أنابيب تيتانيوم مستطيلة الشكل تُستخدم في هياكل البناء

تُصنع أنابيب التيتانيوم من التيتانيوم أو سبائكه. وتتميز بخفة وزنها، وقوتها العالية، ومقاومتها الممتازة للتآكل. وهي متوافقة مع معايير مثل GB/T3624 وGB/T3625 وASTM B337/338، وتُستخدم على نطاق واسع في الصناعات الكيميائية، والفضاء، والهندسة البحرية، والطب، وغيرها من المجالات. تشمل الدرجات الشائعة TA0-TA10، وسلسلة BT1، وGr1-Gr2. تُصنف هذه الدرجات إلى النوع ألفا (سلسلة TA)، والنوع بيتا (سلسلة TB)، والنوع ألفا + بيتا (سلسلة TC). يتم تعديل خصائصها بإضافة عناصر مثل الألومنيوم والموليبدينوم. وعلى وجه الخصوص، يُعزز الألومنيوم قوة المادة ومقاومتها للحرارة.

تشمل عملية إنتاج أنابيب التيتانيوم تقنيات مثل الدرفلة على البارد واللحام والبثق. يتراوح قطرها الخارجي من 4 مم إلى 2800 مم، مع ضبط انحراف سمك الجدار ضمن ±12.5%. يجب أن يتوافق تركيبها الكيميائي مع معايير محتوى الشوائب للحفاظ على مرونتها. تبلغ كثافتها حوالي 4.51 جم/سم³، ويمكن أن تصل قوة شدها إلى أكثر من 895 ميجا باسكال. يتراوح نطاق درجة حرارة تشغيلها من -253 درجة مئوية إلى 550 درجة مئوية. تُستخدم أنابيب التيتانيوم بشكل أساسي في تطبيقات مثل معدات التبادل الحراري (مثل المكثفات والمبخرات)، وكأنابيب قياسية في صناعة الطاقة النووية، وفي مكونات ضواغط محركات الطائرات، وفي خزانات تخزين وقود المركبات الفضائية.

تُصنع هذه الأنابيب عادةً من التيتانيوم النقي تجاريًا (مثل: الدرجة 1/TA1، الدرجة 2/TA2) أو سبائك التيتانيوم (مثل: Ti-6Al-4V/TC4، Ti-3Al-2.5V/TA18). تشمل الخصائص الرئيسية للمواد ما يلي:

نسبة عالية من القوة إلى الكثافة: قوة الشد قابلة للمقارنة بالفولاذ الكربوني، بكثافة تبلغ 4.51 جم/سم³ (أقل بكثير من الفولاذ).

مقاومة استثنائية للتآكل: توفر طبقة أكسيد كثيفة ذاتية الإصلاح مقاومة فائقة للأحماض (بما في ذلك حمض الهيدروكلوريك وحمض الكبريتيك) والقلويات وغيرها من الوسائط العدوانية.

خصائص التصنيع المواتية: قابلية لحام ممتازة، وقابلية تشكيل على البارد/الساخن، ومتانة في درجات الحرارة المنخفضة.

أداء درجات الحرارة المرتفعة: يحافظ على قوة وصلابة عاليتين حتى 600 درجة مئوية، مع قوة تمزق زحف جيدة عند درجات حرارة تقترب من 900 درجة مئوية.

تتضمن عملية الإنتاج أربع مراحل أساسية:

اختيار المواد الخام: أنابيب التيتانيوم الدائرية الملحومة أو غير الملحومة كمادة خام.

تشكيل بالدرفلة: الدرفلة على البارد/الساخن لتحويل المقاطع العرضية الدائرية إلى مقاطع مستطيلة.

المعالجة الحرارية: التلدين لتحسين الخواص الميكانيكية وتخفيف الإجهادات.

تشطيب السطح: التشغيل الآلي (الخراطة، والتلميع)، وإزالة النتوءات، والاختبار غير المدمر للقضاء على عيوب السطح.

تشمل نطاقات الأبعاد القياسية ما يلي:

الأبعاد الخارجية: من 3 مم إلى 500 مم (مربع/مستطيل)

سُمك الجدار: من 0.8 مم إلى 8 مم

الطول: ≤ 6000 مم (قياسي)

تتوفر أبعاد مخصصة حسب متطلبات العميل.

صناعة الطيران والفضاء: هياكل الطائرات، مكونات المحركات

الهندسة البحرية: أنظمة أنابيب السفن، ووحدات تحلية المياه (مقاومة التآكل الناتج عن مياه البحر)

المواد الكيميائية والطاقة: معالجة الكلور القلوي، معدات البتروكيماويات، المبادلات الحرارية

البناء والآلات: الهياكل الإنشائية، وأنظمة تركيب الألواح الشمسية، ومكونات الرافعات

الأجهزة الطبية: الأدوات الجراحية والغرسات (التي تتميز بالتوافق الحيوي)