Alliages de titane dans les équipements électriques

L'application des alliages de titane dans les équipements électriques émerge progressivement. Elle reflète l'évolution du secteur vers des solutions hautes-performances, durables et respectueuses de l'environnement.

1. Équipement nucléaire

• Tuyaux de refroidissement de réacteur nucléaire, tubes d'échange thermique de condenseur, boîtiers de mécanisme d'entraînement de barres de commande
• Gr5 (Ti-6Al-4V), Ti-32Mo, Ti-6-2-4-2
• Résistance à la corrosion, résistance aux hautes-températures (300 à 500 degrés), haute résistance et légèreté.
• Répondre à la certification des matériaux de qualité nucléaire-(ASME Section III) ; contrôler la teneur en hydrogène pendant le soudage ; aucun défaut de surface (test par ultrasons)

2. Turbines à gaz

• Aubes/turbines de compresseur, revêtements de chambre de combustion, composants du système d'échappement
• Gr5 (Ti-6Al-4V), Ti-5Al-2Sn-2Zr-4Mo-4Cr (Ti-10V-2Fe-3Al)
• Résistance à l'oxydation à haute-température (500 - 600 degrés), résistance à la fatigue, légèreté (réduit l'inertie de rotation)
• Traitement de vieillissement en solution requis ; revêtement de surface (revêtement Al-Si) pour améliorer la résistance à l'oxydation ; contrôle strict de la granulométrie (inférieur ou égal à 50μm)

3. Générateurs d’éoliennes

• Pièces structurelles du châssis de la nacelle, brides de connexion des moyeux, fixations des tours d'éoliennes offshore
• Gr23 (Ti-6Al-4V ELI), Ti-6Al-7Nb
• Résistance à la corrosion marine, haute résistance (réduction de poids de plus de 30 % par rapport à l'acier), résistance à la fatigue
• Besoin d'une protection cathodique pour les applications offshore (associée à des anodes sacrificielles) ; les fixations doivent répondre aux exigences de précharge (supérieure ou égale à 1 000 MPa) ; ténacité à basse-température (énergie d'impact de -40 degrés supérieure ou égale à 20 J)

4. Équipement de transmission de puissance à haute-tension

• Boîtiers de parafoudre, mandrins d'isolateurs (courant continu haute tension-), raccords de lignes de transport d'énergie
• Gr5 (Ti-6Al-4V), alliage Ti-Ni à mémoire de forme
• Compatibilité d'isolation (n'affecte pas la répartition du champ électrique), résistance à la corrosion atmosphérique (pluies acides/poussières industrielles), résistance aux chocs
• Revêtement isolant en surface (résine époxy) ; précision dimensionnelle élevée ; coefficient de dilatation thermique correspondant aux matériaux isolants (10-11/degré)

5. Équipement de stockage d'énergie

• Cadres d'électrodes de batterie à flux, pièces structurelles de conteneur de stockage d'énergie (utilisation en extérieur), tuyaux de distribution d'électrolyte
• Ti-3Al-2,5V, Gr5 (Ti-6Al-4V)
• Résistance à la corrosion électrolytique, légèreté, bonnes performances d'étanchéité
• Compatibilité avec les matériaux d'électrodes (tissu de carbone) (pas de réactions chimiques) ; aucun pore autorisé lors du soudage de tuyaux ; plage de résistance à la température.

• Secteur de l'énergie nucléaire : le système de refroidissement des centrales nucléaires de troisième -génération (AP1000) nécessite des alliages de titane. Sa résistance à la corrosion peut prolonger la durée de vie des canalisations de 15 ans à plus de 30 ans, réduisant ainsi les coûts d'exploitation et de maintenance de plus de 40 %.

• Énergie éolienne offshore : les fixations et les pièces structurelles en alliage de titane peuvent résoudre le problème de la corrosion de l'acier, réduire la fréquence de remplacement et réduire le coût total du cycle de vie-des projets de 25 %-30 %. C’est le matériau préféré pour les projets éoliens haut de gamme à l’étranger.

• Nouvelle transition énergétique : avec les progrès mondiaux de la « neutralité carbone », le taux de croissance de l'application des alliages de titane dans l'énergie éolienne, le stockage d'énergie et les équipements de support photovoltaïques atteint plus de 15 % par an.