在船舶制造中,钛法兰凭借其独特的性能优势,被广泛应用于关键部位。中扬金属针对船舶用钛法兰的性能、标准、制造工艺、应用部位及选购注意事项,进行如下详细说明:
一、性能特点(船舶制造中的核心优势)
1、耐海水腐蚀性
钛在海水、盐雾、潮湿环境中几乎无腐蚀,尤其适合船舶长期浸泡或暴露在海洋环境中的部位。
抗点蚀、缝隙腐蚀能力远优于不锈钢和铜合金。
2、高比强度
钛合金强度高(如Ti-6Al-4V),密度仅为钢的60%,可减轻船舶重量,提高燃油效率。
3、抗生物污染
表面不易附着海洋生物(如藤壶、藻类),减少维护频率和航行阻力。
4、耐疲劳性
在船舶振动和交变载荷下,钛法兰的疲劳寿命长,可靠性高。
5、低温韧性
在极地船舶或低温环境中(如LNG运输船)仍能保持良好韧性。
二、适用标准(船舶行业规范)
1、国际通用标准
材料标准:ASTM B381(钛锻件)、ASTM F67(纯钛)、ASTM F136(Ti-6Al-4V合金)。
法兰标准:ASME B16.5(管法兰尺寸与压力等级)、ASME B16.47(大口径法兰)。
2、船舶行业标准
船级社规范:DNV(挪威船级社)、LR(劳氏船级社)、ABS(美国船级社)对钛法兰的制造和测试要求。
防腐要求:ISO 12944(腐蚀防护涂层标准)中针对海洋环境的涂层方案。
三、制造工艺(船舶专用要求)
1、材料选择
常用钛材:纯钛(Gr2、Gr3)或Ti-6Al-4V(Gr5),需通过船级社认证。
2、锻造工艺
模锻或自由锻造,确保法兰致密性和力学性能,消除铸造缺陷。
3、精密加工
数控机床加工法兰密封面(如突面RF、环连接面RTJ),确保与管道系统的匹配精度。
4、焊接工艺
采用TIG(氩弧焊)或EBW(电子束焊),焊材需与母材匹配(如ERTi-2纯钛焊丝)。
焊接后需进行无损检测(UT/RT)和腐蚀试验(如ASTM G48点蚀测试)。
5、表面处理
酸洗钝化:去除表面氧化层,提高耐蚀性。
特殊涂层:可增加抗生物污染涂层(如含铜涂层)。
四、应用部位(船舶关键系统)
1、海水系统
海水冷却管道、压载水系统、消防系统法兰,接触海水腐蚀环境。
2、推进系统
螺旋桨轴密封法兰、推进器液压管路连接。
3、油气系统
燃油输送管道、LNG低温管路法兰(利用钛的低温性能)。
4、舰船特种设备
潜艇耐压壳体管路、深潜器高压密封法兰。
5、环保设备
船舶脱硫系统(SCR)、压载水处理装置的耐腐蚀连接件。
五、选购注意事项(船舶行业特殊要求)
1、材料认证
必须提供船级社(如DNV、CCS)认证的材质报告和力学性能测试报告。
2、耐蚀性验证
针对具体海域环境(如热带海水、极地低温),要求供应商提供腐蚀试验数据。
3、尺寸与压力匹配
根据船舶设计压力(如高压压载系统)选择法兰等级(如Class 150/300)。
大口径法兰需符合ASME B16.47标准。
4、供应商资质
优先选择有船舶行业供货经验的厂家,熟悉船用法兰的特殊工艺要求。
5、成本与寿命权衡
钛法兰初期成本高,但寿命可达30年以上,需综合评估全生命周期成本。
6、安装与维护
避免与异种金属(如钢、铜)直接接触,需采用绝缘垫片防止电偶腐蚀。
船舶用钛法兰是高端船舶制造中的关键部件,其优异的耐蚀性、轻量化和长寿命特性可显著提升船舶性能和可靠性。在选型时需重点关注船级社认证、耐蚀性验证及供应商的行业经验,同时结合具体应用场景(如海水系统、推进系统)优化设计和维护方案。