深海工程用Ti80鈦鍛件

詳細描述

Ti80鈦合金是我國自行研制的875MPa級耐蝕可焊α-β型結(jié)構(gòu)鈦合金 ， 其名義成分為Ti-6A1-3Nb-2Zr-1Mo, 在國標中對應(yīng)的牌號為TA31。其由于優(yōu)異的沖擊韌性、 斷裂韌性和耐蝕性能， 以及良好的焊接性能， 現(xiàn)已批量化應(yīng)用于潛艇和水中兵器的受力構(gòu)件、螺栓、軸以及耐壓殼體等， 在船舶 、石油、化工、機械等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。Ti80鈦合金由于比強度高,比韌性好、耐海水腐蝕特別是耐海水中的氯離子腐蝕,是海洋工程應(yīng)用中的優(yōu)秀材料,又被譽為“海洋金屬”,在海洋工程應(yīng)用非常廣泛。

Ti80鈦鍛件的主要應(yīng)用：

1、深潛器耐壓球殼及構(gòu)件

在深潛器耐壓殼體的應(yīng)用方面美國開展的比較早,如Aim科研深潛器,1973年改建時將耐壓殼體換成鈦合金(板厚49mm),代替1964年建造時采用的HY0高強鋼(板厚38mx,下潛深度從200m增加到3600m.它的輔助箱及高壓空氣容器也采用T-6lVE鈦合金建造。1981年和1982年建造的“海崖”號深潛器裝備了鈦的觀察艙和操縱艙,下潛深度可達600m。由此也可以看出,大深度深潛器的殼體材料發(fā)展趨勢也是用鈦合金。我國目前也在用鈦合金研制深潛器的壓艙和浮力球等部件。

2、換熱器

在海洋工程中,熱交換器的應(yīng)用最廣泛的采用鈦合金。俄羅斯自1962年以來各種類型的熱交換器建造并成功運行六千多臺,已經(jīng)達到了完全商業(yè)化的水平。我國也成功的運用鈦合金生產(chǎn)了多臺船用熱交換器,并成功的運行在船上。

3、閥門

船上的泵、閥及管子,由于工作介質(zhì)為海水,對材料要求耐海水腐蝕性能好。有的泵,工作條件非常惡劣,如造水系統(tǒng)的往復(fù)式鹽水泵,介質(zhì)為高度濃縮的鹽水。以前泵內(nèi)的柱塞、閥、閥座等采用1Crl3不銹鋼制造,并在表面鍍鉻。使用時間不長,就銹蝕嚴重,須經(jīng)常更換。用鈦合金更換后不再存在維修問題。

4、緊固件

緊固件是機械基礎(chǔ)件的重要組成部分,俗稱"工業(yè)之米”,在各行各業(yè)廣泛應(yīng)用,緊固件包括螺釘、螺栓、螺母、墊圈、銷、鍵、擋圈等產(chǎn)品。隨著鈦合金設(shè)備、結(jié)構(gòu)、管系、法蘭,各型泵、閥等在海洋上的廣泛應(yīng)用,鈦合金緊固件在海洋工程上的應(yīng)用也有較大提高,特別是在艦船上的應(yīng)用更為廣泛。如我國某艇通海管道用螺栓已采用Ti80鈦合金和TC4鈦合金,螺母采用TA5合金,墊片采用TA2鈦棒。我國近幾年引進的多條各型艦船,其上面的鈦設(shè)備用緊固件大都采用鈦合金,從實船考察發(fā)現(xiàn)鈦合金緊固件經(jīng)過幾十年的海水浸泡,其表面沒有產(chǎn)生腐蝕現(xiàn)象。所以采用鈦合金緊固件可以解決耐海水腐蝕、異種材料間的電化學(xué)腐蝕等問題,并可大大提高螺栓的使用壽命、并減輕設(shè)備重量。