钛制品的特性及其结构设计的特点

由于各种钛和钛合金在物理、化学、力学、耐蚀和工艺性能方面具备独自的特性,因此,在结构设计上不能盲目套用常用的黑色金属和其他有色金属制的设备的结构。本规定根据钛材性能的特点，提出了钛设备结构设计的一般规定。 　　

①由于钛和钛合金的力学性能与钢不同，钛材屈强比高，塑性变形范围狭窄、冷冲压和冷弯时回弹较大，故要求钛制设备的结构力求简单，同时良好的结构也便于焊接接头附近表面的清洗，便于用气体保护焊，保护正、背面的焊接接头质量。 　　

②钛能和错、妮、担、铅金属相焊，焊后不会产生脆性，这是由于这些金属在钛中溶解度很大。但钛与钢及其他金属互熔特性较差，故钛与其他金属无法直接熔焊。要连接只能通过粘结、钎焊、爆炸焊和螺栓连接。 　　

③钛的冲击韧性和断裂韧性较差，故在设计时应保持结构的连续性和焊接处的平滑，尽量避免出现应力集中。 　　

④钛的塑性变形范围狭小，而且有明显的加工硬化现象。所以钛制零部件的弯曲和翻边通常采用较大的弯曲半径，胀管时采用较小的胀管率。 　　

⑤纯钛在氯化物溶液中易产生缝隙腐蚀，但钛的缝隙腐蚀与温度、氯化物浓度、ｐＨ值以及缝隙的尺寸有着密切的关系。 　　

在海水和氯化纳盐水中，当温度在１４９℃以下时，钛不会发生腐蚀。当温度超过１２１℃时，钛在极狭窄的缝隙内，尤其是在非金属垫片处可能发生腐蚀，但当温度超过１４９℃时，钛在较宽的间隙中，如管子与管板的间隙中也会发生腐蚀。当金属表面有质地较硬的氯化物沉积物时，沉积物下的氯化物有效浓度将与该处管壁温度下的氯化物溶解度相当，而且由于积垢的隔热作用，温度可大大上升，因此积垢下亦是易发生缝隙腐蚀的场处。温度和氯化物浓度越高则钛的缝隙腐蚀倾向越大。 　　

钛的缝隙腐蚀敏感性还与间隙大小有关。狭窄的间隙发生缝隙腐蚀的可能性要比宽间隙来得大。当钛与非金属材料接触时，缝隙腐蚀倾向比钛一钛型间隙中要大得多。事实上，设备中常见的缝隙腐蚀也多半是发生在与非金属垫片接触的法兰密封面上。钛在盐酸、硫酸、草酸和甲酸溶液中也会发生缝隙腐蚀。