Comment les alliages de titane fonctionnent-ils dans les vannes marines ?

Les vannes marines sont au cœur du contrôle des fluides sur les navires, qui sont liés à la sécurité et à l'économie de la navigation. Le rude environnement marin impose des exigences strictes à leurs matériaux. Les matériaux traditionnels sont sujets aux pannes et nécessitent un entretien fréquent, ce qui les rend incapables de répondre aux besoins de développement des navires modernes.Alliages de titanesont devenus le choix préféré pour les vannes marines-haut de gamme en raison de leurs excellentes propriétés, et leurs avantages d'application ont été vérifiés dans les pratiques d'ingénierie marine.

 

 

 

La résistance à la corrosion est le principal avantage des vannes marines en alliage de titane. Le film de passivation en dioxyde de titane sur leur surface peut isoler les milieux corrosifs. Le taux de corrosion par l'eau de mer de l'alliage de titane Ti31 domestique n'est que de 1/10 de celui de l'acier inoxydable 316L, et sa résistance à la corrosion est de loin supérieure à celle des métaux marins traditionnels.

 

Le Ti31 contient des éléments tels que Mo et Ni, ce qui lui confère une forte résistance à la corrosion sous contrainte et à la corrosion caverneuse. Son taux de corrosion galvanique lorsqu'il est associé aux pipelines des navires est extrêmement faible, ce qui lui permet de fonctionner sans mesures anticorrosion complexes. Cela résout complètement les problèmes de fuite par corrosion et de courte durée de vie des vannes traditionnelles.

 

 

Les vannes marines en alliage de titane peuvent aider les navires à économiser de l'énergie, à réduire la consommation et à optimiser les structures. Les alliages de titane ont une faible densité et d'excellentes propriétés mécaniques. La résistance à la traction de l'alliage de titane Ti31 est deux fois supérieure à celle de l'acier inoxydable 316L, qui peut s'adapter aux charges dynamiques et aux conditions de fonctionnement à haute-pression des vannes. Dans les mêmes conditions de résistance, les vannes en alliage de titane sont 30 %-40 % plus légères que les vannes en acier inoxydable et offrent d'excellentes performances de roulement à haute pression.

 

La conception légère apporte des avantages sur l'ensemble du-cycle de vie- : elle peut réduire le déplacement du navire, réduire la consommation d'énergie des systèmes hydrauliques d'environ 10 %, réduire l'intensité de la main-d'œuvre pour l'installation et le démontage des vannes, s'adapter aux besoins de maintenance des navires en matière de légèreté et d'espace-étroit et réduire les coûts d'exploitation et de maintenance. La caractéristique de haute résistance-des alliages de titane peut également simplifier la conception de l'épaisseur de la paroi de la vanne et réduire la consommation de matériaux, permettant ainsi d'améliorer à la fois la légèreté et la fiabilité.

 

 

L'usinabilité des alliages de titane peut être optimisée grâce à des processus technologiques pour améliorer la précision de fabrication et l'adaptabilité des vannes marines. Il peut répondre aux exigences de traitement de divers types de vannes telles que les vannes à vanne et les vannes papillon, ainsi que des canaux d'écoulement complexes personnalisés et des structures d'étanchéité. Les alliages de titane ont une excellente maniabilité à chaud. Le forgeage à température contrôlée en plusieurs-étapes-peut affiner les grains et optimiser la microstructure. Le recuit à 750 degrés pendant 1 heure suivi d'un refroidissement à l'air peut éliminer les contraintes internes, garantissant que la dureté de toute la section transversale du matériau -est inférieure ou égale à 250HB et garantissant la précision dimensionnelle.

 

Pour le soudage, les alliages de titane sont compatibles avec des méthodes telles que le soudage TIG et le soudage plasma. Le coefficient de résistance après-soudage dépasse 90 % et aucun traitement thermique complexe après-soudage n'est requis, ce qui peut éviter les défauts de soudage et garantir les performances d'étanchéité et la résistance structurelle des pièces clés. Pendant ce temps, la poudre d'alliage de titane MT-Ti31 à faible teneur en oxygène développée par des entreprises telles que AVIC Metal Technology Co., Ltd. peut réaliser le formage de vannes à paroi mince-avec des canaux d'écoulement complexes grâce à la technologie de fabrication additive SLM, avec une précision d'épaisseur de paroi atteignant ±0,1 mm.

 

 

Les alliages de titane conviennent aux conditions de travail complexes des vannes marines. Ils peuvent résister aux basses températures polaires, aux températures tropicales élevées et aux différences de température diurne-nuit en mer, et résister aux charges dynamiques telles que l'impact de l'eau de mer et les vibrations. Ils ont une large plage de températures de fonctionnement, conservant d'excellentes propriétés mécaniques et une résistance à la corrosion entre -253 degrés et 550 degrés.

 

À basse température, leur résistance augmente, leur ténacité est bonne et il n'y a aucun risque de rupture fragile, ce qui les rend adaptés aux navires polaires. À haute température, ils ont une excellente stabilité thermique, ce qui peut répondre aux exigences des vannes dans des conditions de travail à haute température- telles que le refroidissement du moteur et le chauffage du carburant, et empêcher la défaillance de l'étanchéité causée par la déformation thermique du matériau.

 

 

Les vannes en alliage de titane présentent également les avantages d'un non-magnétisme, d'une bonne résistance sismique et d'une propriété anti-calcaire. Le non-magnétisme évite les interférences avec les équipements de navigation et de détection des navires. Une bonne résistance sismique réduit le risque de desserrage et de fuite provoqué par les vibrations. La propriété antitartre- réduit les travaux de nettoyage et de maintenance ainsi que les coûts d'exploitation et de maintenance.

 

La technologie de fusion et de traitement des alliages de titane est continuellement optimisée, ce qui améliore le rendement et réduit le coût de fabrication de 25 %. Le prix des pièces forgées à bride Ti31 a chuté de près de 40 % par rapport à 2015, et l'écart de coût avec les matériaux traditionnels a été considérablement réduit. Les navires océaniques-à grande échelle et-haut de gamme{{8}utilisant des vannes en alliage de titane peuvent obtenir des rendements économiques considérables grâce à une longue durée de vie, une faible consommation d'énergie et moins de maintenance.

 

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