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鈦及鈦合金行業

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鈦合金板在電力工業方面的使用

   2014-09-09 IP屬地 陜西5240
   建立在沿海地區的熱電站及核電站,是用海水作為冷凝器的冷卻水。冷凝器的功能是把蒸汽冷凝成水。通常,冷凝器都采用銅合金管,如鋁黃銅管,這種管材只能在潔凈的海域內才能取得滿意的使用效果,問題就在于海水迅速惡化,鋁黃銅管會受到含硫化氫海水的嚴重腐蝕,經常出現泄漏。使用冷凝器的優點就在于抗蝕和壽命長。鈦合金板的抗蝕性表現在耐化學腐蝕和腐蝕兩個方面鈦對海水、硫化物.氯化物引起的腐蝕,以及由海洋生物、沉積物引起的點腐蝕都有很強的抗力;另一方面又能抵御因高速海水和局部渦流而產生的加速腐蝕現象,這是因為鈦表面能迅速修復受到損傷的保護性氧化膜,即使在臺泥沙和金剛石砂航的、流速為2m/s的海水中,欽表面的腐蝕率也是很低的。因而用銑制成的冷凝器可以提高海水的流速,有利于提高冷卻效果。
  由于鈦合金板的比強度高,疲勞性能好及耐腐蝕,因此也適宜做蒸汽輪機的葉片,主要是低壓段的最后幾級。通常汽輪機葉片是用馬氏體不銹鋼制成的。鋼的比重大,對于高速旋轉的汽輪機,鋼葉片要承受巨大的離心力。此外,水蒸汽中常合有氯化物相硫化物,這是因冷凝器泄漏等原因造成的。這些介質導致例葉片表面產生點蝕,葉根與葉尖之間或在拉筋處形成縫隙腐蝕,被腐蝕的部位就會成為裂紋源。Crl3鋼的疲勞性能也不理想,在具有飽和氯化鈉溶液的腐蝕環境中,特別是在pH值較低并溶有氧的情況下,Crl3鋼的疲勞強度大大下降。
  采用鈦葉片直接按原幾何形狀代替鋼葉片,情況就會大力好轉。鈦葉片輕,在相同轉速下葉根部受的離心力可減少40%。此外,鈦葉片對含鹽蒸汽的耐蝕性也遠優于鋼,欽甘金的疲勞性能也高于不銹鋼。在空氣中,Ti—6A1—4Y合金的疲勞強度比Cr13鋼大約高30%,而在氯化鈉镕液中Crl3鋼的疲勞強度還要下降2/3—4/5,與之相比,鈦合金的疲勞性能則不受影響。因而,在腐蝕條件下考慮到疲勞性能的優劣,是以鈦代鋼的最重要因素。
  鈦合金板還可用作發電機護環。在整個透平發電機系統中,護環是重要部件,大型發電機對護環的要求是強度高,抗斷裂性能好,對水介質中的應力腐蝕開裂不敏感,而且應無磁性。目前的護環是用奧氏體Fe—Mn—Cr合金制成的,該合金有較強的應力腐蝕開裂傾向,并且達到高強度的可靠性也存在問題。與此相反,鈦合金板護環的比強度很容易達到設計要求,且無磁,對應力腐蝕不敏感,因而用鈦制造護環是適宜的。目前,蘇聯在這方面居領先地位。
 
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