鈦鋼復(fù)合板的特點(diǎn)及應(yīng)用領(lǐng)域

金屬層狀復(fù)合板可以使強(qiáng)度、熔點(diǎn)、熱膨脹系數(shù)差異極為懸殊的不同金屬實(shí)現(xiàn)完美的冶金結(jié)合，集不同材料的優(yōu)點(diǎn)于一身，充分發(fā)揮不同材料的使用特性，大大節(jié)約稀貴金屬材料，降低設(shè)備的制造成本，使稀貴金屬在許多領(lǐng)域的應(yīng)用成為可能。采用爆炸復(fù)合技術(shù)生產(chǎn)的復(fù)合材料能實(shí)現(xiàn)不同金屬的完美結(jié)合，而且不改變原來材料的成分和物理特性。金屬復(fù)合板材可以單獨(dú)設(shè)計，根據(jù)需要將不同材料設(shè)計制造成最佳使用狀態(tài)。金屬復(fù)合板材料既具有碳鋼良好的可焊性、成形性、導(dǎo)熱性及較好的力學(xué)性能，又具有各種復(fù)層優(yōu)良的耐腐蝕性能。所以被廣泛用于石油、化工、冶金、輕工、鹽化工、電站輔機(jī)、海水淡化造船、電力及海洋工程等行業(yè)。

鈦的一個顯著特點(diǎn)是耐腐蝕性強(qiáng)，這是由于它對氧的親合力特別大，能在其表面上生成一層致密的氧化膜，可保護(hù)鈦不受介質(zhì)腐蝕。金屬鈦在大多數(shù)水溶液中，都能在表面生成鈍化氧化膜。因此，鈦在酸性、堿性、中性鹽水溶液中和氧化性介質(zhì)中具有很好的穩(wěn)定性，比現(xiàn)有的不銹鋼和其它常用有色金屬的耐腐蝕性都好，甚至可與鉑比美。因此鈦被大量用作各種化學(xué)反應(yīng)容器、熱交換器材料及防腐蝕領(lǐng)域，但缺點(diǎn)是成本較高，特別是作為結(jié)構(gòu)部件使用時這個問題尤為突出，采用爆炸復(fù)合法生產(chǎn)的鈦鋼復(fù)合板，既有鈦的耐蝕性，又有普通鋼板作為結(jié)構(gòu)件的強(qiáng)度和塑性，特別重要的是成本大幅度下降了。伴隨著我國設(shè)備制造技術(shù)的不斷進(jìn)步，鈦鋼復(fù)合板材料的應(yīng)用領(lǐng)域?qū)粩嗤貜V。

1、石化及化工容器設(shè)備制造

石化設(shè)備容器制造是鈦鋼復(fù)合板材料的傳統(tǒng)應(yīng)用領(lǐng)域，其應(yīng)用量也一直占據(jù)首位。在化學(xué)工業(yè)中鈦在各種酸、堿、鹽介質(zhì)中，除四種無機(jī)酸和腐蝕性很強(qiáng)的氯化鋁外，都具有很好的穩(wěn)定性。所以，鈦是化學(xué)工業(yè)中優(yōu)良的抗腐蝕材料，得到了越來越廣泛的應(yīng)用。例如，石油精煉工廠的真空塔、蒸餾塔、熱交換器；化工廠的各種反應(yīng)塔、沉析槽、攪拌器等。尿素是重要的化肥，在生產(chǎn)過程中尿素、氨、氨基甲酸銨和它們的混合液，在高溫高壓條件下腐蝕性很強(qiáng)，使用鈦鋼復(fù)合板取代不銹鋼后，設(shè)備壽命大大延長，檢修時間大大減少，因此目前尿素生產(chǎn)中的主要設(shè)備都使用鈦鋼復(fù)合板鈦對二氧化氯、亞氯酸、亞氯酸鹽等漂白劑具有特殊的抗腐蝕性能，因此，鈦鋼復(fù)合板在紡織印染工業(yè)、造紙工業(yè)的漂白設(shè)備中也有著重要的應(yīng)用。

2、真空制鹽設(shè)備制造

鈦及其合金具有優(yōu)異的抗海水及耐氯化物溶液腐蝕及流體沖刷的性能。自上世紀(jì)八十年代鈦鋼復(fù)合板制鹽設(shè)備在四川、內(nèi)蒙等真空制鹽廠投入使用，由于鈦表面光滑，耐腐蝕，對于防止蒸發(fā)罐壁結(jié)鹽垢，延長洗罐周期有良好效果。鈦鋼復(fù)合板制造的蒸發(fā)室，對減緩腐蝕及結(jié)鹽垢，延長生產(chǎn)周期，提高鹽質(zhì)均勻有良好效果。1987年，四川大安鹽廠、五通橋鹽廠兩套年產(chǎn)30萬噸真空制鹽工程主體設(shè)備蒸發(fā)罐使用鈦材，把鈦的應(yīng)用推進(jìn)了一大步，僅此兩套制鹽裝置、蒸發(fā)罐使用鈦及鈦鋼復(fù)合板達(dá)360噸，使真空制鹽工業(yè)一躍成為使用鈦及鈦鋼復(fù)合板的大戶之一。

鈦鋼復(fù)合板的應(yīng)用，降低了鹽廠設(shè)備的使用成本，耐蝕性能優(yōu)于雙相不銹鋼，使用壽命長，而價格卻低于使用雙相不銹鋼的市場成本。2007年，寶鈦集團(tuán)復(fù)合板公司向四川久大制鹽廠提供TA2/TA10鈦鋼復(fù)合板600多噸，用于久大60萬噸真空制鹽項(xiàng)目的設(shè)備制造，成為單筆應(yīng)用鈦鋼復(fù)合板量最大的項(xiàng)目，投入使用4年多以來，運(yùn)行效果良好。

3、海水淡化領(lǐng)域

世界上淡水資源不足，中國也屬于世界上13個貧水國之一，人均淡水資源僅為世界人均量的1/4，并且水資源分布不均，大量的淡水集中在南方，北方淡水資源僅為南方的1/4。可以說，整個淡水資源形勢不容樂觀。

鈦及其合金具有優(yōu)異的抗海水及耐氯化物溶液腐蝕及流體沖刷的性能。而且鈦無毒性，這使其成為海水淡化設(shè)備的理想材料。未來20年內(nèi)國際海水淡化市場將有近700億美元的商機(jī)。中國未來會有幾十億美元的市場?，F(xiàn)在英國、法國、新加坡、丹麥、日本等國家的海水淡化企業(yè)紛紛來到中國，從事技術(shù)、投資和建設(shè)活動，目前，中國市場成為國外海水淡化產(chǎn)品裝備制造集團(tuán)的重要戰(zhàn)略市場，這必將掀起鈦鋼復(fù)合板材的應(yīng)用高潮。

4、PTA設(shè)備的國產(chǎn)化進(jìn)程

精對苯二甲酸（PTA）氧化反應(yīng)器制造難度大，技術(shù)要求高，設(shè)備工作環(huán)境苛刻，對材料的制造要求高。其設(shè)備制造及用材原來一直由國外壟斷，2010年10月，國家發(fā)改委核準(zhǔn)的國產(chǎn)化示范工程、石化產(chǎn)業(yè)旗艦型項(xiàng)目———百萬噸級大型精對苯二甲酸（PTA）氧化反應(yīng)器在南京寶色股份公司廠區(qū)下線。該設(shè)備的研制成功，打破了國外對我國大型PTA裝置關(guān)鍵設(shè)備的技術(shù)壁壘，其設(shè)備用材主要是鈦鋼復(fù)合板。由南京寶色股份公司承制的120萬噸/年P(guān)TA氧化反應(yīng)器，是迄今為止采用國內(nèi)工藝包自主制造的規(guī)格最大、單臺產(chǎn)能最高的鈦鋼復(fù)合板PTA氧化反應(yīng)器。其直徑達(dá)7，800毫米，長度40米，總重420噸，容積達(dá)到1，200立方米，是目前全球最大的鈦鋼復(fù)合承壓設(shè)備，也是制造工藝、焊接技術(shù)難度最大的此類設(shè)備。據(jù)了解，作為PTA裝置的核心設(shè)備，寶色股份國產(chǎn)化百萬噸級PTA氧化反應(yīng)器價格僅為進(jìn)口設(shè)備的一半，不僅能降低PTA裝置的建設(shè)成本，也可降低聚酯產(chǎn)品生產(chǎn)成本。寶鈦集團(tuán)復(fù)合板公司自2009年以來，已陸續(xù)向南京寶色股份公司提供了3，000多噸的鈦鋼復(fù)合板用于PTA設(shè)備制造

5、核電設(shè)備制造

厚復(fù)層大板幅鈦鋼復(fù)合板是核電設(shè)備中冷凝器管板的主要用材，據(jù)測算，未來十年，中國年均新增核電裝機(jī)容量770萬千瓦，對應(yīng)核電用鈦鋼復(fù)合板需求增量約為924噸/年以上，市場空間很大，未來百萬千瓦級核電鈦鋼復(fù)合板將呈現(xiàn)爆發(fā)性增長，應(yīng)用前景也較為樂觀。

6、海洋工程

近年來，鈦鋼復(fù)合板又增添了新用途，即在海洋土木領(lǐng)域開始使用鋼構(gòu)造物的防蝕材。這不僅是因其成本較低，從作為主體的鋼構(gòu)造物的焊接安裝來看，也必須采用鈦鋼復(fù)合板。這種鈦鋼復(fù)合薄板的優(yōu)點(diǎn)在于：（1）鈦在海水中基本上不腐蝕，鈦金屬離子也不會溶出；（2）鈦生物體沒有毒性，對周圍的生態(tài)環(huán)境沒有影響，是一種環(huán)境友好型材料。連續(xù)熱軋制造的鈦鋼復(fù)合板為薄板，主要用在海洋鋼構(gòu)造物的襯里，應(yīng)用領(lǐng)域?yàn)楹Ｑ笸聊竟こ獭?/span>

現(xiàn)在新開發(fā)的鈦鋼復(fù)合板基本上與高級不銹鋼的制造成本相同，目前日本在橫須賀建造了一個超大型浮式海洋構(gòu)筑物，在海水飛沫沖刷處使用了鈦鋼復(fù)合材，在東京灣橫跨道路的建設(shè)中就使用了鈦材做橋墩的防濺軀干，每個橋墩的鈦材用量為0．9t以上。

結(jié)束語

綜上所述，鈦鋼復(fù)合板既具有鈦復(fù)層優(yōu)良的耐腐蝕性能，又具有基層碳鋼的強(qiáng)度和塑性，是耐腐蝕環(huán)境設(shè)備制造的理想選材，鈦鋼復(fù)合板隨著設(shè)備制造技術(shù)的逐步提高及鈦鋼復(fù)合板生產(chǎn)工藝的不斷改進(jìn)，鈦鋼復(fù)合板的種類、規(guī)格將會不斷增加，其應(yīng)用領(lǐng)域也會更加廣泛和普遍。

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