環(huán)保錫合金的用途？

艦船是海軍最重要的裝備，是海上運輸、戰(zhàn)斗的平臺，用于建造艦船的材料要能耐海水、海洋大氣的腐蝕，比強(qiáng)度高，塑韌性及加工工藝性好。由于艦船整體結(jié)構(gòu)復(fù)雜，所使用的材料量大，且品種、規(guī)格多。選擇性能優(yōu)異的材料制作軍艦是保證海軍裝備完整性和先進(jìn)性的基礎(chǔ)。

環(huán)保錫合金在艦船上得以應(yīng)用，主要是基于環(huán)保錫合金的以下特性：很寬的強(qiáng)度范圍，優(yōu)異的機(jī)械性能，獨特的物理性能(包括磁性能)，較高的比強(qiáng)度和結(jié)構(gòu)有效性，優(yōu)異的耐腐蝕性能和耐沖刷腐蝕性能，優(yōu)良的抗沖擊性能，良好的可加工性和焊接性，合理的成本及有效性。大量船用管系材料使用經(jīng)驗證實，管路系統(tǒng)中傳統(tǒng)材料的使用壽命是有限的，其中，鋼管路系統(tǒng)使用1. 2～2年后會發(fā)生腐蝕，CuNi管路系統(tǒng)使用壽命為6～8年，而環(huán)保錫合金管路系統(tǒng)中的管、泵、閥、熱交換器等設(shè)備可服役40年以上。由于船用環(huán)保錫合金需在海洋環(huán)境中長期服役，設(shè)計船用環(huán)保錫合金時需綜合考慮合金的強(qiáng)度、應(yīng)力腐蝕斷裂韌性、可焊性等。

俄羅斯是世界上研制和使用船用環(huán)保錫合金最早的國家，也是船用環(huán)保錫合金使用范圍最廣泛、數(shù)量最多的國家。主要包括PT-7M、PT-1M、PT-3V、37、5V環(huán)保錫合金及其相應(yīng)的焊絲，并形成了490、585、686、785 MPa等不同強(qiáng)度級別的船用環(huán)保錫合金產(chǎn)品。，環(huán)保錫合金已被成功應(yīng)用于艦船上的以下部件及設(shè)備中：深水立管、補(bǔ)給管、泵、過濾器、通海管路、飲用水管、鉆井管和地下水管路、熱交換器、柴油機(jī)獨立消防泵和滅火系統(tǒng)、深水設(shè)備殼體、外井系統(tǒng)柔性管、壓力容器、平臺緊固接頭的高強(qiáng)柔性拉伸部件、工藝溶液的管系和容器等，并相繼在前蘇聯(lián)系列核動力破冰船“列寧號、”北極“號、”俄羅斯“號、”蘇聯(lián)“號和其他型號的艦船上使用。前蘇聯(lián)系列核動力破冰船上的鈦制蒸汽發(fā)生器，已安全使用20～40年，并且未發(fā)生任何嚴(yán)重破損。

美國船用環(huán)保錫合金主要以航空用環(huán)保錫合金為基礎(chǔ)，選取了在海水腐蝕環(huán)境下具有耐蝕性、可焊性和抗應(yīng)力腐蝕性的環(huán)保錫合金，包括純鈦、Ti-0. 3Mo-0. 8Ni、Ti-3Al-2. 5V、Ti-6Al-4V、Ti-6Al-4V ELI、Ti-3Al-8V-6Cr-4Mo-4Zr。此外，針對船用環(huán)保錫合金的特點，還研制了Ti-5Al-1Zr-1Sn-1V-0. 8Mo-0. 1Si、Ti-6Al-2Nb-1Ta-0. 8Mo等其他船用環(huán)保錫合金。艦船上使用高性能環(huán)保錫合金對于提高艦船的移動性、穩(wěn)定性、有效性，減輕船體質(zhì)量等都具有顯著的作用。美國海軍在20世紀(jì)90年代曾對以下艦船進(jìn)行認(rèn)證考核，包括：核動力航母(CVN)、導(dǎo)彈巡洋艦(CG-47)、導(dǎo)彈護(hù)衛(wèi)艦(FFG-7)、探測船(MCM)、水陸兩棲登陸艇(LSD41CV)、登陸船、氣墊船(LVCA)、水陸兩棲強(qiáng)擊登陸船(LHD)、快速作戰(zhàn)軍需品補(bǔ)給船(AOE-6)、雙層殼體監(jiān)視船(SWATH T-AGOS19)、海岸探測船(MHC-51)、導(dǎo)彈驅(qū)逐艦(DDG-51)。這些艦船的海水冷卻系統(tǒng)、海水系統(tǒng)和滅火系統(tǒng)、結(jié)構(gòu)件、推進(jìn)器、污水處理系統(tǒng)、電器元件、緊固件等，均已使用或即將使用高性能環(huán)保錫合金。

中國船用環(huán)保錫合金的研究與應(yīng)用始于20世紀(jì)60年代，經(jīng)過幾十年的發(fā)展，已形成較完整的船用環(huán)保錫合金體系，能夠滿足艦艇、潛艇和深潛器對不同強(qiáng)度級別的要求。應(yīng)用領(lǐng)域涉及船體結(jié)構(gòu)、推進(jìn)系統(tǒng)、電力系統(tǒng)、電子信息系統(tǒng)、輔助系統(tǒng)、特種裝置等。按屈服強(qiáng)度等級劃分，即屈服強(qiáng)度在490 MPa以下為低強(qiáng)環(huán)保錫合金，具有優(yōu)異的塑性;490～790 MPa為中強(qiáng)環(huán)保錫合金，高于790 MPa為高強(qiáng)環(huán)保錫合金，主要用于船舶動力工程中的耐熱耐蝕部件和船舶特種機(jī)械等。

日本船用環(huán)保錫合金主要有純鈦、Ti-6Al-4V、Ti-6Al-4V ELI，主要被應(yīng)用于深潛器的耐壓殼體及各種民用游船、漁船。

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