ASTM B338 bezšuvju 1. klases titāna caurule: ķīmiskās un mehāniskās īpašības
Nov 24, 2025
1. klase ir mīkstākais un veidojamākais komerciāli tīrā titāna saimes loceklis, un, kad tas tiek piegādāts kā bezšuvju caurule ASTM B338, tas parasti tiek iegādāts viena iemesla dēļ: agresīvas ķīmiskās vai jūras slodzes dēļ, kas padara izturību pret koroziju par izšķirošo faktoru, nevis izturību.
Ar ko atšķiras 1. klase
Neleģēto titānu stiprina galvenokārt režģī izšķīdinātais skābeklis, nevis sakausējuma piedevas. 1. klasei ir zemākais skābekļa daudzums no četrām neleģētajām kategorijām, nepārsniedzot 0,18 %, un šī vienīgā robeža ir tas, kas nodrošina tai augstāko elastību un zemāko stiprību. Izmaiņa ir apzināta un parasti tiek raksturota kā pretējs stiprības pakāpei: pircējs pieņem zemākas stiepes vērtības apmaiņā pret dziļu stiepjamību, stingriem lieces rādiusiem un materiālu, kas iztur aukstu apstrādi, kas nepieciešama, lai izveidotu bezšuvju cauruli ar precīzu sienu.
Ķīmija atbilstoši ASTM B338
| Elements | 1. pakāpes ierobežojums |
|---|---|
| Skābeklis | 0,18 % maks |
| Ogleklis | 0,08 % maks |
| Slāpeklis | 0,03 % maks |
| Ūdeņradis | 0,015 % maks |
| Dzelzs | 0,20 % maks |
| Titāns | Līdzsvars ar piemaisījumiem, kas veido aptuveni pusi procentu no kopējā daudzuma |
Tā kā norādītie piemaisījumu elementi kopā veido aptuveni 0,5 %, komerciālajā literatūrā šī šķira parasti tiek aprakstīta kā 99,5 % titāna. Saistošā prasība ir katra elementa individuālais ierobežojums, kas ir norādīts dzirnavu sertifikātā.
Mehāniskās īpašības
| Īpašums | Prasība |
|---|---|
| Stiepes izturība, min | 240 MPa (35 ksi) |
| Teces izturība, 0,2 % nobīde, min | 138 MPa (20 ksi) |
| Pagarinājums, min | 24 % |
| Blīvums | 4,51 g/cm3 |
| Elastības modulis | aptuveni 105 GPa, rokasgrāmatas vērtība, nevis specifikācijas ierobežojums |
| Cietība | aptuveni 80 HB atkausētā stāvoklī |
Šie skaitļi ir pieticīgi salīdzinājumā ar tēraudu, un dizaineri kompensē ar sienu biezumu un atbalsta atstarpi. Priekšrocība ir tāda, ka tā pati šķira joprojām būs neskarta arī pēc gadiem ilgas plūsmas, kas dažu mēnešu laikā būtu iznīcinājusi oglekļa tērauda līniju.
Kā tiek izgatavota bezšuvju 1. klases caurule
Bezšuvju caurule sākas ar kvalificētu titāna sagatavi, kuras ķīmija un struktūra tiek pārbaudīta pirms tās griešanas. Sagatave tiek uzkarsēta un caurdurta vai ekstrudēta dobā apvalkā, kas ir solis, kas veido bezšuvju formu un līdz ar to arī noplūdes integritāti, kuras dēļ produkts tiek iegādāts. Pēc tam apvalks iziet cauri aukstās vilkšanas gājienu secībai ar starpposma atkvēlināšanu, katrā gājienā nedaudz samazinot diametru un sienu, līdz tiek sasniegti gatavie izmēri un nepieciešamā virsmas apdare. Ja cauruli paredzēts saliekt vai izvērst par caurules loksni, galīgajai atlaidināšanai ir tikpat liela nozīme kā izmēriem, jo atlikušais aukstuma darbs samazina pagarinājuma rezervi, par kuru maksā pircējs. Galīgā apstrāde ietver kodināšanu vai spilgto atlaidināšanu, iztaisnošanu, griešanu un marķēšanu.
Pārbaude un testēšana
Izmēru pārbaude pārbauda ārējo diametru, sienas biezumu, garumu un taisnumu. Sagraujošā pārbaude katrai partijai{1}} attiecas uz spriegojumu, saplacināšanu un, ja norādīts, uzliesmojumu un cietības pārbaudi. Nesagraujošā pārbaude parasti ir ultraskaņas vai virpuļstrāva sienu un virsmas defektu noteikšanai, izmantojot hidrostatisko vai pneimatisko spiediena pārbaudi, kur hermētiskumu nosaka līgumā noteikta prasība. Izsekojamība no karstuma skaitļa katrā zīmēšanas piegājienā ir tas, kas ļauj nesekmīgo testu izsekot līdz ietekmētajam garumam, nevis visam pasūtījumam.
Kāpēc bezšuvju, nevis metinātas
Bezšuvju caurulei nav metinājuma šuves, tāpēc tai nav siltuma ietekmētas zonas sienā un nav metinājuma piesārņojuma riska. Siltummaiņos ar velmētu vai paplašinātu cauruļu-līdz-cauruļu lokšņu savienojumiem un augsta spiediena vai cikliskā režīmā tas ir cenas piemaksas vērts. ASTM B338 aptver gan bezšuvju, gan metinātu cauruli vienā specifikācijā, un sertifikātā ir norādīts, kura veidlapa tika piegādāta, tāpēc pircējam, salīdzinot piedāvājumus, forma ir jāapstiprina, nevis jāpieņem no specifikācijas numura.
Tipisks pakalpojums
1. pakāpes bezšuvju caurules parādās ķīmisko procesu cauruļvados, kuros tiek apstrādāti hlorīdi un oksidējošās skābes, atsāļošanas un jūras ūdens sistēmās, celulozes un papīra balināšanas līnijās, pārtikas un farmācijas iekārtās, kur nepieciešama netoksiska, korozijizturīga virsma, kā arī medicīnas un laboratorijas gāzes un šķidruma ķēdēs. Ja ir nepieciešama lielāka stiprība pie tādas pašas izturības pret koroziju, 2. pakāpe līdz ASTM B338 ir parastais solis, un tur, kur satrauc plaisu korozija karstos hlorīdos, 7. pakāpe ir pallādija -stabilizēta atbilde.
Bieži uzdotie jautājumi
Q:Vai 1. pakāpes titāna caurule ir pietiekami izturīga spiediena apkalpošanai?
A: Minimālā stiepes izturība ir 240 MPa un minimālā tecēšanas robeža ir 138 MPa atbilstoši ASTM B338. Sienas biezums tiek aprēķināts no šīm vērtībām kopā ar konstrukcijas koda pielaidi, tāpēc pati pakāpe neierobežo spiediena rādītāju.
Q:Kāpēc ir izvēlēta 1. pakāpe, nevis 2. pakāpe?
A: 1. pakāpei ir viszemākais skābekļa saturs (maksimums 0,18%), kas nodrošina vislabāko elastību un formējamību dziļai stiepšanai, ciešai locīšanai un cauruļu paplašināšanai, pienākumos, kur izturība pret koroziju ir svarīgāka par izturību.
Q:Ko praksē nozīmē 99,5% titāna?
A: Tas ir norādīto piemaisījumu robežvērtību summas saīsinājums. Kontroles prasības ir individuālie skābekļa, oglekļa, slāpekļa, ūdeņraža un dzelzs maksimumi, kas tiek norādīti dzirnavu sertifikātā pa elementiem.
Q:Kuri nesagraujošie testi tiek piemēroti bezšuvju 1. pakāpes caurulēm?
A: Ultraskaņas vai virpuļstrāvas pārbaude ir standarta sienu un virsmas defektu pārbaude ar hidrostatisko vai pneimatisko spiediena pārbaudi, kur ir norādīts hermētisms, kā arī diametra, sienas un taisnuma izmēru pārbaudes.
Q:Kā bezšuvju maršruts uzlabo noplūdes integritāti?
A: Nav garenvirziena metinājuma, tāpēc sienā nav siltuma ietekmētas zonas vai metinājuma piesārņojuma, kas ir svarīgi paplašinātas caurules -līdz-caurules lokšņu savienojumiem un cikliskam vai augsta spiediena darbam.
