Como funcionam as ligas de titânio em válvulas marítimas?

As válvulas marítimas são o núcleo do controle de fluidos em navios, que estão relacionados à segurança e economia da navegação. O ambiente marinho hostil impõe requisitos rigorosos aos seus materiais. Os materiais tradicionais são propensos a falhas e requerem manutenção frequente, tornando-os incapazes de atender às necessidades de desenvolvimento dos navios modernos.Ligas de titâniotornaram-se a escolha preferida para válvulas marítimas-de alta tecnologia devido às suas excelentes propriedades e suas vantagens de aplicação foram verificadas em práticas de engenharia naval.

 

 

 

A resistência à corrosão é a principal vantagem das válvulas marítimas de liga de titânio. A película de passivação de dióxido de titânio em sua superfície pode isolar meios corrosivos. A taxa de corrosão da água do mar da liga de titânio Ti31 doméstica é apenas 1/10 da do aço inoxidável 316L e sua resistência à corrosão é muito superior aos metais marinhos tradicionais.

 

Ti31 contém elementos como Mo e Ni, o que lhe confere forte resistência à corrosão sob tensão e à corrosão em frestas. Sua taxa de corrosão galvânica quando combinada com tubulações de navios é extremamente baixa, permitindo que ele funcione sem medidas anti{2}}corrosivas complexas. Isto resolve completamente os problemas de vazamento de corrosão e curta vida útil das válvulas tradicionais.

 

 

As válvulas marítimas de liga de titânio podem ajudar os navios a economizar energia, reduzir o consumo e otimizar estruturas. As ligas de titânio possuem baixa densidade e excelentes propriedades mecânicas. A resistência à tração da liga de titânio Ti31 é duas vezes maior que a do aço inoxidável 316L, que pode se adaptar às cargas dinâmicas e às condições de trabalho de alta-pressão das válvulas. Sob a mesma condição de resistência, as válvulas de liga de titânio são 30%-40% mais leves que as válvulas de aço inoxidável e têm excelente desempenho de rolamento de alta pressão.

 

O design leve traz vantagens de ciclo de-vida-completa: pode reduzir o deslocamento do navio, reduzir o consumo de energia dos sistemas hidráulicos em cerca de 10%, reduzir a intensidade de trabalho de instalação e desmontagem de válvulas, adaptar-se às necessidades de manutenção de espaços-leves e estreitos dos navios e reduzir os custos de operação e manutenção. A característica de alta-resistência das ligas de titânio também pode simplificar o projeto da espessura da parede da válvula e reduzir o consumo de material, alcançando melhoria de leveza e confiabilidade.

 

 

A usinabilidade das ligas de titânio pode ser otimizada por meio de processos tecnológicos para melhorar a precisão de fabricação e a adaptabilidade das válvulas marítimas. Ele pode atender aos requisitos de processamento de vários tipos de válvulas, como válvulas gaveta e válvulas borboleta, bem como canais de fluxo complexos personalizados e estruturas de vedação. As ligas de titânio apresentam excelente trabalhabilidade a quente. O forjamento com temperatura controlada-de vários estágios-pode refinar grãos e otimizar a microestrutura. O recozimento a 750 graus por 1 hora seguido de resfriamento a ar pode eliminar o estresse interno, garantindo que a dureza de toda a seção transversal-do material seja menor ou igual a 250HB e garantindo a precisão dimensional.

 

Para soldagem, as ligas de titânio são compatíveis com métodos como soldagem TIG e soldagem plasma. O coeficiente de resistência pós{1}}soldagem excede 90% e nenhum tratamento térmico pós{3}}complexo é necessário, o que pode evitar defeitos de soldagem e garantir o desempenho de vedação e a resistência estrutural das peças principais. Enquanto isso, o pó de liga de titânio Ti31 com baixo teor de-oxigênio MT-desenvolvido por empresas como a AVIC Metal Technology Co., Ltd. pode realizar a formação de válvulas-de paredes finas com canais de fluxo complexos por meio da tecnologia de fabricação aditiva SLM, com precisão de espessura de parede atingindo ±0,1 mm.

 

 

As ligas de titânio são adequadas para as complexas condições de trabalho das válvulas marítimas. Eles podem suportar baixas temperaturas polares, altas temperaturas tropicais e diferenças de temperatura diurna-noturna no mar, além de resistir a cargas dinâmicas, como impacto e vibração da água do mar. Eles possuem uma ampla faixa de temperatura operacional, mantendo excelentes propriedades mecânicas e resistência à corrosão entre -253 graus e 550 graus.

 

Em baixas temperaturas, sua resistência aumenta, a tenacidade é boa e não há risco de fratura frágil, tornando-os adequados para navios polares. Em altas temperaturas, eles têm excelente estabilidade térmica, o que pode atender aos requisitos da válvula em condições de trabalho-de alta temperatura, como resfriamento do motor e aquecimento de combustível, e evitar falhas de vedação causadas pela deformação térmica do material.

 

 

As válvulas de liga de titânio também têm as vantagens de não-magnetismo, boa resistência sísmica e propriedade anti-incrustação. O não-magnetismo evita interferência com equipamentos de navegação e detecção de navios. Uma boa resistência sísmica reduz o risco de afrouxamento e vazamento causado pela vibração. A propriedade anti{6}}incrustação reduz o trabalho de limpeza e manutenção e reduz os custos de operação e manutenção.

 

A tecnologia de fundição e processamento de ligas de titânio é continuamente otimizada, o que melhora o rendimento e reduz o custo de fabricação em 25%. O preço dos forjados de flange Ti31 caiu quase 40% em comparação com 2015, e a diferença de custo com os materiais tradicionais foi bastante reduzida. Navios oceânicos-de grande-escala e alta{7}}qualidade que adotam válvulas de liga de titânio podem obter retornos econômicos consideráveis ​​por meio de longa vida útil, baixo consumo de energia e menos manutenção.

 

O Grupo Ruihang produz principalmente matérias-primas para sua fabricação de precisão. Para mais detalhes, entre em contato conosco pelo e-mail:Sam.Rui@bjrh-titanium.com