Ti31钛板

详细描述

Ti31钛合金是一种低成本的近α型钛合金（Ti-3Al-1Mo-1V），具有中等强度（≥600 MPa）、优异的耐海水腐蚀性和焊接性能，主要应用于船舶结构、海水管道及海洋工程设备。

一、Ti31钛板的定义与名义成分

定义：Ti31是中国自主研发的近α型钛合金，名义成分为 Ti-3Al-1Mo-1V，以低成本、优异焊接性和耐海水腐蚀性为核心优势，适用于船舶与海洋工程。

执行标准：

中国：GB/T 3621《钛及钛合金板材》

船舶行业标准：CB/T 3948《船舶用钛合金板材技术条件》

二、性能与特点

1、力学性能：

室温强度：≥600 MPa

延伸率：≥15%

耐蚀性：抗海水腐蚀（年腐蚀率＜0.005 mm），抗氯离子渗透。

2、特点：

低成本：相比Ti75、Ti80，合金元素含量低，价格降低20%~30%。

焊接性极佳：可氩弧焊、激光焊，无需复杂保护工艺。

加工灵活：冷轧变形率可达40%，热加工温度范围宽（700~900°C）。

三、应用领域

船舶制造：船体结构、海水管道、甲板支撑件。

海洋工程：海上平台支架、潮汐发电设备。

化工：氯碱工业反应槽、海水淡化预处理设备。

四、制造工艺

熔炼：真空自耗电弧炉（VAR）单次熔炼，控制氧含量（O≤0.18%）。

热加工：α+β两相区轧制（800~900°C），避免β相晶粒粗化。

热处理：双重退火（750°C×1h + 550°C×2h）以优化综合性能。

表面处理：喷砂或化学抛光，增强耐蚀性。

五、与相近钛合金对比（关键差异）

关键区别：

Ti31 vs Ti75：Ti75深海性能更优，但成本高；Ti31适用于浅海及普通船舶结构。

Ti31 vs Ti70：Ti70专注超低温环境，Ti31侧重常温耐腐蚀。

Ti31 vs Ti55：Ti55为高温合金，Ti31耐温性仅限300°C以下。

六、选购方法与注意事项

1、选购要点：

用途匹配：浅海或低成本场景优选Ti31，深海/高强需求选Ti75/Ti80。

认证文件：需提供GB/T 3621成分报告、船舶行业CB/T 3948认证。

关键指标：关注氧含量（O≤0.18%）、弯曲性能（180°无裂纹）。

2、注意事项：

加工温度：热轧温度不得超过950°C，避免晶粒粗化。

焊接工艺：推荐脉冲TIG焊，焊后需酸洗去除氧化层。

防污染存储：避免与铜、铁金属接触，防止电偶腐蚀。

七、未来新应用领域探索

海水淡化：用于反渗透膜支撑框架，抗Cl⁻长期侵蚀。

海上风电：风机塔架连接件，减轻重量并防盐雾腐蚀。

海洋牧场：养殖网箱结构材料，延长使用寿命。

环保设备：烟气脱硫塔内衬，耐酸性介质腐蚀。

总结

Ti31是面向船舶与浅海工程的“平民化”钛合金，以高性价比和易加工性著称，填补了普通不锈钢与高端钛合金之间的空白。与Ti75等深海专用合金相比，Ti31更适用于预算有限的中低端海洋场景。未来在海水淡化、海上风电等绿色产业中潜力显著，但需注意其在高温、超深环境中的性能局限。