美国舰船钛合金海水管路设计考虑与陆上试验研究

美国海军在舰船海水管路上应用钛合金,提升了海水管路的耐腐蚀性能,降低了维护成本。本文分析了采用钛合金海水管路带来的好处,总结了美军在钛合金管路设计上的考虑,研究了美军舰船钛合金海水管路陆上试验情况以及后续的上舰应用情况。     

钛合金海水管路上舰应用影响与关键技术问题

在舰船上采用钛合金海水管路,提升耐腐蚀性的同时,可有效减重并节省空间。美国、俄罗斯已在多型主战舰艇和小艇上应用钛合金海水管路。钛合金海水管路上舰应用,需要重点解决异种金属电偶腐蚀、生物污染、焊接工艺等关键技术问题。     

大型舰船海水管路系统技术成熟度评价研究

钛合金具有轻质、高强、耐腐蚀的特点,被国外广泛应用于舰船装备的耐压壳体、热交换器等海水管路系统。本文将技术成熟度评价方法引入到舰船装备钛合金海水管路系统评估工作,从评价标准规范、关键技术识别与评价等方面,研究提出一种基于技术成熟度量化评价的决策方法,解决长期以来缺少成熟规范评价方法的问题,提高论证工作的科学性和精细化水平。     

舰船内腐蚀海水管路剩余强度预测模型及试验验证

舰船海水管路内壁长期受海水侵蚀产生腐蚀缺陷,降低了管路结构强度.腐蚀后的海水管路强度不足,在管路内压力作用下易发生破裂导致舰船安全事故.本文在对比现有腐蚀工业油气管道剩余强度评价方法的基础上,基于DNV-RP-F101标准,建立了内腐蚀薄壁海水管路剩余强度预测模型,并进行了静水压爆破试验以验证模型的准确性.试验表明,本文提出的内腐蚀薄壁海水管路剩余强度预测模型可用于评价不同材质的舰船薄壁海水管路受腐蚀后的剩余强度,且预测的剩余强度准确度较高,对管路合理维修具有指导意义.     

船舶管路附件标准信息管理系统开发

依据对船舶管路附件标准信息管理需求，探讨在网络应用环境下开发一个多用户的船舶管路附件标准信息管理系统，并按照CIMS系统规范及接口标准制定附件标准信息，以满足现行生产，管理和远期发展需要。     

船舶海水管路防腐蚀研究

简述海水管路对船舶的重要性,以及船舶海水管路的腐蚀现状,然后主要从海水管路材质本身的原因和海水特性的原因出发,详细分析了船舶海水管路腐蚀的主要原因,并针对船舶的特点,提出了几种船舶实用和常见的海水管路防腐蚀措施,包括：合理选择海水管路及其附件材料;对海水管路采用耐腐蚀覆盖层;采用电化学保护法;控制管内的海水流速。对合理设计船舶海水管路系统具有一定的参考意义。     

舰船海水管系腐蚀监检测技术与应用研究

针对舰船海水管系腐蚀问题,对目前海水管路腐蚀及异种金属电绝缘监检测技术进行分析论证,同时开展以电位差为主要评定依据的电绝缘效果评判标准研究。结果表明,数字X射线实时成像技术为海水管路腐蚀检测的优选技术;电位差法更适合用于湿态下海水管系电偶腐蚀的监检测。以某船机舱海水管系为研究对象,提出了海水管路腐蚀及异种金属电绝缘监检测应用方案,对舰船海水管系腐蚀监检测技术的实船应用具有一定指导意义。     

某型舰主机海水管路的模拟冲刷腐蚀研究

海水冷却系统是舰船的重要系统,现代海军对舰船海水管路系统使用可靠性要求更高。对海水管系的防腐能力提出了更高要求。文中针对某型舰主机海水冷却管路的防腐设计方案,建立海水管路系统的腐蚀试验平台．研究了常规／加速流速下管路系统的耐海水冲刷腐蚀性能。此次试验的研究结果对舰船海水管路防腐蚀设计具有较好的参考价值。     

钛市场价格与钛合金管路采购价格参照系研究

本文阐述了钛合金作为舰船管路材料的优势,分析了近年来海绵钛市场价格走势,探讨了钛合金管路的成本,并建立了钛合金管路采购价格与海绵钛市场价格的参照关系式。     

舰船海水管路系统电偶腐蚀控制技术

进入新世纪以来,舰船海水管路系统材料逐步发展为以铜镍合金为主干材料,铸造青铜合金为配套材料的材料体系,同时钛及镍基合金的比例持续升高。这些高电位金属一方面大幅提升了海水管路的耐海水腐蚀性能,尤其是耐冲刷腐蚀性能,另一方面也提高了钛、镍基合金管路与低电位的铜合金管路及附件连接时的电偶腐蚀风险。为应对钛及镍基合金应用带来的上述风险,美国等国外海军通过长期试验研究,对于舰船海水管路系统电偶腐蚀控制系列技术进行了充分评估和考核验证。本文论述国外海军舰船海水管路系统电偶腐蚀控制技术研究的重点方向以及相关考核试验结论,为我国同领域的技术发展提供参考借鉴。     

钛合金在铝合金舰船海水管路系统的应用

钛合金具有质量轻、强度高、耐海水腐蚀、无磁性等特点,在军用舰船上具有广泛的应用前景,尤其适用于对重量控制和防腐蚀要求较高的高速舰船、铝合金舰船。某型铝合金艇采用钛合金海水管系,经过十多年的使用表明具有良好的效果。该文详细介绍该艇钛合金管系选材、设计、施工、应用效果及存在问题,并提出钛合金材料在舰船上应用的建议。     

TA2钛合金焊接试验研究

通过对TA2钛合金焊接特点的分析,优选合理的焊接工艺、气体保护方式和焊接规范进行试验,试验数据证明采用TIG焊焊接TA2钛合金钢不仅焊缝成型好,微观组织及力学性能也达到了相关标准要求.文章还给出了钛及钛合金的焊接保护焊接区域免受空气侵蚀的相关观点.     

舰艇用耐蚀管材对比试验

分析某舰船系统管路所处环境和工作特点,提出适合本系统工作环境的3种材料.通过耐腐蚀性能对比试验验证,为合理选用系统管材提供了依据.试验表明,Ti-75钛合金具有优良的耐蚀性能,适合作为本系统管路材料,能提高系统管路的耐腐蚀性能.     

铜镍合金管在舰船海水管系中的应用

铜镍合金管（B10）耐海水冲刷腐蚀性能优良,腐蚀的温度敏感性较低,且具备优良的抗污性能,已在舰船海水管系中大量应用。在收集了铜镍合金管在舰船海水管系中的应用情况的基础上,对存在的问题作了分析,并对今后的海水管路设计提出了建议。     

钛合金焊接接头疲劳裂纹声发射特征研究

钛合金以其良好的性能得到工业界广泛的应用,但是钛合金建造和焊接工艺极难控制,容易产生焊接缺陷.本文利用声发射技术对不同厚度钛合金焊接接头拉伸和疲劳损伤过程进行动态监测,获得了钛合金焊接接头焊缝从裂纹萌生、扩展、直至断裂过程的声发射事件数量、幅度、危险程度分布特性,提出了钛合金焊接接头疲劳损伤声发射阶段性理论,为声发射技术应用于钛合金结构服役过程的全寿命安全监测提供了理论依据.     

钛合金疲劳裂纹扩展速率试验及预报方法

本文针对深海载人潜水器耐压壳用钛合金,开展疲劳性能试验研究,得到该类型钛合金的室温断裂韧性,载荷比R=0.1下的疲劳裂纹扩展门槛值及疲劳裂纹扩展速率,基于选用的疲劳裂纹扩展预报模型,对载荷比R=0.1下的钛合金疲劳裂纹扩展行为进行了预报研究。结果表明:在载荷比不变的前提下,应力强度因子范围是疲劳裂纹扩展速率的主要影响因素,应力强度因子范围的增加会导致疲劳裂纹扩展速率增加;考虑小裂纹效应的疲劳裂纹扩展预报模型可对钛合金的疲劳裂纹扩展行为进行准确预报。     

钛合金材料在舰艇中的应用及需求分析

文章总结了钛合金材料在舰艇中的应用情况,分析了钛合金材料应用于舰艇的特点和应用前景,提出了船用钛合金材料研制的发展方向。     

钛合金焊接残余应力值随时间重分布的数值分析

钛合金在室温、高应力条件下的存在明显蠕变现象,焊接钛合金板和壳体内含有较高的焊接残余应力.因此,在焊接残余应力的作用下,钛合金材料会发生蠕变,使结构内固有应变发生变化,从而导致残余应力重分布.本文忽略焊接工艺对材料蠕变特性的影响,采用数值计算方法对TC4钛合金薄板和薄壁球壳的焊接残余应力重分布现象进行了分析.