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沈陽泰恒通用科技有限公司公司以“著眼軌道交通設備,開發鈦合金應用技術”為發展理念,以鈦合金貨架,鈦合金螺絲,鈦合金絲為主打產品,公司先后與中國北車集團、南車集團旗下公司建立了良好的合作關系,并在車輛輕量化、替代進口產品等方面開展了廣泛的合作。

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鈦合金在船舶上的應用及防腐
發布時間:2018-12-11 15:32 來源:沈陽泰恒通用科技有限公司 閱讀:
船舶是海軍最重要的裝備,是海上運輸和戰斗的平臺。造船材料應具有耐海水和海洋大氣腐蝕、比強度高、塑性好、韌性好和加工工藝等特點。選用優良材料制造軍艦是保證海軍裝備完整性和先進性的基礎。
    
     鈦合金在艦船上的應用主要基于鈦合金的以下特點:強度范圍寬、機械性能優良、物理性能獨特(包括磁性能)、比強度和結構效能高、腐蝕性能優良。耐離子、耐腐蝕、抗沖擊性能優良、附加性好、工藝及焊接性能優良、成本效益合理、管道系統傳統材料的使用壽命受到大量海洋管道材料使用經驗的限制。其中,管道系統使用1.2-2年后會發生腐蝕,CuNi管道系統的使用壽命為6-8年,而鈦合金管道系統中的管道、泵、閥門、換熱器等設備的使用壽命可達40年以上。在海洋環境下長期服役,在設計船用鈦合金時,應綜合考慮合金的強度、應力腐蝕斷裂韌性和焊接性。
    
     俄羅斯是世界上最早開發和使用海洋鈦合金的國家。也是應用最廣泛、數量最多的船用鈦合金。主要包括PT-7M、PT-1M、PT-3V、37、5V鈦合金及其相應的焊絲,并形成了490、585、686、785MPa等不同強度等級的船用鈦合金產品。已成功地應用于船舶上的下列部件和設備:深水立管、給水管、泵、過濾器、海管、飲用水管、鉆探管和地下水管、換熱器、柴油機獨立消防泵和消防系統、深水設備核動力破冰船列寧、北極、俄羅斯、蘇聯先后采用了高強度柔性拉伸件、緊固接頭、管道系統和技術方案容器。前蘇聯核動力破冰船上的鈦蒸汽發生器已經安全使用20到40年,沒有任何嚴重損壞。
    
     美國的海洋鈦合金主要是航空鈦合金。選擇在海水腐蝕環境下具有耐腐蝕性、焊接性和抗應力腐蝕性的鈦合金,包括純鈦、Ti-0.3Mo-0.8Ni、Ti-3Al-2.5V、Ti-6Al-4V、Ti-6Al-4V ELI、Ti-3Al-8V-6Cr-4Mo-4Zr。研制了Ti-5Al-1Zr-1Sn-1V-0.8Mo-0.1Si、Ti-6Al-2Nb-1Ta-0.8Mo等海洋鈦合金,在艦船上使用高性能鈦合金,對提高艦船的流動性、穩定性、有效性、減輕艦船重量等有重要作用。美國海軍對以下艦艇進行了認證試驗,包括:核動力航空母艦(CVN)、導彈巡洋艦(CG-47)、導彈護衛艦(FFG-7)、探測艦(MCM)、兩棲登陸艇(LSD41CV)、登陸艦、氣墊艦(LVCA)、兩棲突擊登陸艦(LHD、快速作戰補給船(A.OE-6、SWATH T-AGOS 19、MHC-51和DDG-51.高性能鈦合金已經或將要用于船舶冷卻系統、海水系統和滅火系統、結構部件、螺旋槳、污水處理系統、電氣部件、fas。等等。
    
     我國船舶用鈦合金的研究和應用始于20世紀60年代,經過幾十年的發展,已形成了較為完整的船舶、潛艇和深潛用鈦合金體系,能夠滿足船舶、潛艇不同強度等級的要求。應用領域包括船體結構、推進系統、電力系統、電子信息系統、輔助系統、專用設備等。根據屈服強度等級,490MPa以下的屈服強度為優質低強度鈦合金。塑性:490-790MPa為中強度鈦合金,高于790MPa的是高強度鈦合金,主要用于船舶動力工程和船舶專用機械的耐熱耐腐蝕零件。
    
     日本船用鈦合金主要為純鈦、Ti-6Al-4V、Ti-6Al-4V ELI,主要用于深潛艇和各種民用游艇、漁船的壓力殼。
    
     腐蝕問題:艦船用可拆卸接頭(法蘭、螺紋接頭等)存在小裂紋,裂紋中含有腐蝕性的高濃度氯離子和氟離子,這就要求鈦合金具有良好的耐高溫縫隙腐蝕性能。在鈦合金換熱器和海水淡化設備中,在90-250℃、中pH值1.5-4.0(尤其在鹽和煤油樣沉積物中)的工作條件下,縫隙腐蝕是非常致命的。
    
     (2)鈦合金表面含釕/鈀的表面處理,如釕/鈀元素滲入鈦合金表面或微弧氧化在鈦合金表面形成含釕/鈀元素的氧化物。還可以在鈦合金表面制備含有Ru/Pd元素的梯度涂層。
    
     (3)采用陰極保護技術保護鋼結構時,電位在-800~1050mV之間,避免了鈦合金因氫過飽和而引起的氫致裂紋。
    
     1。采用熱氧化、微弧氧化、陽極氧化等方法,在金屬表面形成氧化層或陶瓷層,實現絕緣,通過氧化鈦管,可使鈦合金的陰極極化效應降低80%-90%。氧化膜的壽命與鈦管的壽命相等。
    
     1。艦船用船體、高壓容器、拉伸件等大型結構件需要根據壓力性能要求使用高強度鈦合金,并要求高強度鈦合金厚壁焊縫的連接應具有優良的性能。在海水中不可操作,焊接后不進行熱處理。
    
     2。美國和歐洲采用TC4鈦合金和低間隙TC4鈦合金(氧含量控制在0.13%以內);俄羅斯普羅米修斯結構材料中央研究所開發了PT-3V、37、5V海洋鈦合金;中國開發了TA24、TA31鈦合金。UM合金。
    
     三。對于大型結構件,焊接后不能進行熱處理,但表面存在拉應力,大大降低了鈦合金構件的耐腐蝕性和抗疲勞性。將拉伸應力轉變為壓縮應力,有利于疲勞性能的提高。
    
     對于材料的研究,我國海洋鈦合金還需要開展鈦合金在海洋環境中的性能,包括:
    
     (1)研究了工作條件(溫度、pH值、溶液組成)、應力模式(自由狀態、反向彎曲、扭轉)、交變載荷對鈦合金在空氣和海水中的腐蝕疲勞、疲勞裂紋擴展速率和應力腐蝕斷裂韌性的影響;
    
     (2)加工工藝對鈦合金管材織構類型(徑向織構、軸向織構)和織構類型對加工工藝(壓扁、爆破)性能的影響;
    
    

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沈陽泰恒通用科技有限公司主要生產鈦合金貨架,鈦合金螺絲,鈦合金絲等各種鈦合金產品,是一家集鈦合金產品研發、設計、生產、銷售于一體的高新技術企業。