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鈦類復(fù)合板的分類介紹及應(yīng)用
發(fā)布人：上海艾荔艾金屬材料有限公司www.bt990.com.cn
更新時(shí)間：2014-11-30
鈦類復(fù)合板主要包括鈦鋼復(fù)合板、鈦鋅復(fù)合板、鈦銅復(fù)合板、鈦鋁復(fù)合板、鈦鎳復(fù)合板、鈦塑復(fù)合板等。
??? 簡(jiǎn)介：鈦因其優(yōu)良的耐腐蝕性而被大量用作各種化學(xué)反應(yīng)容器、熱交換器材料，但缺點(diǎn)是成本較高，特別是作為結(jié)構(gòu)部件使用時(shí)這個(gè)問題尤為突出，有效的解決方法就是使用鈦鋼復(fù)合板。鈦與普通鋼的復(fù)合材稱之為鈦鋼復(fù)合材，既有鈦的耐蝕性，又有普通鋼板作為結(jié)構(gòu)物的強(qiáng)度，重要的是成本也大幅度下降。設(shè)備筒體、管板、封頭都可用鈦／鋼復(fù)合板加工制作。如生產(chǎn)尿素合成塔、真空制鹽蒸發(fā)室、聚酯反應(yīng)釜等裝置，使用鈦復(fù)合板制作比使用純鈦，顯著降低工程造價(jià)30－40％ 。鈦/鋼復(fù)合材料的使用開始了制堿工業(yè)的新里程，近年來，鈦鋼復(fù)合板又增添了新用途，即在海洋土木領(lǐng)域開始適用于鋼構(gòu)造物的防蝕材。這不僅是因其成本較低，作為主體的鋼構(gòu)造物的焊接安裝來看，也必須采用鈦鋼復(fù)合板。
分類：鈦復(fù)合板主要包括鈦鋼復(fù)合板、鈦鋅復(fù)合板、鈦銅復(fù)合板、鈦鋁復(fù)合板、鈦鎳復(fù)合板、鈦塑復(fù)合板等。
產(chǎn)品品種
主要材質(zhì)
產(chǎn)品規(guī)格（mm） [1]
產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)
應(yīng)用部門
鈦/鋼
TA1、TA2、TA9、TA10/20R.20g.16MnR.16Mn. Q235
1~12/3~100×
?。?000×6000
GB8547-87
石油化工、真空制鹽、氯堿、食品、化肥、容器、自行車、冶金等
鈦/不銹鋼
TA1、TA2、TA9、TA10/各類不銹鋼
1~12/2~100×
?。?000×6000
GB8546-87
石油化工、氯堿、航天、宇航、低溫、食品、輕工醫(yī)藥等
鈦/鋁
TA1、TA2、TA9、TA10/L、LY、LF
1~8/2~50×
?。?500×4000
————
航空行業(yè)、炊具行業(yè)、化學(xué)工業(yè)、艦艇、特殊釬料等
鈦/銅
TA1、TA2、TA9、TA10/T、H、Q、B
1~10/2~50×
?。?000×4000
GB13238-91
電力行業(yè)、電解行業(yè)、炊具等
鈦/鎳
TA1、TA2、TA9、TA10/N2、N4、N6
1~10/2~50×
?。?000×4000
YBT108-1997
冶金行業(yè)等
鈦鋼復(fù)合板
鈦因其優(yōu)良的耐腐蝕性而被大量用作各種化學(xué)反應(yīng)容器、熱交換器材料，但缺點(diǎn)是成本較高。特別是作為結(jié)構(gòu)部件使用時(shí)這個(gè)問題尤為突出，有效的解決方法就是使用鈦鋼復(fù)合板。鈦與普通鋼的復(fù)合材稱之為鈦鋼復(fù)合材，既有鈦的耐蝕性，又有普通鋼板作為結(jié)構(gòu)物的強(qiáng)度，重要的是成本也大幅度下降了。
近年來，鈦鋼復(fù)合板又增添了新用途，即在海洋土木領(lǐng)域開始適用于鋼構(gòu)造物的防蝕材。這不僅是因其成本較低，作為主體的鋼構(gòu)造物的焊接安裝來看，也必須采用鈦鋼復(fù)合板。
鈦鋼復(fù)合板的概述
何謂鈦鋼復(fù)合板？
鈦鋼復(fù)合板是指將在一般普通鋼板的表面用耐蝕性好的金屬鈦包覆，普通鋼板的耐蝕性自然就提高了。
在JIS標(biāo)準(zhǔn)中，該板主要用于壓力容器、鍋爐、核反應(yīng)堆、 貯存器等，采用的均是厚度達(dá)8mm以上的復(fù)合鋼，其規(guī)格號(hào)為G3603。
鈦鋼復(fù)合板的歷史
日本鈦加工材的生產(chǎn)始于1954年，鈦鋼復(fù)合板則始于1962年。那時(shí)的生產(chǎn)方法稱之為「爆炸復(fù)合法」，憑借炸藥的爆發(fā)能而接合的一種方法。1986年開發(fā)了熱軋法，厚板軋制法。1990年又開發(fā)了連續(xù)熱軋帶卷的生產(chǎn)法，主要是指薄板的生產(chǎn)。
鈦鋼復(fù)合板的應(yīng)用領(lǐng)域
爆炸法、厚板軋制法制造的鈦鋼復(fù)合板為厚板，其用途主要用作耐蝕性構(gòu)造材料。高純度對(duì)酞酸設(shè)備等的化工設(shè)備、冷凝器的管板用在發(fā)電設(shè)備上。
連續(xù)熱軋制造的鈦鋼復(fù)合板為薄板，主要用在海洋鋼構(gòu)造物的襯里，應(yīng)用領(lǐng)域?yàn)楹Ｑ笸聊尽?
鈦鋼復(fù)合板的制造方法
一般復(fù)合鋼板的制造方法有：填充金屬鋼錠軋制法、爆炸復(fù)合法、軋制壓接法、堆焊法等。鈦鋼復(fù)合板的場(chǎng)合，考慮到鈦的特性，工業(yè)上常采用爆炸復(fù)合法或軋制壓接法，而實(shí)際的生產(chǎn)方法則包括①爆炸復(fù)合法，軋制壓接法又包括②厚板軋制法③與連續(xù)熱軋法。爆炸復(fù)合法通常是在常溫下進(jìn)行的，軋制壓接法是將板組裝、加熱軋制。
爆炸復(fù)合法
爆炸復(fù)合法的要點(diǎn):首先將欲壓接的2張金屬板之間保持一定間隔放置,在其上面再放上適量炸藥。由炸藥的一端起爆，爆炸速度每秒數(shù)千米，憑借該爆發(fā)能鈦板從基材鋼板的角度碰撞。在該碰撞點(diǎn)基材鋼板與鈦板因非常大的變形速度與超高壓下顯示出流體行為，兩金屬表面的氧化膜、氣體吸附層作為金屬噴流而排除掉，干凈的面與面之間的接合就在瞬間完成，稱之為冷接合。
采用該法制造的鈦鋼復(fù)合板可繼續(xù)熱軋至板厚為4mm，所以又稱為爆炸復(fù)合法。
厚板軋制法
厚板軋制法最初將鈦板（復(fù)合材）與鋼板（基材）以嵌入式的板坯組裝。這時(shí)，在鈦板與鋼材之間放入合適的中間嵌入材，再在高真空下采用電子束焊接。最后放入加熱爐加熱后，在厚板軋機(jī)上強(qiáng)壓軋到所要求的厚度，這樣鈦板與鋼板則真正接合了。最后將外圍切割，分離為2張板。
連續(xù)熱軋法
連續(xù)熱軋法與厚板軋制法基本相同，所不同的是2張板中間加入的是鋼板，在大氣下進(jìn)行電弧焊接，最后在連續(xù)熱軋機(jī)上連續(xù)軋至所要求的厚度，以帶卷形式取出。最后將外圍切割，分離為2張板。
應(yīng)用領(lǐng)域：
設(shè)備領(lǐng)域
在設(shè)備領(lǐng)域的應(yīng)用主要是指先前所述的類似的對(duì)酞酸制造設(shè)備的化工設(shè)備、發(fā)電廠用冷凝器管板的電力設(shè)備。特別是電力領(lǐng)域的發(fā)貨量已累計(jì)達(dá)到1000張以上。該領(lǐng)域是鈦鋼復(fù)合板的支柱產(chǎn)業(yè)。最近的話題：造紙廠的漂白處理槽、污水處理廠的次亞氯鹽酸苛刻鈉處理槽也在使用鈦鋼復(fù)合板。
海洋土木領(lǐng)域
海洋構(gòu)造物的維護(hù)問題
日本四面臨海,經(jīng)濟(jì)活動(dòng)的基地設(shè)在近海區(qū),隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要，流通、交通、城市功能等設(shè)施的空間正在利用海域，并且從過去的內(nèi)海、內(nèi)灣的淺海域向現(xiàn)在的外海、深海域發(fā)展。為此,日本設(shè)立了超大型浮式技術(shù)研究小組,對(duì)數(shù)公里規(guī)模,耐用100年的超大型浮式海洋構(gòu)筑物進(jìn)行了理論研究和實(shí)地試驗(yàn)。而鈦材具有優(yōu)良的腐蝕性能,在海水環(huán)境下溶出離子極少,無毒性,不必?fù)?dān)心污染環(huán)境等優(yōu)點(diǎn),因而成為海洋構(gòu)筑物的首選材料。
鈦鋼復(fù)合板的開發(fā)
正如表1所述的那樣,鈦在流動(dòng)的海水中具有非常優(yōu)良的耐蝕性,目前有兩種方法使鈦材能夠作為海洋構(gòu)筑物防蝕材。一種是把鈦薄板和有機(jī)系防蝕材制成復(fù)合包覆材;第二種方法是用鈦鋼復(fù)合板包覆焊接到新建的建筑物上。就第二種方法而言,尚存在二種問題,其一就是將鈦?zhàn)鳛橐r里的接合問題。僅鈦獨(dú)自用作構(gòu)筑物在經(jīng)濟(jì)上是不成立的。只有充分發(fā)揮鈦的耐蝕性能,將構(gòu)筑物主體用鋼制造才是經(jīng)濟(jì)的。然而將鈦 直接與鐵焊接形成的脆性金屬間化合物也是不實(shí)用的。只有將鈦與鋼采用熱軋一體化工藝的「鈦鋼復(fù)合板」,將復(fù)合板的鋼部分焊接接合將鋼構(gòu)筑物的主體上,再利用復(fù)合材鈦的防蝕性。其二鈦鋼復(fù)合板的尺寸問題。以前因不能制造出鈦鋼復(fù)合薄板,用該材作為襯里材時(shí)因板太厚使其尺寸與形狀受到限制。因此采用薄鋼板制造工藝時(shí)采用連續(xù)熱軋機(jī),其厚度只有5mm的線圈狀鈦復(fù)合薄鋼板。該復(fù)合鋼板的接合強(qiáng)度約150-200MPa,略高于日本標(biāo)準(zhǔn)JIS-G3603所規(guī)定的值,適合作防蝕材料襯里材。
這種鈦鋼復(fù)合薄板的優(yōu)點(diǎn)在于:(1)鈦在海水中基本上不腐蝕,鈦金屬離子也不會(huì)溶出;(2)鈦生物體沒有毒性,對(duì)周圍的生態(tài)環(huán)境沒有影響;(3)如果鈦能在超長(zhǎng)期時(shí)間內(nèi)不發(fā)生腐蝕,那么對(duì)環(huán)境而言將是一種極友好的材料 。
結(jié)束語
鈦鋼復(fù)合板自誕生以來已經(jīng)歷了40多年,其主要的應(yīng)用領(lǐng)域冷凝器管板已用了1000張以上。另一方面，在海洋土木也開始使用，并將有更多的機(jī)會(huì)。鈦鋼復(fù)合板就是有效地利用了鈦的優(yōu)良的耐蝕性與鋼材的強(qiáng)度,在成本上達(dá)到了最佳期組合,今后期待在這方面有更進(jìn)一步的發(fā)展。
鈦鋅復(fù)合板
鈦鋅復(fù)合板是以鈦鋅合金板做面板，3003H26（H24）鋁板做背板，高壓低密聚乙烯（LDPE）為芯材，經(jīng)熱復(fù)合而成的一種新型高檔鋁塑板建筑材料，它集鈦鋅板的特點(diǎn)（金屬質(zhì)感、表層自我修復(fù)功能、使用壽命長(zhǎng)、可塑性好等）與復(fù)合板材平整、抗彎性能高的優(yōu)點(diǎn)于一體，是古典藝術(shù)和現(xiàn)代技術(shù)相結(jié)合的典范。
在使用初期，遠(yuǎn)觀是自然的嶄新的藍(lán)灰色，近看則呈現(xiàn)出天然金屬的樸素質(zhì)感。隨著時(shí)間的推移，暴露在大氣中的鈦鋅板表面會(huì)逐漸形成一層致密堅(jiān)硬的碳酸鋅防腐層，防止板面進(jìn)一步腐蝕，即使有劃痕和瑕疵也在這個(gè)演化過程中完全消失。對(duì)那些需要營(yíng)造出強(qiáng)烈的天然感的建筑來說，無疑是理想的裝飾材料，特別適用于自然和歷史氛圍濃厚的環(huán)境中，可為現(xiàn)代建筑和古典建筑增添獨(dú)特的魅力。具有良好的強(qiáng)度和剛性可抵受強(qiáng)風(fēng)和其它惡劣氣候環(huán)境的侵襲。塑性好，易于加工安裝，有利于三維造型，能適應(yīng)變化多樣的布局要求，可充分張揚(yáng)建筑師的個(gè)性，滿足其豐富的創(chuàng)作想象力和靈感要求。
標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格：
厚度：4mm
寬度：1000mm
長(zhǎng)度：2440mm
特點(diǎn)：
?。?）使用壽命長(zhǎng)。鈦鋅合金面板表面能自然形成一層致密的氧化層（碳酸鋅鹽），防止被進(jìn)一步腐蝕，可在大氣狀況差的環(huán)境使用。
?。?）面板不需涂裝或其它防腐處理，具有金屬質(zhì)感。
（3）面板具有自我修復(fù)功能，劃傷后自動(dòng)愈合不留痕跡。
?。?）剛性大，不易彎曲變形。
?。?） 板面光整，裝飾效果佳。
?。?）具有一定隔音、隔熱節(jié)能功能。
?。?）面板顏色除金屬本色外，亦可預(yù)處理成藍(lán)灰色、黑灰色、銅綠色等。
（8）易加工成型。既可在工廠加工成型，亦可在施工現(xiàn)場(chǎng)邊加工邊安裝，有利縮短工期。
（9）環(huán)境協(xié)調(diào)性好。反射率低，不會(huì)造成光污染；可100%回收利用。
鈦塑復(fù)合板
鈦塑復(fù)合板主要用于高檔建筑物的屋面和幕墻系統(tǒng)以及其它 一些對(duì)板材的強(qiáng)度和抗腐蝕性能有較高要求的地方。鈦是一種貴金屬。我公司以工業(yè)純鈦為面板，鋁合金為背板，聚乙烯料為芯材復(fù)合板而成的鈦塑復(fù)合板，既降低了成本，表層又具有鈦材的優(yōu)良性能，還提高了板的抗拉剛度和表面平整性。
標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格：
厚度：4mm；5mm；6mm；
寬度：1000mm；1240mm;(鈦板厚度≥0.3mm) 630mm(鈦板厚度＜0.3mm)
長(zhǎng)度：2000mm；2440mm；3000mm；6000mm
特點(diǎn)：
(1)耐腐蝕性強(qiáng)，無論在工業(yè)區(qū)、污染嚴(yán)重的市區(qū)、農(nóng)村，還是沿海地區(qū)，歷經(jīng)數(shù)年，鈦本色表面也不變色。
(2)力學(xué)性能好。工業(yè)純鈦的抗拉強(qiáng)度比普通碳素結(jié)構(gòu)鋼還要高。
(3)有較好的抗疫勞和抗蠕變性。
(4)無磁化效應(yīng)，工業(yè)純鈦電阻系數(shù)和導(dǎo)熱系數(shù)均與不銹鋼相近。
(5)工業(yè)純鈦屬自保性金屬，表面劃痕能自動(dòng)愈合。
(6)工業(yè)純鈦是在退火狀態(tài)下被用來復(fù)合的，加工性良好(與不銹鋼類似)
(7)工業(yè)純鈦的密度為4.5X103kg/m3，均為鋁的1.7倍，鋼的60%。塑性好，延伸率≥30%。
(8)表面可進(jìn)行多樣化處理，如發(fā)絲處理、鏡面處理或錐紋處理等，也可處理成紅色、黑色、白色等多種顏色。
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