Les plaques revêtues d'acier au titane combinent la résistance structurelle de l'acier au carbone avec l'excellente résistance à la corrosion acide-alcali du revêtement en titane, ce qui en fait des matériaux clés pour les récipients sous pression, les réacteurs et les équipements d'échange de chaleur utilisés dans les industries pétrolières, gazières et chimiques. Néanmoins, les joints soudés restent des points faibles à haut risque de défaillance des équipements dans les projets pratiques et sont des objets de contrôle critiques pour l'inspection des équipements chimiques. La cause profonde réside dans la mauvaise compatibilité métallurgique de soudage entre le titane et l'acier.
Lors du soudage par fusion directe à haute température, le titane et l'acier subissent des réactions métallurgiques intenses et forment des composés intermétalliques titane-fer cassants.le soudage par fusion directe du titane sur l'acier est strictement interdit.
La solution industrielle fiable adopte un soudage en couches avec transition d'isolation. La couche de base en acier au carbone est soudée en premier pour la résistance structurelle, suivie du revêtement en titane. Des métaux d'apport de transition spéciaux et des couches d'isolation sont appliqués pour bloquer la diffusion inter-éléments métalliques différents. Des exigences strictes sont imposées en matière de précision des rainures, de nettoyage entre passes et d'apport de chaleur.
Les risques fréquents de fabrication sur site proviennent principalement d'écarts de processus : broyage excessif du revêtement en titane, sélection inappropriée des métaux d'apport de transition et oxydation de la couche de titane causée par une pureté insuffisante du gaz de protection. De minuscules défauts se propageront rapidement dans des conditions de service pétrole-gaz corrosives à haute température, haute pression et entraîneront une défaillance de corrosion des joints. Par conséquent, un contrôle rigoureux du processus de soudage et une construction standardisée sur site sont essentiels pour un fonctionnement stable à long terme de l'acier au titane. équipement chimique plaqué-plaque.
