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文檔簡介
1、鈦合金應用鈦及其合金由于性能優(yōu)越,在越來越多的領域得到了應用,簡單介紹如下:1、在濕法冶金工業(yè)中的應用鈦作為一種新興的耐蝕材料,在我國的冶金行業(yè),特別是濕法冶金行業(yè)中應用不過20多年,卻獲得了極大成功,并取得了顯著的社會效益及經濟效益。從七十年代初,云南冶煉廠、上海冶煉廠、葫蘆島鋅廠等有色冶金行業(yè)率先在電解銅、電解鎳及鉛鋅冶煉中使用鈦材,解決了嚴重困擾企業(yè)生產及發(fā)展的腐蝕問題,鈦及鈦設備在這些企業(yè)成功的應用,也大大地促進了我國鈦工業(yè)民用
2、推廣的使用。自80年代后,國內許多濕法冶金企業(yè)都開始在技術改造中選用鈦材。金川有色金屬公司、沈陽冶煉廠、銅陵有色金屬公司、大冶有色金屬公司等企業(yè)近十年來的用鈦量高達上百噸,這些新技術、新裝備的使用,使我國有色濕法冶金行業(yè)的裝備更接近世界先進水平。鈦作為電銅、電鎳行業(yè)中種板應用的主要優(yōu)點是:(1)鈦表面的氧化膜保護了鈦不被電解液腐蝕,且又不污染電解液。(2)剝離極其容易,減輕了勞動強度。(3)成品率提高了30%以上。(4)電銅結晶組織致密
3、,表面光滑。(5)不易斷路燒板。(6).使用壽命超過30年。2、在航空、航天中的應用鈦及其合金的比強度(強度與重量比)在金屬結構材料中是很高的,它的強度與鋼材相當,但其重量僅為鋼材的57%。另外,鈦及其合金的耐熱性很強,在500℃的大氣中仍能保持良好的強度和穩(wěn)定性,短時間工作溫度甚至還可更高些。而鋁在150℃、不銹鋼在310℃就失去原有的機械性能。當飛機、導彈、火箭高速飛行時,其發(fā)動機和表面溫度相當高,鋁合金已不能勝任,這時采用鈦合金是
4、十分合適的。正是由于鈦及其合金具有強度大、重量輕、耐熱性強的綜合優(yōu)良性能,在飛機制造中用它來代替其它金屬時,不僅可以延長飛機使用壽命,而且可以減輕其重量,從而大大提高其飛行性能。所以,鈦是航空工業(yè)和宇宙工業(yè)中最有前途的結構材料之一。鈦及其合金在航空工業(yè)中主要用于制造飛機發(fā)動機和機身。一般而言,馬赫數小于2的飛機,其發(fā)動機使用一部分鈦及其合金,機身一般用鋁合金。馬赫數等于2的飛機,其發(fā)動機用鈦量增加,其機身部分需用鈦。對于馬赫數大于3.5
5、的飛機,其發(fā)動機入口溫度已很氯氣產量和質量,而且還嚴重地污染了環(huán)境。耐高溫濕氯氣腐蝕的鈦制冷卻器投入生產,改變了氯堿工業(yè)中制取氯的生產面貌。鈦在高溫濕氯氣的環(huán)境中極耐腐蝕,鈦在常溫時的氯水中,腐蝕速率為0.000565mma;在80℃時的氯水中,鈦的腐蝕速率為0.00431mma;在含95%濕氯氣中,常溫下鈦的腐蝕速率為0.00096mma。許多氯堿廠使用了鈦制濕氯氣冷卻器后,有的使用了將近20年,至今仍然完好無損。(2)純堿工業(yè)純堿是
6、最基本的化工原料之一。純堿生產過程中,氣體介質多為NH3和CO2液體介質多為NaCl、NH4Cl、NH4HCO3和Cl濃度較高的溶液,使用碳鋼、鑄鐵材質進行碳酸化反應的碳化塔小管、熱母液冷卻器、冷卻器、結晶外冷器等主體設備,均腐蝕泄漏嚴重,使用壽命不超過三年。19751977年,天津堿廠和大連化學工業(yè)公司建廠進行了鈦應用示范工作,碳化塔冷卻管Φ632mm、鈦平板換熱器、鈦外冷器、鈦泵、CO2透平壓縮機轉子、Ti6Al4V合金葉輪等的應用
7、效果都很好,這為全行業(yè)進行用鈦技術改造和新建三個年產60萬噸純堿廠起到了樣板作用。例如:某純堿廠蒸餾塔頂部氨冷凝器應用純鈦管代替鑄鐵管。氨冷凝器是純堿生產過程中,將蒸餾塔蒸出的氨氣進行冷凝的設備,它由兩個鑄鐵冷卻箱組成,每個箱的直徑2.5m,高1.2m,箱內原裝有Φ6362986mm鑄鐵小管214根,兩個箱共428根。管內外均用熱固性酚醛清漆防腐,管外介質為NH3、CO2、H2O蒸氣,溫度95℃左右。管內走NH4Cl母液,與管外介質進行
8、換熱,此條件使鑄鐵管腐蝕嚴重,使用一年即有部分管子腐蝕穿孔,2年已腐蝕損壞嚴重,停止使用。為解決氨冷凝器內鑄鐵管嚴重腐蝕問題,將鑄鐵管全部替換為TA2鈦管,規(guī)格為Φ6023010mm,鈦管管端與鑄鐵花板間用O型橡膠圈密封。這是我國純堿工業(yè)第一臺蒸餾塔的冷卻小管采用純鈦管。投產使用二年多,曾抽管進行宏觀檢查,未發(fā)現腐蝕現象,預計使用壽命可達20年以上,可比鑄鐵管延長10倍。由于鈦管耐腐蝕,傳熱效率保持良好(鑄鐵管在3年一個大修期間,其傳熱
9、效率前期好,中期差,后期就失效),管內NH4Cl母液預熱回收熱量,提高母液進入蒸餾塔的溫度,可節(jié)約大量蒸汽,經濟效益明顯。5、在醫(yī)藥行業(yè)中的應用鈦作為一種新興的材料,在我國的制藥工業(yè)、醫(yī)療器械、人體植入物等領域的開發(fā)、使用不過近二十年的歷史,卻獲得了極大的成功,并縮短了我國與世界先進國家的差距。從七十年代以來,東北制藥總廠、山東新華制藥廠、武漢制藥廠率先在阿斯匹林、安乃近、咖啡因等產品生產中使用鈦設備,不僅解決了嚴重困擾企業(yè)生產和發(fā)展的
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