Ligas de titânio em equipamentos de energia elétrica

A aplicação de ligas de titânio em equipamentos de energia está surgindo gradualmente. Ela reflete os movimentos da indústria em direção a soluções de alto-desempenho, duráveis ​​e ecologicamente corretas.

1. Equipamento de energia nuclear

• Tubos de resfriamento de reator nuclear, tubos de troca de calor do condensador, caixas de mecanismo de acionamento de haste de controle
• Gr5 (Ti-6Al-4V), Ti-32Mo, Ti-6-2-4-2
• Resistência à corrosão, resistência a altas-temperaturas (300-500 graus), alta resistência e leveza.
• Atender à certificação de materiais de{0}}classe nuclear (ASME Seção III); controlar o conteúdo de hidrogênio durante a soldagem; sem defeitos de superfície (teste ultrassônico)

2. Turbinas a Gás

• Lâminas/impulsores do compressor, camisas da câmara de combustão, componentes do sistema de exaustão
• Gr5 (Ti-6Al-4V), Ti-5Al-2Sn-2Zr-4Mo-4Cr (Ti-10V-2Fe-3Al)
• Resistência à oxidação em altas-temperaturas (500-600 graus), resistência à fadiga, leveza (reduz a inércia rotacional)
• É necessário tratamento de envelhecimento em solução; revestimento de superfície (revestimento de Al-Si) para aumentar a resistência à oxidação; rigoroso controle de tamanho de grão (menor ou igual a 50μm)

3. Geradores de turbina eólica

• Peças estruturais da estrutura da nacela, flanges de conexão do cubo, fixadores de torres de turbinas eólicas offshore
• Gr23 (Ti-6Al-4V ELI), Ti-6Al-7Nb
• Resistência à corrosão marítima, alta resistência (30% + redução de peso em comparação com o aço), resistência à fadiga
• Necessita de proteção catódica para aplicações offshore (emparelhado com ânodos de sacrifício); os fixadores devem atender aos requisitos de pré-carga (maior ou igual a 1000MPa); resistência-a baixas temperaturas (energia de impacto de -40 graus maior ou igual a 20J)

4. Equipamento de transmissão de energia de alta-tensão

• Carcaças de pára-raios, mandris isolantes (corrente contínua de alta-tensão), acessórios para linhas de transmissão de energia
• Gr5 (Ti-6Al-4V), liga com memória de forma Ti-Ni
• Compatibilidade do isolamento (não afeta a distribuição do campo elétrico), resistência à corrosão atmosférica (chuva ácida/poeira industrial), resistência ao impacto
• Revestimento isolante na superfície (resina epóxi); alta precisão dimensional; coeficiente de expansão térmica correspondente com materiais isolantes (10-11/grau)

5. Equipamento de armazenamento de energia

• Estruturas de eletrodos de bateria de fluxo, peças estruturais de recipientes de armazenamento de energia (uso externo), tubos de distribuição de eletrólito
• Ti-3Al-2,5V, Gr5 (Ti-6Al-4V)
• Resistência à corrosão eletrolítica, leve, bom desempenho de vedação
• Compatibilidade com materiais de eletrodo (tecido de carbono) (sem reações químicas); não são permitidos poros na soldagem de tubos; faixa de resistência à temperatura.

• Setor de energia nuclear: o sistema de resfriamento das usinas nucleares de terceira-geração (AP1000) requer ligas de titânio. Sua resistência à corrosão pode prolongar a vida útil dos tubos de 15 para mais de 30 anos, reduzindo os custos de operação e manutenção em mais de 40%.

• Energia eólica offshore: fixadores e peças estruturais de liga de titânio podem resolver o problema da corrosão do aço, reduzir a frequência de substituição e diminuir o custo total do-ciclo de vida dos projetos em 25%-30%. É o material preferido para projetos de energia eólica de alto padrão no exterior.

• Nova Transição Energética: Com o avanço global da "neutralidade de carbono", a taxa de crescimento da aplicação de ligas de titânio em energia eólica, armazenamento de energia e equipamentos de suporte fotovoltaico atinge mais de 15% anualmente.