.
  • Soldabilidade: boa soldabilidade, comumente utilizada em aplicações que requerem soldagem de alta qualidade.
  • Formabilidade: Pode ser facilmente trabalhado a frio, tornando-o adequado para formar formas hemisféricas e outras formas complexas.

• Utilizações típicas:

  • Naves sob pressão, trocadores de calor e tanques nas indústrias química, petroquímica e de geração de energia.
  • Aplicações aeroespaciais e marítimas.

3Titânio de grau 5 cabeça hemisférica (Ti-6Al-4V)

O titânio de grau 5 é uma liga constituída por 90% de titânio, 6% de alumínio e 4% de vanádio.que oferecem uma resistência superior e uma maior resistência ao calor em comparação com a classe 1 e a classe 2Isto torna-o adequado para aplicações em que são necessárias uma elevada resistência e resistência à corrosão.

• Propriedades essenciais:

  • Resistência: Uma das ligas de titânio mais resistentes, com uma resistência à tração de cerca de 900 MPa (em comparação com cerca de 400-550 MPa para a classe 1 e a classe 2).
  • Resistência à corrosão: Excelente resistência à corrosão, embora ligeiramente inferior à dos graus 1 e 2 em ambientes extremamente agressivos.
  • Resistência ao calor: Resistência superior a altas temperaturas em comparação com outros tipos de titânio, tornando-o adequado para aplicações de alta temperatura.
  • Soldurabilidade: Soldurabilidade moderada. Embora possa ser soldada, deve-se tomar cuidado para evitar problemas como absorção de hidrogênio, o que pode afetar suas propriedades mecânicas.

• Utilizações típicas:

  • Aplicações aeronáuticas e industriais de alto desempenho em que a alta resistência e resistência à corrosão são críticas.
  • Revestimentos sob pressão e trocadores de calor em ambientes de alta temperatura, como os das indústrias do petróleo e do gás e da geração de energia.

Processo de Fabricação de Cabeças Hemisféricas de Titânio

As cabeças hemisféricas de titânio são tipicamente produzidas usando processos como desenho profundo, moldagem a quente ou prensagem.

1. Preparação de folhas: as folhas de liga de titânio são cortadas ao tamanho desejado.
2. Formação: A folha de titânio é aquecida e, em seguida, pressionada ou desenhada para a forma hemisférica usando uma prensa ou uma matriz de formação.
3. Soldadura: Se necessário, a cabeça hemisférica é soldada ao corpo cilíndrico do recipiente ou tanque.A soldagem de titânio requer um controle cuidadoso do calor e do ambiente de soldagem para evitar a contaminação.
4. Pós-processamento: Após a formação e solda, as cabeças hemisféricas de titânio podem ser submetidas a tratamentos como decapagem, polir ou passivação para melhorar a resistência à corrosão e a qualidade da superfície.

Vantagens das cabeças hemisféricas de titânio

1. Resistência à corrosão:
   • As ligas de titânio, em especial as de grau 1 e 2, são conhecidas pela sua superior resistência à corrosão, que é crucial em ambientes químicos e marinhos.
2. Relação força/peso:
   • O titânio apresenta uma elevada relação resistência/peso, o que significa que as cabeças podem suportar altas pressões internas sem aumentar significativamente o peso,que é importante em indústrias como aeroespacial e marítimo.
3. Longevidade:
   • Devido à excelente resistência ao titânio à corrosão, as cabeças hemisféricas feitas deste material têm uma longa vida útil com manutenção mínima.
4. Resistência a altas temperaturas
   • O titânio de grau 5, em particular, é adequado para aplicações a altas temperaturas, garantindo a integridade estrutural em ambientes de calor extremo.
5. Biocompatibilidade:
   • O titânio de grau 1 e de grau 2 são biocompativeis, tornando-os ideais para aplicações em equipamentos médicos, como implantes e instrumentos cirúrgicos.

Aplicações de cabeças hemisféricas de titânio

1. Naves sob pressão:
   • Usado em indústrias como petroquímica, farmacêutica e processamento de alimentos, onde a pressão interna precisa ser contida com segurança.
2. Intercambiadores de calor
   • As cabeças de titânio são utilizadas em trocadores de calor devido à sua resistência à corrosão e capacidade de suportar altas cargas térmicas.
3. Tanques de armazenamento:
   • Utilizado em reservatórios de armazenamento que requerem excelente resistência à corrosão de produtos químicos ou ácidos.
4. Aeronáutica:
   • As propriedades de resistência e leveza do titânio tornam-no ideal para aplicações aeroespaciais, incluindo em tanques de combustível e componentes pressurizados.
5. Aplicações marítimas:
   • Ideal para contacto com água do mar, onde a resistência do titânio à corrosão induzida por cloreto é crucial.
6. Geração de energia:
   • Utilizado na construção de reatores e outros componentes de alta pressão e alta temperatura na indústria de geração de energia.

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.

(Cabeça de placa de titânio) DIN28013:

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.

Especificações das cabeças de titânio:

Composição química

Propriedade mecânica