近年來，我國實施了大量海洋艦艇、海洋石油鉆井平臺、海水淡化、人工島礁建設等重大工程，對上述領域中大型裝備使用的各類高強耐蝕金屬管材的需求呈大幅增長趨勢。由于金屬管材需要在復雜惡劣海洋環境（強腐蝕、臺風、強對流、高溫、高壓、生物附著）中應用，對其耐蝕性能有極高要求，鈦及鈦合金具有髙強韌性、無磁、低密度及優異的耐蝕性能等獨特優勢，成為上述領域大型裝備中最為理想的材料。鈦具有高強、高韌性、比強度高、質輕、無磁、耐海水腐蝕和海洋大氣腐蝕等特點，鈦及鈦合金管道的腐蝕壽命大于12萬小時，服役期限60年以上，在惡劣的海洋工況條件下，鈦合金材料的全壽命是其他金屬材料無法比擬的，在裝備壽命結束之后可百分之百無害化回收。因此，是海洋裝備的最佳選材。

1、海洋裝備的特點

①海洋裝備屬大型金屬建筑物，體形噸位大，投資費用高，破壞損失大。

②系統結構復雜、功能齊全，工況條件復雜惡劣，對可靠性要求高，建造技術難度大。

③材料延壽對保障海洋裝備和結構物完整性、可靠性和安全性，促進資源保護和可持續發展具有重要的意義。

④提高海洋裝備性能主要涉及提高耐腐蝕性、輕量化、高強高韌材料應用、可靠性和全壽命周期產品經濟性。

2、鈦合金管材的優勢

鈦合金具有熔點高、密度小、強度大、耐腐蝕、超導、形狀記憶和儲氫等一系列重要特性，廣泛應用于航空、航天、艦船、核電、醫療、化工、冶金、電子、體育休閑、建筑等領域，被人們譽為“第三金屬”、“空中金屬”和“海洋金屬”。管材用于氣態、液態介質的傳輸通道，是國民經濟各領域的基礎性產品，鈦合金管材由于其本身的質輕、耐腐蝕性能好的優異特點，在航空發動機、航天飛行器、石油輸送管路、化工設備、海洋環境施工及海上各種作業平臺等有著廣泛的應用，諸如沿海電站、海上油氣開采輸送、海水淡化、海洋化工生產、制堿制鹽、石油精煉設備等，前景十分廣闊。

推廣應用鈦材料是船舶與海洋工程裝備最重要的技術發展方向之一。鈦合金管材已被發達國家廣泛應用于船舶與海洋工程裝備中，大量采用鈦材，使其裝備的安全可靠性能得以提高，設備體積減小，質量減輕，設備破損事故和維修保養次數明顯減少，極大延長了使用壽命。

3、鈦合金管材加工性能特點

鈦合金室溫塑性較低，變形抗力大，但其在α+β兩相區和β相區具有良好的塑性和較低的變形抗力，因此，鈦合金材料的成型制造或各種型材制備（板、棒、管等）均需加熱至相變點附近進行。

由于鈦合金在高溫下易于與氧、氮、碳等發生化學反應且易于吸氫，導致鈦合金變形性能急劇下降并影響材料的服役性能，加之鈦合金導熱系數低，大型坯料加熱時，往往會導致截面溫差大，極易導致變形過程開裂；此外，鈦合金變形區溫度范圍較窄，且對應變速率較為敏感，一般須在較低速率下變形；同時，由于變形后冷卻速度直接影響其室溫平衡態組織和構件的服役性能，因此，變形過程中應保持變形溫度的恒定或采取措施降低其溫降的速率以使其具有足夠的塑性。

目前，國內艦船裝備用鈦主要包括: 潛艇的主冷凝器、鈦合金魚雷發射水缸、核動力壓水堆一回路系統危急冷卻器、聲納導流罩、鈦合金螺旋槳、柴油機排煙管道及通海管路系統、相關管路及泵閥系統、深潛器耐壓殼體及輔助系統。其中海水管路典型規格：φ308x4mm，φ285x5mm；艦船主海水配管系統：φ12.7~304.8mm。

由于鈦及鈦合金的密度低、耐腐蝕、強度高，可以大大降低設備的重量，所以盡管從單價上講，鈦及鈦合金會貴一些，但設備的總體重量降低后，鈦及鈦合金一次性投入反而不會過高于其它材料，甚至于會低于其它材料。鈦及鈦合金管應用前景巨大，隨著高效、短流程、低成本生產技術的成熟和推廣，許多銅及銅合金管應用的領域都能被鈦及鈦合金管替代。

隨著我國海洋強國戰略的逐步深化，在海工裝備、海洋油氣田勘探開發、艦船等領域，大口徑高強高耐蝕的管材需求不斷增加。大口徑鈦合金管的規模化生產和高效、短流程、低成本制備技術的產業化推廣應用將進一步滿足市場對鈦及鈦合金產品的低成本化需求。同時，目前鈦產業集中度不高，各生產廠商應積極與國家標準的制定和設計單位、高等院校，下游用戶及其他相關配套裝備生產企業精誠合作建立國家級鈦技術經濟網絡服務平臺，形成合力，共同推動鈦合金的市場開發。返回搜狐，查看更多