Materiale de titan în inginerie offshore

Atât dezvoltarea economiei maritime, cât și dezvoltarea forțelor navale moderne necesită dezvoltarea unei serii de echipamente marine. Practica arată că echipamentele maritime avansate, fie că este vorba de echipamente de producție de petrol și gaze de adâncime, sau submarine nucleare, submersibile și alte echipamente, sunt implicate în echipamentele din titan, titanul ușor, rezistent la coroziune și materialele din aliaje de titan pot aduce o contribuție semnificativă la echipamentele marine pentru a obține eficiență ridicată, durată lungă de viață și fiabilitate ridicată.

Precum și titanul actual în domeniul timpului de dezvoltare a ingineriei oceanice. China este marea țară a industriei de titan din lume, are un sistem de cercetare și dezvoltare, producție și aplicare mai perfectă a titanului, cu capacitate de producție pe scară largă și rezerve de tehnologie de aplicare cu mai multe fațete, accelerează dezvoltarea titanului în inginerie marină, nu numai că este necesar , dar și fezabil.

În comparație cu oțelul, oțelul inoxidabil, cuprul, aluminiul și alte materiale, caracteristica cea mai proeminentă a titanului este densitatea scăzută, rezistența ridicată, rezistența la coroziune, dar are și capacitatea de a rezista la eroziunea apei de mare, nemagnetică, fragilitate la rece, permeabilitate ridicată, ușor de format, turnat, sudat, astfel încât să aibă o gamă largă de aplicații în diverse inginerie marină.

Titanul în inginerie oceanică în mare măsură, dar există unele deficiențe și probleme de îngrijorare. Ingineria oceanică se confruntă cu multe provocări, în principal din cinci aspecte:

În primul rând, în producția de materiale de titan.

Datorită punctului de topire ridicat al materialelor de titan (1668), rezistenței la deformare la temperatură înaltă, zona de temperatură a tratamentului termic este îngustă, producția este dificilă, în special materialele de titan de înaltă performanță, de dimensiuni mari. Nu numai că au nevoie de un cuptor de topire în vid mare (cuptor cu arc electric cu vid, cuptor cu pat rece cu fascicul de electroni) și au nevoie de echipamente grele de procesare sub presiune (presa de forjare, laminor, extruder etc.). Unitatea de producție de titan investiția în produs este uriașă, până la 30 ~ 40 milioane / tonă. Capacitatea de producție a echipamentelor din titan decât oțelul cu aceeași specificație (1633,-16.00,-0,97%) este comparabilă sau mai multe echipamente, în timp ce producția și rata de utilizare a echipamentelor este doar una dintre zecile sale, ceea ce duce la costuri mari de producție.

În al doilea rând, în designul produsului.

Titanul are o rezistență mare la încovoiere ({{0}},9), un coeficient ridicat de rezistență la sudare (mai mult de 0,9), în timp ce modulul de elasticitate, conductibilitatea termică și coeficientul de amortizare sunt scăzute. În anumite condiții, titanul este supus unor probleme de contact, cum ar fi coroziunea în crăpături, coroziunea cuplajului galvanic și fragilizarea hidrogenului. Datorită proprietăților fizice, chimice și mecanice ale titanului, pentru proiectarea echipamentelor din titan ar trebui adoptate noi coduri de proiectare și specificații tehnice (cum ar fi factorul de siguranță, permisiunea de coroziune, măsurile de protecție împotriva incendiilor, forma structurală, forma de sudură etc.). Coeficientul de amortizare a materialului de titan este mic (cu excepția aliajului cu memorie de formă TiNi), în utilizarea vibrațiilor, trebuie să se ia măsuri anti-vibrații. Titan în domeniul industrial doar câteva decenii de istorie, mai puțină experiență de proiectare, multe probleme de explorat.

În al treilea rând, în fabricarea produselor.

Datorită modulului scăzut de elasticitate al titanului, rebound de lucru la rece, conductivitate termică scăzută, suprafață ușor de purtat, zgârieturi și alte caracteristici, toate pentru formarea pieselor de titan, tratament termic, prelucrare și alte dificultăți, tehnologia matură trebuie să fie explorat mult timp.

În al patrulea rând, în cerere.

Datorită rezistenței puternice la coroziune a titanului, echipamentelor de titan pentru echipamentele „permanente” sau semi-permanente, ciclul de evaluare a echipamentului este foarte lung, astfel încât utilizarea unei unități de una, două, trei generații de ingineri și tehnicieni este dificil de înțelege pe deplin aplicarea unui dispozitiv, nu poate face o evaluare cuprinzătoare și obiectivă a echipamentelor din titan.

În al cincilea rând, în conceptul de selecție a materialelor.

Majoritatea oamenilor sunt încă dificil de a sparge prin "titanul este prea scump" gândire inerția. În capacitatea limitată de investiție, este dificil să se utilizeze oțelul carenei este de 5 până la 10 ori mai scump decât materialul de titan pentru a înlocui echipamentele marine de fabricație din oțel sau cupru. Comparativ vorbind, investiția unică a echipamentelor din titan este într-adevăr foarte mare, iar avantajele tehnice și economice ale echipamentelor din titan sunt reflectate în principal de costul întregii vieți, adică în principal de beneficiile pe termen lung. S-a depus multă muncă în evaluarea beneficiilor și promovarea popularizării materialelor de titan pentru a extinde aplicarea acestora în inginerie marină.