Titanio cabeza hemisférica grado 1 grado 2 grado 5 Titanio cabeza disco Titanio cabeza hemisférica plato en forma de equipo de titanio

Titanio cabeza hemisférica grado 1 grado 2 grado 5 Titanio cabeza disco Titanio cabeza hemisférica plato en forma de equipo de titanio

La cabeza hemisférica de titanio (también llamada cabeza en forma de plato de titanio o cabeza de plato de titanio) es un componente crítico en recipientes a presión, tanques de almacenamiento,y otros equipos industriales cuya forma y propiedades materiales sean esenciales para resistir la presión internaEstas cabezas se utilizan a menudo en la industria química, petroquímica,y las industrias de generación de energía debido a su excelente resistencia a la corrosión y la relación fuerza/peso.

Tipos de cabezas hemisféricas de titanio basadas en los grados de titanio

Las cabezas hemisféricas de titanio se pueden fabricar a partir de varios grados de titanio, y cada grado ofrece ventajas distintas dependiendo de la aplicación.Los grados comunes utilizados para estas cabezas son el grado 1, Grado 2, y Grado 5.

1Titanio de grado 1 cabeza hemisférica

El titanio de grado 1 es el titanio comercialmente puro con el contenido de aleación más bajo.Tiene una buena formabilidad y soldadura, pero una resistencia menor en comparación con otras aleaciones de titanio.

• Propiedades clave:

  • Resistencia a la corrosión: excelente resistencia a la mayoría de los ácidos, el agua de mar y los ambientes oxidantes.
  • Resistencia: La resistencia más baja de los grados de titanio, pero aún más fuerte que muchos otros metales como el aluminio y el acero inoxidable.
  • Soldadura: muy buena soldadura y es ideal para formar formas complejas como cabezas hemisféricas.
  • Aplicaciones: Ideal para aplicaciones que requieren resistencia a la corrosión, pero donde la alta resistencia no es una preocupación principal.

• Uso típico:

  • Intercambiadores de calor, tanques, recipientes y tuberías en el procesamiento químico.
  • Equipo marino, especialmente en el agua de mar.

2Titanio de grado 2 cabeza hemisférica

El titanio de grado 2 es la aleación de titanio más utilizada. Tiene una resistencia ligeramente mayor que el grado 1 y conserva propiedades de resistencia a la corrosión similares.También es muy fácil soldar y formar formas complejas como cabezas hemisféricas.

• Propiedades clave:

  • Resistencia a la corrosión: Resistencia excepcional a diversos ácidos, agua de mar y productos químicos.
  • Resistencia: mayor resistencia que el grado 1, lo que lo hace adecuado para aplicaciones estructurales más exigentes.
  • Soldadura: buena soldadura, comúnmente utilizada en aplicaciones que requieren soldadura de alta calidad.
  • Formabilidad: Puede ser fácilmente trabajado en frío, por lo que es adecuado para formar formas hemisféricas y otras formas complejas.

• Uso típico:

  • recipientes a presión, intercambiadores de calor y tanques en las industrias química, petroquímica y de generación de energía.
  • Aplicaciones aeroespaciales y marinas.

3Titanio de grado 5 cabeza hemisférica (Ti-6Al-4V)

El titanio de grado 5 es una aleación compuesta por 90% de titanio, 6% de aluminio y 4% de vanadio.que ofrece una resistencia superior y una mayor resistencia al calor en comparación con el grado 1 y el grado 2Esto lo hace adecuado para aplicaciones donde se requiere una alta resistencia y resistencia a la corrosión.

• Propiedades clave:

  • Resistencia: una de las aleaciones de titanio más resistentes, con una resistencia a la tracción de aproximadamente 900 MPa (en comparación con alrededor de 400-550 MPa para el grado 1 y el grado 2).
  • Resistencia a la corrosión: excelente resistencia a la corrosión, aunque ligeramente inferior a la del grado 1 y el grado 2 en ambientes extremadamente agresivos.
  • Resistencia al calor: Resistencia superior a altas temperaturas en comparación con otros grados de titanio, lo que lo hace adecuado para aplicaciones de alta temperatura.
  • Saldurabilidad: Saldurabilidad moderada. Aunque se puede soldar, se debe tener cuidado de evitar problemas como la absorción de hidrógeno, que podría afectar sus propiedades mecánicas.

• Uso típico:

  • Aplicaciones aeroespaciales e industriales de alto rendimiento donde la alta resistencia y resistencia a la corrosión son críticas.
  • recipientes a presión y intercambiadores de calor en entornos de alta temperatura, como los de las industrias del petróleo y el gas y de la generación de energía.

Proceso de fabricación de la cabeza hemisférica de titanio

Las cabezas hemisféricas de titanio se producen típicamente utilizando procesos como el dibujo profundo, la formación en caliente o el prensado.

1. Preparación de las hojas: las hojas de aleación de titanio se cortan al tamaño requerido.
2. Formación: La lámina de titanio se calienta y luego se presiona o se dibuja en la forma hemisférica mediante una prensa o una matriz de formación.
3. Soldadura: Si es necesario, la cabeza hemisférica se soldará al cuerpo cilíndrico del recipiente o del tanque.La soldadura de titanio requiere un control cuidadoso del calor y del ambiente de soldadura para evitar la contaminación.
4. Post-procesamiento: Después de formar y soldar, las cabezas hemisféricas de titanio pueden someterse a tratamientos como decapado, pulido o pasivación para mejorar la resistencia a la corrosión y la calidad de la superficie.

Ventajas de las cabezas hemisféricas de titanio

1. Resistencia a la corrosión:
   • Las aleaciones de titanio, en particular de grado 1 y grado 2, son conocidas por su resistencia a la corrosión superior, que es crucial en entornos químicos y marinos.
2. Relación fuerza-peso:
   • El titanio ofrece una alta relación resistencia-peso, lo que significa que las cabezas pueden soportar altas presiones internas sin añadir peso significativo,que es importante en industrias como la aeroespacial y marina.
3. La longevidad:
   • Debido a la excelente resistencia al titanio a la corrosión, las cabezas hemisféricas hechas de este material tienen una larga vida útil con un mantenimiento mínimo.
4. Resistencia a altas temperaturas:
   • El titanio de grado 5, en particular, es adecuado para aplicaciones a altas temperaturas, garantizando la integridad estructural en entornos de calor extremo.
5. Biocompatibilidad:
   • El titanio de grado 1 y de grado 2 es biocompatible, lo que los hace ideales para aplicaciones en equipos médicos, como implantes e instrumentos quirúrgicos.

Aplicaciones de las cabezas hemisféricas de titanio

1. Los buques a presión:
   • Se utiliza en industrias como la petroquímica, farmacéutica y procesamiento de alimentos donde la presión interna debe contenerse de manera segura.
2. Los intercambiadores de calor:
   • Las cabezas de titanio se utilizan en intercambiadores de calor debido a su resistencia a la corrosión y su capacidad para soportar altas cargas térmicas.
3. Contenedores de almacenamiento:
   • Se utiliza en tanques de almacenamiento que requieren una excelente resistencia a la corrosión de productos químicos o ácidos.
4. Aeroespacial:
   • Las propiedades de resistencia y ligereza del titanio lo hacen ideal para aplicaciones aeroespaciales, incluidos en tanques de combustible y componentes presurizados.
5. Aplicaciones marinas:
   • Ideal para el contacto con el agua de mar, donde la resistencia del titanio a la corrosión inducida por cloruro es crucial.
6. Generación de energía:
   • Se utiliza en la construcción de reactores y otros componentes de alta presión y alta temperatura en la industria de generación de energía.

Tipos de cabezas de plato según la forma

Las cabezas de plato se clasifican en función de sus formas geométricas, y cada tipo satisface necesidades estructurales o funcionales específicas.

Cabezas convexas:

• Estas cabezas cuentan con una superficie convexa exteriormente y se utilizan comúnmente para garantizar la integridad estructural de los contenedores que deben soportar la presión interna.
• Los ejemplos incluyen cabezas hemisféricas, cabezas ovaladas, cabezas de disco y cabezas esféricas sin bridas.
• Las cabezas hemisféricas se utilizan a menudo en recipientes de alta presión porque su forma puede distribuir uniformemente la presión interna.
• También se pueden utilizar cabezas ovaladas y cabezas de disco dependiendo del diseño y los requisitos de presión.
• Algunos cilindros de gas utilizan cabezas convexas hacia el interior, a veces denominadas cabezas de fondo combinadas, que mejoran la resistencia y la seguridad al proporcionar una distribución de carga más eficiente.

Las cabezas cónicas:

• Las cabezas cónicas presentan una forma cónica y se utilizan típicamente en aplicaciones donde es necesaria una transición suave entre las formas cilíndricas y cónicas,como en ciertos tipos de reactores y torres.
• Estas cabezas son particularmente útiles para manejar tensiones internas y externas debido a su naturaleza cónica.

Las cabezas planas:

• Las cabezas planas son menos comunes que las cabezas convexas o cónicas y se utilizan en recipientes donde la presión interna es relativamente baja o ausente.Son más fáciles de fabricar y soldar, pero generalmente son menos eficaces para manejar alta presión interna.

Las formas de combinación:

• Algunas cabezas combinan diferentes formas geométricas para lograr beneficios de diseño o estructura específicos.para satisfacer las necesidades funcionales del buque.

(Cabeza de plato de titanio) DIN28013:

Procedimientos de producción de las cabezas de plato de titanio

La producción de cabezas de plato de titanio implica varios pasos críticos para garantizar que el material cumpla con los estrictos requisitos de resistencia, resistencia a la corrosión y acabado superficial.Aquí hay un desglose del proceso de producción:

Producción inicial de placas de titanio o placas de acero placado

• Proceso: La producción comienza con la creación de placas de titanio o placas de acero revestidas, que se formarán en cabezas de plato.Estas placas son de titanio puro o aleaciones de titanio y también pueden incluir revestimiento con otros metales para mejorar las propiedades.
• Inspección: Las placas iniciales se inspeccionan para detectar cualquier defecto en el material, como grietas, inconsistencias o impurezas.

Limpieza y molienda de la superficie de la placa

• Proceso: Las superficies de las placas de titanio se limpian a fondo para eliminar cualquier oxidación, grasa u otros contaminantes.las superficies se muelen hasta un acabado liso para preparar el proceso de formación.

Protección de la capa y pintura

• Proceso: se aplica una capa protectora a la placa para evitar cualquier daño durante el proceso de formación y manipulación.La pintura puede aplicarse para proporcionar una mayor resistencia a la corrosión o con fines estéticos.

Formación (formación en caliente o en frío)

• Proceso: La placa de titanio se forma luego en forma de plato, ya sea mediante moldeo en caliente (a temperaturas elevadas para aumentar la maleabilidad) o mediante moldeo en frío (a temperatura ambiente).Este proceso da forma a la placa en la configuración deseada de la cabeza del plato, que puede ser hemisférica, elíptica o cónica.

Preparación para cortar y moler

• Proceso: Después de formarse, se prepara la cabeza del plato para cortarla, se recorta el exceso de material y se muelen los bordes para asegurar un acabado limpio y uniforme.

Encurtidos

• Proceso: El decapado consiste en sumergir la cabeza del plato de titanio en un baño de ácido para eliminar cualquier escama, capa de óxido o contaminantes formados durante el proceso de formación y soldadura.Este paso asegura que la cabeza del plato tiene una superficie limpia para el procesamiento posterior.

Pruebas UT y PT

• Proceso: Se realizan ensayos ultrasónicos (UT) y ensayos de penetración (PT) para detectar cualquier defecto interno o superficial, respectivamente.Estos métodos de ensayo no destructivos aseguran la integridad estructural de la cabeza del plato de titanio.

Limpieza de la superficie según lo solicitado

• Proceso: Si se requiere un acabado de superficie específico (por ejemplo, alto brillo o satén), se pulió para lograr la apariencia y la suavidad deseadas.Esto también mejora la resistencia a la corrosión de la superficie.

Inspección final

• Proceso: Se realiza una inspección final para garantizar que la cabeza de la placa de titanio cumple con todos los requisitos especificados, incluidas las dimensiones, los estándares de calidad y los criterios de rendimiento.Los defectos o discrepancias se solucionan antes de pasar a la siguiente etapa.

Envasado

• Proceso: una vez que la cabeza de la placa de titanio pasa todas las inspecciones, se empaqueta cuidadosamente para su envío.garantizar que llegan en excelentes condiciones al lugar de instalación.

Especificaciones de las cabezas de titanio:

Composición química

Propiedad mecánica