钛合金板在电力工业方面的使用

 建立在沿海地区的热电站及核电站,是用海水作为冷凝器的冷却水。冷凝器的功能是把蒸汽冷凝成水。通常,冷凝器都采用铜合金管,如铝黄铜管,这种管材只能在洁净的海域内才能取得满意的使用效果,问题就在于海水迅速恶化,铝黄铜管会受到含硫化氢海水的严重腐蚀,经常出现泄漏。使用冷凝器的优点就在于抗蚀和寿命长。钛合金板的抗蚀性表现在耐化学腐蚀和腐蚀两个方面钛对海水、硫化物.氯化物引起的腐蚀,以及由海洋生物、沉积物引起的点腐蚀都有很强的抗力;另一方面又能抵御因高速海水和局部涡流而产生的加速腐蚀现象,这是因为钛表面能迅速修复受到损伤的保护性氧化膜,即使在台泥沙和金刚石砂航的、流速为2m/s的海水中,钦表面的腐蚀率也是很低的。因而用铣制成的冷凝器可以提高海水的流速,有利于提高冷却效果。
  由于钛合金板的比强度高,疲劳性能好及耐腐蚀,因此也适宜做蒸汽轮机的叶片,主要是低压段的*几级。通常汽轮机叶片是用马氏体不锈钢制成的。钢的比重大,对于高速旋转的汽轮机,钢叶片要承受巨大的离心力。此外,水蒸汽中常合有氯化物相硫化物,这是因冷凝器泄漏等原因造成的。这些介质导致例叶片表面产生点蚀,叶根与叶尖之间或在拉筋处形成缝隙腐蚀,被腐蚀的部位就会成为裂纹源。Crl3钢的疲劳性能也不理想,在具有饱和氯化钠溶液的腐蚀环境中,特别是在pH值较低并溶有氧的情况下,Crl3钢的疲劳强度大大下降。
  采用钛叶片直接按原几何形状代替钢叶片,情况就会大力好转。钛叶片轻,在相同转速下叶根部受的离心力可减少40%。此外,钛叶片对含盐蒸汽的耐蚀性也远优于钢,钦甘金的疲劳性能也高于不锈钢。在空气中,Ti—6A1—4Y合金的疲劳强度比Cr13钢大约高30%,而在氯化钠镕液中Crl3钢的疲劳强度还要下降2/3—4/5,与之相比,钛合金的疲劳性能则不受影响。因而,在腐蚀条件下考虑到疲劳性能的优劣,是以钛代钢的*重要因素。
  钛合金板还可用作发电机护环。在整个透平发电机系统中,护环是重要部件,大型发电机对护环的要求是强度高,抗断裂性能好,对水介质中的应力腐蚀开裂不敏感,而且应无磁性。目前的护环是用奥氏体Fe—Mn—Cr合金制成的,该合金有较强的应力腐蚀开裂倾向,并且达到高强度的可靠性也存在问题。与此相反,钛合金板护环的比强度很容易达到设计要求,且无磁,对应力腐蚀不敏感,因而用钛制造护环是适宜的。目前,苏联在这方面居*地位。