Viime vuosina, koska sähköteollisuus on yhä enemmän vaatinut parempaa tehokkuutta, luotettavuutta ja pidempää laitteiden käyttöikää,titaaniseoslevyt, jolla on korkea spesifinen lujuus, erinomainen korroosionkestävyys ja erinomainen väsymyssuorituskyky, ovat vähitellen korvanneet perinteiset materiaalit ydinkomponenteissa, kuten höyryturbiininterät ja generaattorin vartija -renkaat, ja siitä on tullut avainvoima, joka johtaa alan teknologista päivitystä. Tämä artikkeli perustuu tiettyihin sovellusskenaarioihin, kuinka titaaniseoslevyt ratkaisevat voimalaitteiden "materiaalin pullonkaulan".
Matala - höyryturbiinien painesulat: 40% painon aleneminen, parantunut korroosionkestävyys
Perinteinen haasteges
Alhaisen -}}}}}}} viimeiset vaiheet altistetaan jatkuvasti korkeille lämpötiloille, korkealle kosteudelle ja syövyttäville väliaineille (kuten lauhdutinvuotojen kloridi -ionit, sulfidit). Perinteisten martensiittisten kromien ruostumattomasta teräksestä valmistettujen terästen (kuten CR13 -teräs) -terät, koska niiden tiheys (noin 7,85 g/cm³) on kestettävä merkittäviä keskipakovoimia korkean - nopeuden kierto -aikana, mikä voi johtaa väsymismurtumiin terien juuressa; Lisäksi niiden vastustuskyky ja rakojen korroosio on riittämätön, ja korroosiokohdat voivat helposti tulla halkeaman lähteistä, mikä lyhentää merkittävästi terän käyttöikää.
Titaaniseosliuos
1. Kevyt ja stressin vähentäminen: Titanium seoksen tiheys on vain 4,51 g/cm³ (kuten Ti-6Al-4V-seos), vähentäen terän painoa 40% ja vähentämällä merkittävästi keskipakovoimaa terän juuressa, lisäämällä väsymisaikaa yli 3 kertaa;
2. Korroosionkestävyyden läpimurto: Titaniumseoksen pinta muodostaa tiheän oksidikalvon, joka tarjoaa 5 - 8-kertainen CR13-teräksen korroosionkestävyyden suolapitoiseen höyryyn, eliminoimalla kokonaan pistorasian ja raon korroosion riski;
3. Vakaa väsymyssuorituskyky: Ti-6Al-4V-seoksen väsymislujuus on ilmassa 30% korkeampi kuin CR13-teräksen; 3,5%NaCl-liuoksessa CR13-teräksen väsymislujuus vähenee 60%-80%, kun taas titaaniseoksen suorituskyky ei ole melkein muuttumaton.
Sovellustulokset
Voimalaitosten korjausprojektissa, joka korvaa matalan - paineosan kaksi viimeistä terää titaaniseoksilla, nosti terän käyttöikää 3 vuodesta 8 vuoteen, vähensi ylläpitokustannuksia 65%ja paransi yksikön tehokkuutta 1,2%.
Generaattorien vartija -renkaat: {- magneettinen, korkea lujuus, stressin korroosionkestävyys
Perinteiset materiaalirajoitukset
Generaattorin vartija -renkaat on kestättävä roottorin korkean - nopeuden pyörimisen aiheuttama valtava keskipakoisvoima, samoin kuin vastustaa stressikorroosiohalkeamista (SCC) vesiväliaineissa. Nykyisellä valtavirran materiaalilla, austenitic fe - mn - CR -seos, vaikka sillä on tietty vahvuus, on kaksi suurta haittaa:
1. Stressikorroosioherkkyys: Se on alttiita SCC: lle kloridi -ionissa -, joka sisältää ympäristöä, aiheuttaen äkillisiä terän murtumia;
2. Magneettiset häiriöt: Seoksen jäännösmagnetismi voi vaikuttaa generaattorin sähkömagneettiseen suorituskykyyn, mikä vaatii ylimääräistä demagnetointihoitoa.
Titaaniseoksen edut
1. Ei magnetismia: titaaniseos on ei - ferromagneettinen materiaali, eikä se häiritse sähkögeneraattorin magneettikenttää;
2. Erittäin korkea vahvuus ja sitkeys: Ti - 6Al - 4V-seos on yli 1000 MPa, ja murtuman sitkeys (KIC) on suurempi tai yhtä suuri kuin 60 MPa · m¹/².
3. Stressikorroosiokestävyys: Esimerkiksi 3,5% NaCl -liuoksessa titaaniseoksen vartija -renkaan korroosiokriittinen stressi (σth) on 2,5 kertaa Fe - mn - CR -seos, varmistaen pitkän - termin turvallisen toiminnan.
Hakemustapaus
Vesivoima -aseman generaattorin vartija -renkaiden päivitysprojektissa, titaaniseosvartiosormien käytön jälkeen, laitteet ovat kulkeneet jatkuvasti viiden vuoden ajan ilman halkeamia, kun taas alkuperäinen Fe - Mn - CR -seosten vartija -renkaat on vaihdettava keskimäärin 2 vuotta, mikä johtaa 70%: n pelkistykseen kokonaiskustannuksissa.
Tekniset ja taloudelliset edut: "High - loppukorvaus" - "Full Industry Promotion"
Vaikka titaaniseoksen yksikköhinta on korkeampi kuin ruostumattomasta teräksestä, sen merkittävät kustannusetuja koko elinkaaren ajan ovat:
Pidennetty käyttöikä: Titaniumseoskomponenttien elinikä on 3-5-kertainen teräs, mikä vähentää usein vaihtavien korvausten kustannuksia;
Tehokkuuden parantaminen: Kevyt vähentäminen vähentää energiankulutusta. Esimerkiksi höyryturbiinien painon vähentämisen jälkeen yksikön tehokkuus kasvaa 0,8%-1,5%;
Huolto yksinkertaistaminen: Korroosionkestävyys vähentää seisokkeja huoltoa varten, ja vuotuinen toimintaaika voidaan lisätä 200-300 tuntia.
China Power Equipment Materials Associationin tilastojen mukaan titaaniseoksen käytön jälkeen yksi suuri - asteikon energiantuotantoyksikkö (1000MW -taso) voi säästää yli 20 miljoonaa yuania 10 toimintavuodessa, sijoituksen tuottoaste on 180%.
Tulevat näkymät: titaaniseosten "sähköistämisen" kiihtyvyys
Titaanimateriaalien (titaanilevyjen kotimainen hinta on laskenut 35 prosenttia viimeisen viiden vuoden aikana) ja prosessointitekniikoiden kypsyyden (kuten tarkkuuden rullaaminen ja 3D -tulostus), titaaniseosten soveltaminen voimanalalla laajenee korkeasta -}}}} päättymisyksiköistä tavanomaisista yksiköistä. Vuoteen 2030 mennessä Kiinan höyryturbiinien titaanien terien markkinaosuus on yli 40%ja generaattorin vartija -renkaiden titaaniseostamisaste nousee 60%: iin, mikä edistää voimalaitteiden kattavaa päivitystä kohti "korkean hyötysuhteen, alhaisen hiilen ja pitkän elämän".
Titaniumseoslevyjen onnistunut käyttö sähköteollisuudessa on täydellinen yhdistelmä materiaalitiede- ja tekniikkakäytäntöä. "Korroosion - epäonnistumisen" ratkaisemisesta höyryturbiinien terien ongelma murtautumiseen generaattorin vartija -renkaiden "stressikorroosion" pullonkaulan läpi, titaaniseokset muuttavat voimalaitteiden ydinkilpailukyvyä kolmella suurella eduillaan "kevyen painotuksen, korroosionkestävyyden ja korkean suorituskyvyn tarjoamiseen avaintukeen tukemaan globaalia energiamuutosta.
Baoji Yibaite New Materials Technology Co, Ltd
Titanium -tuotteiden paras valmistaja ja toimittaja parhaaseen hintaan.