Toepassing van titaniumbuizen

Titaniumlegering heeft een hoge sterkte en lage dichtheid, goede mechanische eigenschappen, goede taaiheid en corrosieweerstand. Bovendien hebben titaniumlegeringen slechte verwerkingsprestaties en zijn ze moeilijk te snijden. Tijdens hete verwerking zijn ze zeer gevoelig voor het absorberen van onzuiverheden zoals waterstof, zuurstof, stikstof en koolstof. Er is ook sprake van een slechte slijtvastheid en een complex productieproces. De industriële productie van titanium begon in 1948. De ontwikkeling van de luchtvaartindustrie vereist dat de titaniumindustrie groeit met een gemiddeld jaarlijks groeipercentage van ongeveer 8%. Momenteel heeft de jaarlijkse productie van verwerkingsmaterialen van titaniumlegeringen in de wereld meer dan 40.000 ton bereikt, met bijna 30 soorten titaniumlegeringen. De meest gebruikte titaniumlegeringen zijn Ti-6Al-4V (TC4), Ti-5Al-2.5Sn (TA7) en industrieel puur titanium (TA1, TA2 en TA3).
Titaniumlegering wordt voornamelijk gebruikt om compressorcomponenten voor vliegtuigmotoren te maken, gevolgd door structurele componenten voor raketten, raketten en hogesnelheidsvliegtuigen. Halverwege-1960 werden titanium en zijn legeringen al in de algemene industrie gebruikt voor het maken van elektroden in de elektrolyse-industrie, condensors in energiecentrales, verwarmingstoestellen voor aardolieraffinage en ontzilting van zeewater, en apparaten voor de bestrijding van milieuvervuiling. Titanium en zijn legeringen zijn een corrosiebestendig structuurmateriaal geworden. Daarnaast wordt het ook gebruikt voor de productie van waterstofopslagmaterialen en vormgeheugenlegeringen.
China begon in 1956 met onderzoek naar titanium en titaniumlegeringen; Halverwege-1960 begon de industriële productie van titaniummaterialen en werden TB2-legeringen ontwikkeld.
Titaniumlegering is een nieuw belangrijk structureel materiaal dat wordt gebruikt in de lucht- en ruimtevaartindustrie, met een soortelijk gewicht, sterkte en gebruikstemperatuur tussen aluminium en staal. Het heeft echter een hoge specifieke sterkte en uitstekende weerstand tegen zeewatercorrosie en prestaties bij ultralage temperaturen. In 1950 gebruikten de Verenigde Staten voor het eerst niet-dragende componenten zoals hitteschilden aan de achterkant van de romp, windschermen en staartschilden op F-84 jachtbommenwerpers. Vanaf de jaren zestig verschoof het gebruik van titaniumlegering van de achterste romp naar de middelste romp, waarbij constructiestaal gedeeltelijk werd vervangen om belangrijke dragende componenten zoals frames, balken en vleugelglijbanen te vervaardigen. Het gebruik van titaniumlegeringen in militaire vliegtuigen is snel toegenomen en bereikt 20% tot 25% van het structurele gewicht van het vliegtuig. Vanaf de jaren zeventig begonnen civiele vliegtuigen een grote hoeveelheid titaniumlegeringen te gebruiken, terwijl Boeing 747-vliegtuigen meer dan 3640 kilogram titanium gebruikten. Het gebruik van titanium in vliegtuigen met Mach-getallen van minder dan 2,5 is voornamelijk bedoeld om staal te vervangen en het structurele gewicht te verminderen. Het US SR-71 hogesnelheidsverkenningsvliegtuig op grote hoogte (vliegend op Mach 3 en een hoogte van 26.212 meter), waarbij titanium 93% van het structurele gewicht van het vliegtuig voor zijn rekening neemt, staat bekend als het 'volledig titanium "vliegtuig. Wanneer de verhouding tussen stuwkracht en gewicht van vliegtuigmotoren toeneemt van 4-6 naar 8-10, en de uitlaattemperatuur van de compressor dienovereenkomstig stijgt van 200-300 graad C naar 500-600 graad C, laag -drukcompressorschijven en -bladen die oorspronkelijk van aluminium zijn gemaakt, moeten worden vervangen door een titaniumlegering, of een titaniumlegering moet worden gebruikt in plaats van roestvrij staal om hogedrukcompressorschijven en -bladen te vervaardigen, om het structurele gewicht te verminderen. In de jaren zeventig vertegenwoordigde de hoeveelheid titaniumlegering die in luchtvaartmotoren werd gebruikt over het algemeen 20% tot 30% van het totale structurele gewicht, voornamelijk gebruikt voor de productie van compressorcomponenten zoals gesmede titaniumventilatoren, compressorschijven en -bladen, gegoten titanium compressorbehuizingen, tussenliggende behuizingen, lagerschalen, enz. Ruimtevaartuigen maken voornamelijk gebruik van de hoge specifieke sterkte, corrosieweerstand en lage temperatuurbestendigheid van titaniumlegeringen om verschillende drukvaten, brandstoftanks, bevestigingsmiddelen, instrumentriemen, frames en raketgranaten te vervaardigen. Kunstmatige aardesatellieten, maanmodules, bemande ruimtevaartuigen en space shuttles maken ook gebruik van plaatlascomponenten van titaniumlegering.