Wofür wird ein Titanrohr verwendet?

Was ist ein Titanrohr?

Titanrohresind zylindrische Hohlprofile aus Titan oder Titanlegierungen, die nahtlos (schweißfrei) oder geschweißt hergestellt werden können. Sie werden häufig in Branchen eingesetzt, die leichte, hoch{1}feste und korrosionsbeständige-Rohre und Strukturkomponenten benötigen. Zu den Hauptanwendungen von Titanrohren gehören die chemische Verarbeitung, die Schifffahrt, die Luft- und Raumfahrtindustrie, die Industrie und die Energieerzeugungsindustrie.

1. Hohes Verhältnis von Festigkeit-zu-Gewicht

Die Dichte einer Titanlegierung beträgt etwa 4,5 g/cm³, was nur 60 % der Dichte von Stahl entspricht. Die Festigkeit von reinem Titan kommt der von gewöhnlichem Stahl nahe, und einige hochfeste Titanlegierungen übertreffen viele legierte Baustähle. Daher ist die spezifische Festigkeit (Verhältnis von Festigkeit-zu-Dichte) von Titanlegierungen deutlich höher als die anderer metallischer Strukturmaterialien, was die Herstellung von Teilen mit hoher Einheitsfestigkeit, guter Steifigkeit und geringem Gewicht ermöglicht. Derzeit werden Titanlegierungen in Flugzeugtriebwerkskomponenten, Rahmen, Häuten, Befestigungselementen, Fahrwerken usw. verwendet.

2. Hohe thermische Festigkeit

Titanrohre halten Betriebstemperaturen stand, die mehrere hundert Grad höher sind als Aluminiumlegierungen, und können die erforderliche Festigkeit auch bei mäßig hohen Temperaturen beibehalten. Diese Arten von Titanlegierungen können über längere Zeiträume bei Temperaturen von 450–500 Grad arbeiten. Titanlegierungen behalten im Bereich von 150 bis 500 Grad eine sehr hohe spezifische Festigkeit bei, während die spezifische Festigkeit von Aluminiumlegierungen bei 150 Grad deutlich abnimmt. Der Betriebstemperaturbereich von Titanlegierungen kann 500 Grad erreichen, während Aluminiumlegierungen auf unter 200 Grad begrenzt sind.

3. Gute Korrosionsbeständigkeit

Titanlegierungen weisen beim Einsatz in feuchter Atmosphäre und Meerwasser eine deutlich bessere Korrosionsbeständigkeit als Edelstahl auf, insbesondere im Hinblick auf die Beständigkeit gegen Lochfraß, Säurekorrosion und Spannungskorrosion. Sie weisen außerdem eine hervorragende Korrosionsbeständigkeit gegenüber Alkalimetallen auf. Titan weist jedoch eine schlechte Korrosionsbeständigkeit gegenüber Medien auf, die reduzierenden Sauerstoff und Chromsalze enthalten.

4. Gute Leistung bei niedrigen-Temperaturen

Die mechanischen Eigenschaften der Legierung können bei niedrigen und hohen Temperaturen beibehalten werden. Titanlegierungen weisen eine gute Leistung bei niedrigen Temperaturen auf und enthalten extrem wenige interstitielle Elemente wie TA7, die bei -253 Grad einen gewissen Grad an Plastizität aufrechterhalten können. Daher sind Titanlegierungen auch ein wichtiger Tieftemperatur-Strukturwerkstoff.

 

 

Verwendungsmöglichkeiten von Titanrohren

chemische Industrie

Titan verfügt über eine natürlich schützende Oxidschicht und eine ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit und weist in sauren, alkalischen und salzhaltigen Medien eine extrem niedrige Korrosionsrate auf -nur 1/200stel der von Edelstahl. Dadurch eignet es sich hervorragend für Anwendungen wie Prozessrohrleitungen, Wärmetauscher und Kondensatoren.

Schifffahrtsindustrie

Titanrohre sind beständig gegen Korrosion durch Meerwasser und Meeresatmosphäre, und ihre geringe Dichte und hohe Festigkeit ermöglichen leichte Konstruktionen, wodurch das Gesamtgewicht von Schiffen oder Plattformen reduziert wird. Es eignet sich für Meerwasserleitungen, Schiffsdecks sowie Stützrohre und Halterungen in Offshore-Plattformen.

Luft- und Raumfahrtindustrie

Titanrohre haben eine Zugfestigkeit von 600–900 MPa, die höher ist als Rohre aus Edelstahl 304 und Aluminiumlegierung 6061, dennoch beträgt ihre Dichte nur 60 % der von Stahl. Es kann in einem Temperaturbereich von -253 bis 500 Grad stabil betrieben werden und eignet sich daher für Hydraulik-, Kraftstoff- und Pneumatikleitungen sowie für Halterungen, Rahmen und Stützkomponenten, die Korrosionsbeständigkeit erfordern.

Industriesektor

kommerziell reines Titan (wie zGr2) weist eine ausgezeichnete Hitze- und Korrosionsbeständigkeit unter 300 Grad auf, während Titanlegierungen (wie Ti-6Al-4V) in Umgebungen zwischen 315 und 400 Grad eine hohe Festigkeit beibehalten. Daher ist es ideal für die Herstellung von Hochtemperatur-Industrierohrleitungen, Wärmetauscheranlagen und Erdölraffinerieanlagen.

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