鈦合金在艦船使用中存在問題及解決方法

腐蝕問題：艦船中使用的可拆卸連接件（鈦法蘭、螺紋連接等） 等部件存在較小縫隙，縫隙內(nèi)會(huì)存在具有侵蝕性的高濃度氯離子和氟離子，這就要求鈦合金在海水環(huán)境中具有良好的抗高溫縫隙腐蝕能力。鈦合金熱交換器和海水淡化設(shè)備內(nèi)，工況環(huán)境為 90～250℃ 、介質(zhì) pH 值為1.5～4.0（ 尤其是在鹽和煤油狀沉積物處） ，其縫隙腐蝕是非常致命的。
防腐措施：
（1）在鈦合金中添加Pd、Ｒu 元素可有效改善鈦合金的耐縫隙腐蝕性能。
（2）在鈦合金表面進(jìn)行含 Ru/Pd 的表面處理，例如在鈦合金表面滲入 Ru/Pd  元素或者進(jìn)行微弧氧化在鈦合金表面形成含 Ru/Pd元素的氧化物。為減少表面處理的成本，也可以在鈦合金表面制備含Ru/Pd元素的梯度涂層。
3）采用陰極保護(hù)技術(shù)保護(hù)鋼結(jié)構(gòu)時(shí)，電位在－800 mV ～－1050 mV 之間，避免產(chǎn)生氫過飽和導(dǎo)致鈦合金出現(xiàn)氫致開裂。

鈦與鋼、銅連接時(shí)極易出現(xiàn)電偶腐蝕，防護(hù)措施包括：
1、管材進(jìn)行熱氧化、微弧氧化、陽(yáng)極氧化，在金屬表面形成氧化層或陶瓷層以實(shí)現(xiàn)絕緣。對(duì)鈦管進(jìn)行氧化處理，形成的氧化膜可降低鈦合金陰極極化效應(yīng) 80%～ 90% ，氧化膜壽命等同于鈦管壽命。
2、在管材、閥嘴與鋼、銅設(shè)備接觸的界面處用瀝青質(zhì)橡膠進(jìn)行絕緣處理；
3、在鈦管與不銹鋼噴嘴連接處進(jìn)行中間凸緣保護(hù)。

大型結(jié)構(gòu)件的焊接腐蝕
防護(hù)措施包括：
1、艦船上使用的殼體、高壓壓力容器、拉伸部件等大型結(jié)構(gòu)件基于耐壓性能要求需要使用高強(qiáng)鈦合金，并且要求高強(qiáng)鈦合金厚壁焊接件的連接在海水中要有極好的可操作性，焊后無須進(jìn)行熱處理。
2、美國(guó)和歐洲采用 TC4 鈦合金和低間隙 TC4 鈦合金（氧含量控制在 0. 13%以內(nèi)）； 俄羅斯普羅米修斯結(jié)構(gòu)材料中央研究 院 研 發(fā) 了 PT-3V、37、5V 船 用 鈦 合金； 中國(guó)研發(fā)了 TA24、TA31 鈦合金。
3、對(duì)于大型結(jié)構(gòu)件，焊接后不能進(jìn)行熱處理，而表面存在拉伸應(yīng)力，大大降低鈦合金構(gòu)件耐腐蝕和抗疲勞性能?？蓪?duì)焊接件表面進(jìn)行超聲沖擊處理，將焊接件表面拉伸應(yīng)力轉(zhuǎn)變成為壓應(yīng)力，以利于疲勞性能的提高。