在船舶制造中,鈦法蘭憑借其獨(dú)特的性能優(yōu)勢(shì),被廣泛應(yīng)用于關(guān)鍵部位。中揚(yáng)金屬針對(duì)船舶用鈦法蘭的性能、標(biāo)準(zhǔn)、制造工藝、應(yīng)用部位及選購注意事項(xiàng),進(jìn)行如下詳細(xì)說明:
一、性能特點(diǎn)(船舶制造中的核心優(yōu)勢(shì))
1、耐海水腐蝕性
鈦在海水、鹽霧、潮濕環(huán)境中幾乎無腐蝕,尤其適合船舶長期浸泡或暴露在海洋環(huán)境中的部位。
抗點(diǎn)蝕、縫隙腐蝕能力遠(yuǎn)優(yōu)于不銹鋼和銅合金。
2、高比強(qiáng)度
鈦合金強(qiáng)度高(如Ti-6Al-4V),密度僅為鋼的60%,可減輕船舶重量,提高燃油效率。
3、抗生物污染
表面不易附著海洋生物(如藤壺、藻類),減少維護(hù)頻率和航行阻力。
4、耐疲勞性
在船舶振動(dòng)和交變載荷下,鈦法蘭的疲勞壽命長,可靠性高。
5、低溫韌性
在極地船舶或低溫環(huán)境中(如LNG運(yùn)輸船)仍能保持良好韌性。
二、適用標(biāo)準(zhǔn)(船舶行業(yè)規(guī)范)
1、國際通用標(biāo)準(zhǔn)
材料標(biāo)準(zhǔn):ASTM B381(鈦鍛件)、ASTM F67(純鈦)、ASTM F136(Ti-6Al-4V合金)。
法蘭標(biāo)準(zhǔn):ASME B16.5(管法蘭尺寸與壓力等級(jí))、ASME B16.47(大口徑法蘭)。
2、船舶行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)
船級(jí)社規(guī)范:DNV(挪威船級(jí)社)、LR(勞氏船級(jí)社)、ABS(美國船級(jí)社)對(duì)鈦法蘭的制造和測試要求。
防腐要求:ISO 12944(腐蝕防護(hù)涂層標(biāo)準(zhǔn))中針對(duì)海洋環(huán)境的涂層方案。
三、制造工藝(船舶專用要求)
1、材料選擇
常用鈦材:純鈦(Gr2、Gr3)或Ti-6Al-4V(Gr5),需通過船級(jí)社認(rèn)證。
2、鍛造工藝
模鍛或自由鍛造,確保法蘭致密性和力學(xué)性能,消除鑄造缺陷。
3、精密加工
數(shù)控機(jī)床加工法蘭密封面(如突面RF、環(huán)連接面RTJ),確保與管道系統(tǒng)的匹配精度。
4、焊接工藝
采用TIG(氬弧焊)或EBW(電子束焊),焊材需與母材匹配(如ERTi-2純鈦焊絲)。
焊接后需進(jìn)行無損檢測(UT/RT)和腐蝕試驗(yàn)(如ASTM G48點(diǎn)蝕測試)。
5、表面處理
酸洗鈍化:去除表面氧化層,提高耐蝕性。
特殊涂層:可增加抗生物污染涂層(如含銅涂層)。
四、應(yīng)用部位(船舶關(guān)鍵系統(tǒng))
1、海水系統(tǒng)
海水冷卻管道、壓載水系統(tǒng)、消防系統(tǒng)法蘭,接觸海水腐蝕環(huán)境。
2、推進(jìn)系統(tǒng)
螺旋槳軸密封法蘭、推進(jìn)器液壓管路連接。
3、油氣系統(tǒng)
燃油輸送管道、LNG低溫管路法蘭(利用鈦的低溫性能)。
4、艦船特種設(shè)備
潛艇耐壓殼體管路、深潛器高壓密封法蘭。
5、環(huán)保設(shè)備
船舶脫硫系統(tǒng)(SCR)、壓載水處理裝置的耐腐蝕連接件。
五、選購注意事項(xiàng)(船舶行業(yè)特殊要求)
1、材料認(rèn)證
必須提供船級(jí)社(如DNV、CCS)認(rèn)證的材質(zhì)報(bào)告和力學(xué)性能測試報(bào)告。
2、耐蝕性驗(yàn)證
針對(duì)具體海域環(huán)境(如熱帶海水、極地低溫),要求供應(yīng)商提供腐蝕試驗(yàn)數(shù)據(jù)。
3、尺寸與壓力匹配
根據(jù)船舶設(shè)計(jì)壓力(如高壓壓載系統(tǒng))選擇法蘭等級(jí)(如Class 150/300)。
大口徑法蘭需符合ASME B16.47標(biāo)準(zhǔn)。
4、供應(yīng)商資質(zhì)
優(yōu)先選擇有船舶行業(yè)供貨經(jīng)驗(yàn)的廠家,熟悉船用法蘭的特殊工藝要求。
5、成本與壽命權(quán)衡
鈦法蘭初期成本高,但壽命可達(dá)30年以上,需綜合評(píng)估全生命周期成本。
6、安裝與維護(hù)
避免與異種金屬(如鋼、銅)直接接觸,需采用絕緣墊片防止電偶腐蝕。
船舶用鈦法蘭是高端船舶制造中的關(guān)鍵部件,其優(yōu)異的耐蝕性、輕量化和長壽命特性可顯著提升船舶性能和可靠性。在選型時(shí)需重點(diǎn)關(guān)注船級(jí)社認(rèn)證、耐蝕性驗(yàn)證及供應(yīng)商的行業(yè)經(jīng)驗(yàn),同時(shí)結(jié)合具體應(yīng)用場景(如海水系統(tǒng)、推進(jìn)系統(tǒng))優(yōu)化設(shè)計(jì)和維護(hù)方案。