世界上主要有八個鈦生產(chǎn)國,按美國、俄羅斯、日本、中國、英國、法國、德國、意大利排名。近年來,受包括中國、日本在內(nèi)的亞洲各國經(jīng)濟增長的拉動,特別是以中國為核心的石化、軍工等行業(yè)用鈦量的快速增長,世界鈦材的需求量迅速增加。每年以兩位數(shù)的幅度增長。美國是世界上鈦需求量較大的國家。也是生產(chǎn)大國,2012年產(chǎn)量超過3.5萬噸;俄羅斯鈦材產(chǎn)量居全球第2位,2012年產(chǎn)量在3.0萬t左右;中國鈦合金方管批發(fā)2012年生產(chǎn)鈦材約2.8萬t,且2013年有望突破3.0萬t;日本2012年的產(chǎn)量也達到了1.9萬t左右;歐洲近兩年鈦材的產(chǎn)量變化不大。但是,與發(fā)達國家在鈦材料深加工和應(yīng)用方面的優(yōu)勢相比,國內(nèi)鈦材料的發(fā)展相對廣泛,大部分仍停留在原材料或粗品的加工上。鈦合金方管批發(fā)生產(chǎn)的少量技術(shù)含量高的成品主要用于軍工產(chǎn)品,由于成本等原因無法廣泛推廣到民用領(lǐng)域。在國外,如英國IMI公司研制的M1834合金、美國Timet公司研制的Ti-1100鈦合金等鈦合金系列均己成為先進航空發(fā)動機上的主要材料。TIMT公司的ExhaustXT合金、KoBESTEEL公司的Ti-1.2ASN合金以及NIPPONSTEEL公司的TI-lCu-0.5Nb合金等,由于室溫塑性和高溫抗氧化性能較好,已陸續(xù)應(yīng)用于汽車排氣系統(tǒng)。
通過大量實驗和應(yīng)用實例證明,鈦管在電站凝汽器中的應(yīng)用在技術(shù)和經(jīng)濟上都具有很大的優(yōu)越性。從經(jīng)濟角度來看,以1983年日本1000mw凝汽器的核電機組管道(約5萬條凝汽器管)價格為例,根據(jù)凝汽器的使用時間為40年,鋁黃管年平均漏液量為40年。鈦合金方管批發(fā)生產(chǎn)的鈦管應(yīng)用于發(fā)電站應(yīng)解決的三個問題:1.腐蝕問題,海水用作沿海電站冷凝器的冷卻水。由于海水中含有大量的泥沙、懸浮物、海洋生物和各種腐蝕性物質(zhì),在海水和河水交替出現(xiàn)的微咸水中,情況更加嚴(yán)重。傳統(tǒng)銅平臺金屬管的腐蝕方式有:整體腐蝕(均勻腐蝕)、沖蝕、應(yīng)力腐蝕等。鈦具有優(yōu)異的耐腐蝕性,鈦管凝氣器因腐蝕而消除海水泄漏事故,但耐腐蝕性好,不像銅合金管那樣表面產(chǎn)生含毒物質(zhì),鈦管內(nèi)壁容易附著海生物,影響傳熱效果,需要相應(yīng)的清洗裝置。2.吸氫問題,雖然鈦表面有致密的鈍化膜,在許多強腐蝕介質(zhì)中非常耐腐蝕,但鈦與氫的親和力很高。非常容易吸氫。在常溫時就發(fā)生,高溫時(如100℃)吸氫迅速。氫在鈦中的固熔限很小(約為20ppm),超過限量就會在鈦表面上析出氫化物(TtH2)。隨著表面TiH2含量的增加,4j時鈦的沖擊值和延伸率迅速下降。此外,舊機組改造時,由于管板采用銅合金,冷凝管采用鈦,因此需要采用陰極保護裝置,防止電化學(xué)腐蝕。比如日立電廠的冷凝器是海水冷卻,鈦管和銅合金板組成熱電偶。當(dāng)保護電位低于0.75V(SCE)時,出口鈦管端吸收氫氣,氫氣含量達到650ppm使用一年后;如果電位為0.5~0.75V(SCE),鈦在常溫下不會吸氫。3.震動問題,由于鈦管的耐腐蝕性好。鈦制凝固器不會因腐蝕而泄漏。但是,鈦管有可能因振動而損壞。為了避免鈦管的振動問題,在制造屏蔽鈦凝固器時,鈦合金方管批發(fā)必須確定適當(dāng)?shù)母舭彘g隔的舊單元改造時,必須檢查原來的隔板間隔是否適用。
鈦管的用途:鈦管通常用于不同的應(yīng)用,鈦合金方管批發(fā)因為大多數(shù)不銹鋼和其他材料在不同的情況下是低效的。鈦管是最常見的鈦軋機產(chǎn)品之一,因其耐腐蝕性和強度重量比而被用于無數(shù)產(chǎn)品中。鈦及其合金不斷發(fā)展,以有效地應(yīng)對各種行業(yè)的挑戰(zhàn),從中需要鈦的新特性以獲得生產(chǎn)率并能夠滿足聯(lián)邦法規(guī)。鈦合金方管批發(fā)生產(chǎn)的鈦管一些常見用途如下:航空航天,鈦用于機身和航天發(fā)動機部件。鈦管即使沒有蠕變也能夠處理高溫。由于該管對疲勞和裂紋生長具有優(yōu)異的耐受性,因其高強度-密度比而被認(rèn)可。電力行業(yè)的應(yīng)用,發(fā)電-在高溫水和蒸汽環(huán)境中,鈦管發(fā)揮著重要作用。2級鈦已用于不同的發(fā)電廠,以處理與鍋爐摩擦和冷凝器故障相關(guān)的問題?;ば袠I(yè)的應(yīng)用,化工處理-高腐蝕環(huán)境,如需求管道系統(tǒng),化工加工工業(yè),熱交換器和其他能處理重負(fù)荷的系統(tǒng)的一般環(huán)境。通過鈦的優(yōu)異耐腐蝕性,它很有可能在極端環(huán)境中長時間有效地承受高應(yīng)力。石油天然氣行業(yè),油氣-高溫、高壓或高壓、高溫應(yīng)用,如油氣井應(yīng)用,需要可連續(xù)使用的管道。石油和天然氣工業(yè)通常需要鈦的高耐腐蝕性,特別是在上部,海底和井下等區(qū)域。鈦合金被認(rèn)為是9種地殼中較豐富的元素,同時也是7種最豐富的金屬。合金鈦管和釩鋁混合可以提高鈦的強度,同時保持其重量優(yōu)于鋼。鈦可以很容易地工作。它具有剛度、強度、韌性、理想的高性能金屬管和高熔點,有可能鼓勵行業(yè)使用鈦管和鈦管。它可用于飛機液壓系統(tǒng)、醫(yī)用植入物、液壓系統(tǒng)、水下設(shè)備、海上鉆井平臺部件以及化學(xué)和海上加工廠。
鈦有如下良好的物理性能和化學(xué)性能:1.純鈦金屬表面鈍化膜具有較強的抗酸蝕能力,不易腐蝕純鈦義齒。純鈦的優(yōu)良機械性能也是制作假牙的優(yōu)先事項:彈性模量低具有記憶功能,因此鈦合金方管批發(fā)使用純鈦制作剛性卡環(huán)非常有利,彈性好,不影響義齒的位置,不損傷基礎(chǔ)牙。2.小密度:約1/4的金;1/2的鈷鉻合金;因此純鈦義齒比其他材料輕。相同體積、重量小于普通鈷鉻合金重量一半的鋼托體,可大大減輕口腔軟組織負(fù)擔(dān);3.熱傳導(dǎo)率低:僅為黃金的1/17。因此,純鈦瓷牙可以有效保護牙髓組織免受外部冷熱酸刺激4.線收縮率小:1.75%,低于金合金和鈷鉻合金,適應(yīng)性好,鑄造精度高,純鈦瓷邊緣密度高,鈦合金方管批發(fā)可有效預(yù)防瓷冠基牙繼發(fā)齲齒的發(fā)生5.X線呈半阻型:X線可以檢查鈦冠內(nèi)牙體組織情況,因此在不破冠的情況下可診斷牙齒的健康狀況,此外,純鈦瓷牙也不會影響頭顱CT的檢查;6.非磁性鈦:純鈦系義齒在磁場中不會被磁化,這是非常重要的;純鈦瓷牙和全瓷牙是固定修復(fù)之一,不影響顱骨磁共振檢查;