Титанови материали в офшорното инженерство

Както развитието на морската икономика, така и развитието на съвременните военноморски сили изискват разработването на серия от морско оборудване. Практиката показва, че модерното морско оборудване, независимо дали става въпрос за дълбоководно оборудване за производство на нефт и газ, или ядрени подводници, подводници и друго оборудване, е включено в титаново оборудване, лекият, устойчив на корозия материал от титан и титанови сплави може да допринесе значително за морското оборудване за постигане на висока ефективност, дълъг живот и висока надеждност.

Както и текущия титан в областта на времето за развитие на океанското инженерство. Китай е голямата страна в световната титанова индустрия, има по-съвършена система за изследване и развитие на титан, производство и приложение, с широкомащабен производствен капацитет и многостранни технологични резерви за приложение, ускоряване на развитието на титан в морското инженерство, не само е необходимо , но и осъществимо.

В сравнение със стомана, неръждаема стомана, мед, алуминий и други материали, най-забележителната характеристика на титана е ниска плътност, висока якост, устойчивост на корозия, но също така има способността да устои на ерозия от морска вода, немагнитна, нестудена крехкост, висока пропускливост, лесен за формоване, леене, заваряване, така че да има широк спектър от приложения в различни морски инженерни дейности.

Титан в океанското инженерство в голяма степен, но има някои недостатъци и проблеми, които предизвикват загриженост. Океанското инженерство е изправено пред много предизвикателства, главно в пет аспекта:

Първо, в производството на титанови материали.

Поради високата точка на топене на титановите материали (1668), устойчивостта на деформация при висока температура, температурната зона на топлинна обработка е тясна, производството е трудно, особено големи размери, високопроизводителни титанови материали. Нуждаете се не само от голяма вакуумна пещ за топене (вакуумна електродъгова пещ, пещ със студен слой с електронен лъч), но и от оборудване за обработка под тежко налягане (ковашка преса, валцова мелница, екструдер и др.). Инвестициите в производствени единици за производство на титан са огромни, до 30 ~ 40 милиона / тон. Капацитетът за производство на титаново оборудване в сравнение със същата спецификационна стомана (1633, -16.00, -0.97%) е сравнимо или повече оборудване, докато неговата производителност и степента на използване на оборудването са само един от неговите десетки, което води до високи производствени разходи.

Второ, в продуктовия дизайн.

Титанът има висока якост на огъване ({{0}}.9), висок коефициент на якост на заваряване (повече от 0,9), докато модулът на еластичност, топлопроводимостта и коефициентът на затихване са ниски. При определени условия титанът е обект на контактни проблеми, като корозия на пукнатини, корозия на галванично свързване и водородна крехкост. Поради физичните, химичните и механичните свойства на титана трябва да се приемат нови кодове за проектиране и технически спецификации (като коефициент на безопасност, корозия, противопожарни мерки, структурна форма, заваръчна форма и т.н.) за проектиране на титаново оборудване. Коефициентът на затихване на титановия материал е малък (с изключение на сплавта с памет на формата TiNi), при използване на вибрации трябва да се вземат антивибрационни мерки. Титанът в промишленото поле само с няколко десетилетия история, по-малко опит в дизайна, много въпроси за изследване.

Трето, в производството на продукти.

Поради ниския модул на еластичност на титана, отскок при студена работа, ниска топлопроводимост, лесна за износване повърхност, драскотини и други характеристики, всички до формоването на титаниеви части, топлинна обработка, машинна обработка и други трудности, зрялата технология трябва да бъде изследван дълго време.

Четвърто, в приложението.

Поради силната устойчивост на корозия на титан, титаново оборудване за "постоянно" или полупостоянно оборудване, цикълът на оценка на оборудването е много дълъг, така че използването на единица от едно, две, три поколения инженери и техници е трудно да се напълно разбират приложението на дадено устройство, не могат да направят цялостна и обективна оценка на титаново оборудване.

Пето, в концепцията за избор на материал.

За повечето хора все още е трудно да преодолеят инерционното мислене „титанът е твърде скъп“. При ограничения инвестиционен капацитет е трудно да се използва корпусната стомана, която е 5 до 10 пъти по-скъпа от титановия материал, за да се замени морското оборудване за производство на стомана или мед. Сравнително казано, еднократната инвестиция в титаново оборудване наистина е много голяма и техническите и икономическите предимства на титановото оборудване се отразяват главно от разходите за целия живот, т.е. главно от дългосрочните ползи. Беше извършена много работа в оценката на ползите и насърчаването на популяризирането на титанови материали за разширяване на приложението им в морското инженерство.