Fittings tal-pajpijiet tat-titanju esposti għal temperaturi elevati jiżviluppaw saff tal-wiċċ iebes u b'ħafna ossiġnu-magħruf universalment bħalakaż alfa-. Din iż-żona ta 'kontaminazzjoni tifforma meta l-ossiġnu jinfirex fil-kannizzata tal-metall f'temperaturi li jaqbżu bejn wieħed u ieħor 540 grad (1000 grad F), tistabbilizza l-fażi alfa eżagonali ppakkjata mill-qrib-u toħloq qoxra fraġli, ta' duttilità baxxa-. Il-ħxuna tal-każ Alpha-rari taqbeż ftit minn għaxra ta' millimetru f'ċikli ta' fabbrikazzjoni normali, iżda anke saff ikkontaminat baxx jaġixxi bħala sit tal-bidu tal-qsim taħt tagħbija tensili jew ċiklika. Tneħħija kompluta u uniformi tirrestawra l-integrità tal-wiċċ, it-toughness tal-ksur, u r-reżistenza għall-korrużjoni, u tipprevjeni l-fallimenti mdewma spiss iddijanjostikati ħażin bħala difetti materjali.
Tliet tekniki jiddominaw it-tneħħija ta' l-iskala alpha-u tal-ossidu fil-fabbrikazzjoni tal-pajpijiet tat-titanju:tħin mekkaniku, pickling aċidu, u tħin kimiku.Kull metodu jippretendi post fil-produzzjoni skond il-ġeometrija, id-daqs tal-lott, u l-kriterji ta 'aċċettazzjoni. Il-kwistjoni tal-effiċjenza, madankollu, ma tistax titnaqqas għar-rata tat-tneħħija tal-istokk biss. L-effiċjenza vera tibbilanċja l-uniformità tat-tneħħija, it-tolleranza dimensjonali, ir-riskju tal-ġbir tal-idroġenu-up, u r-rata ta' xogħol mill-ġdid fuq uċuħ interni kumplessi tipiċi ta' minkbejn, reducers, u ħwienet tal-fergħat.
tħin mekkaniku
It-tħin mekkaniku juża ċinturini li joborxu, roti tal-flap, jew burrs tal-karbur biex tqaxxar fiżikament is-saff ikkontaminat. Fuq barra dritti tal-pajp jew uċuħ tal-flanġ, dan il-metodu joffri viżibilità immedjata. L-operaturi jistgħu jħalltu l-kulur u jiċċekkjaw il-progress permezz ta 'spezzjoni penetrant taż-żebgħa. Madankollu, il-konduttività termali baxxa tat-titanju tikkonċentra s-sħana tal-frizzjoni fiż-żona tat-tħin. Jekk it-temperaturi lokali jaqbżu l-limitu ta' ossidazzjoni ta' 540 grad għal darb'oħra, jista' jifforma saff ġdid ta' ossiġnu-arrikkit taħt il-metall li għadu kif ġie espost. Ukoll, it-tħin manwali rari jipproduċi tneħħija uniformi tal-ħxuna; Il-każ residwu alfa-spiss jibqa' ġewwa xquq, għeruq-passaġġ tas-sieq tal-weldjatura, u liwjiet-issikkati tar-radju fejn ir-rota ma tistax tilħaq. Għal twaħħil ta 'pajpijiet 3D bħal tee b'gussets ta' wara, it-tħin mekkaniku jonqos milli jiggarantixxi t-tneħħija sħiħa tal-kontaminazzjoni. Hija xogħol-intensiva, ġeometrija-limitata, u tista' tiddaħħal ossidu tal-aluminju jew frammenti tal-karbur tas-silikon fil-wiċċ tat-titanju-eżitu inaċċettabbli għal sistemi ta' grad-semikondutturi jew fluwidi aerospazjali.
Pickling bl-aċidu
Il-pickling bl-aċidu juża taħlita ta' aċidu nitriku-idrofluworiku, tipikament 20–40% HNO₃ u 1–5% HF, f'temperaturi kkontrollati bejn 25 grad u 50 grad. L-HF jinħall l-ossidu u xi metall tat-titanju, filwaqt li l-HNO₃ jipprevjeni l-assorbiment eċċessiv tal-idroġenu billi jżomm potenzjal ossidanti passivating. Ir-rati tal-pickling jistgħu jaqbżu 0.02 mm fil-minuta, u b'hekk jeliminaw malajr l-alpha-każ u l-lewn tas-sħana fuq uċuħ aċċessibbli. Il-proċess ineħħi wkoll il-ħadid tramp u kontaminanti oħra smeared. L-iżvantaġġ ewlieni huwa l-assorbiment tal-idroġenu. Meta l-proporzjon HNO₃:HF jaqa 'baxx wisq, jew spikes tat-temperatura tal-banju, l-idroġenu atomiku jinfirex fit-titanju, embrittling-kannizzata. Anke banju tal-pickling ikkontrollat tajjeb- jista' jintroduċi idroġenu 'l fuq mil-limitu tal-massa ta' 0.015% jekk il-ħin tal-immersjoni jittawwal. L-ittemprar bil-vakwu ta' wara-pickling huwa spiss obbligatorju biex l-idroġenu jinxtered lura, u jżid ċiklu termali sħiħ. Barra minn hekk, l-aċidu pickling jattakka l-metall espost b'mod uniformi biss fil-linja tal-vista; passaġġi interni shadowed jew konnessjonijiet bil-kamin jistgħu joħorġu taħt-pickled jew dimensjonali mraqqin. Il-ġestjoni tal-aċidu tal-iskart u l-limiti tal-kontaminazzjoni tal-jone tat-titanju jżidu l-ispejjeż tal-immaniġġjar ambjentali.
Tħin kimiku
It-tħin kimiku-xi drabi jissejjaħ tħin kimiku jew makkinar kimiku kkontrollat-joffri mekkaniżmu fundamentalment differenti. Minflok inċiżjoni aggressiva, juża pejsts formulati jew soluzzjonijiet ta' attività aktar baxxa applikati b'maskanti preċiżi u immersjoni bil-ħin biex tneħħi ħxuna tal-metall pre-ikkalkulata. Din it-teknika hija standard f'kontenituri ta' pressjoni tat-titanju aerospazjali u ġlud tal-qafas tal-ajru fejn il-fond tat-tneħħija tal-każi alfa-għandhom jiġu ċċertifikati permezz ta' monitoraġġ tal-kupuni. It-tħin kimiku jneħħi l-metall b'mod uniformi anke minn ġeometriji interni kumplessi u kavitajiet għomja, sakemm il-fluss tas-soluzzjoni jista 'jilħaqhom. Is-soluzzjonijiet moderni tat-tħin kimiku tat-titanju ħafna drabi huma bbażati fuq in-nitrat-b'addizzjonijiet tal-fluworidu u inibituri proprjetarji li jbaxxu r-rata ta' dissoluzzjoni tal-metall filwaqt li jillimitaw katodikament il-formazzjoni tal-idroġenu. Ir-rata hija aktar bil-mod mill-pickling tal-aċidu mhux ipproċessat, tipikament 0.01-0.03 mm fis-siegħa, iżda t-tneħħija hija iżotropika u dimensjonali stabbli. L-assorbiment tal-idroġenu huwa minimizzat billi jinżamm potenzjal elettrokimiku fir-reġjun passiv; Il-kontenut ta' idroġenu ta' wara-tħin ġeneralment jibqa' taħt 0.005% jekk il-kontroll tas-soluzzjoni huwa eżatt. L-ispiża ewlenija tal-inġinerija hija l-applikazzjoni u t-tneħħija tal-maskant, flimkien mal-manutenzjoni analitika tal-kimika tal-banju. Għal fittings kritiċi tal-pajpijiet tat-titanju b'raġġi interni ta' -bore żgħar, it-tħin kimiku huwa l-uniku proċess li jista 'jneħħi b'mod affidabbli 100% tal-każ alfa-mingħajr ma jikkomprometti mekkanikament il-ħajt irqiq jew iħalli profil tal-għeja-suxxettibbli għall-għeja.
It-tqabbil tal-effiċjenza strettament skont il-ħin-minn-parti jiffavorixxi l-pickling tal-aċidu. Banju tal-pickling iqassam każ alpha-ġenerali minn minkeb ta' weldjatura fi 15-30 minuta, filwaqt li tħin kimiku jista' jeħtieġ diversi sigħat. Iżda meta l-fatturi ta' effiċjenza jinkludu r-rata ta' ruttam, xogħol mill-ġdid, degassjar addizzjonali fil-vakwu, u affidabilità ta' servizz fit-tul-, it-tħin kimiku b'mod konsistenti jirrispetta. It-tħin mekkaniku jikklassifika l-aktar baxx għal kwalunkwe twaħħil li jkun fih kontorni interni jew li jeħtieġ kontroll tal-proċess traċċabbli. Jibqa' utli għat-tiswija kosmetika ta 'komponenti kbar u sempliċi u wara li l-verifika tal-ħxuna permezz ta' gaging ultrasoniku tista 'tissostanzja t-tneħħija tal-kontaminazzjoni.
L-għażla tal-proċess tiddependi fuq l-istandard ta 'aċċettazzjoni. AMS 2700, ISO 8080, u ASTM B600 kollha jipprovdu gwida dwar it-tneħħija u l-passivazzjoni kimika tat-titanju. Operazzjoni effiċjenti tiddefinixxi tgħaddi/falli mhux bl-għajbien ta' kulur iżda b'konferma li s-saff fraġli tal-alpha-każ huwa sostitwit b'metall sod b'inqas minn 200 ppm żieda inkrementali tal-idroġenu. Għal applikazzjonijiet li jitolbu tneħħija sħiħa tal-każ alfa-fuq l-uċuħ kollha-linji aerospazjali ta' għeja ta' ċiklu-għoli, attwaturi taħt il-baħar, jew pajpijiet għat-trasferiment tal-isotopi mediċi-tħin kimiku huwa l-aktar għażla affidabbli, verifikabbli u materjali-sikura. Il-kimika tal-banju, it-temperatura, u l-analiżi tas-soluzzjoni għandhom jibqgħu taħt kontroll strett tal-proċess statistiku, u huwa rakkomandat ċiklu ta' wara-umdità tat-tħin-bake biex ineħħi kwalunkwe idroġenu adsorbit. Taħt dawn il-kundizzjonijiet, it-tħin kimiku jagħti l-ogħla effiċjenza ġenerali tal-proċess: kwalità uniformi tal-wiċċ, kontroll strett tal-idroġenu, u ħtieġa żero għal tiswija sussegwenti ta 'taħlita mekkanika.
