鈦管、鈦合金管在冷卻器領(lǐng)域的應(yīng)用有哪些？

鈦及鈦合金由于具有比強(qiáng)度高、熱穩(wěn)定性好、耐腐蝕及無磁性等優(yōu)異性能，被譽(yù)為“太空金屬”、“海洋金屬”，廣泛應(yīng)用于航空航天、化工、石油、冶金、電力及船舶等領(lǐng)域。自20世紀(jì)50年代以來，鈦已成為飛機(jī)的主要結(jié)構(gòu)材料，成為高性能航空發(fā)動(dòng)機(jī)風(fēng)機(jī)、壓縮機(jī)輪和葉片選用的材料之一。隨著航天工業(yè)的發(fā)展，鈦合金工業(yè)作為一個(gè)起步較晚的新興產(chǎn)業(yè)得到了迅速發(fā)展，特別是近年來，國(guó)際鈦合金的產(chǎn)量和市場(chǎng)需求經(jīng)歷了高速發(fā)展期，鈦的產(chǎn)量在過去四年中翻了一番。

鈦冷卻器(TitaniumCondenser)，為制冷系統(tǒng)的機(jī)件，屬于鈦換熱器的一種，能把氣體或蒸氣轉(zhuǎn)變成液體，將鈦管中的熱量，以很快的方式，傳到鈦管附近的空氣中。冷卻器工作過程是一個(gè)熱釋放過程，因此冷卻器溫度較高。

發(fā)電廠必須用很多冷卻器冷凝渦輪排出的蒸汽。在冷凍廠中用冷卻器來冷凝氨和氟利昂之類的制冷蒸氣。石油化學(xué)工業(yè)中用冷卻器使烴類及其他化學(xué)蒸氣冷凝。在蒸餾過程中，將蒸汽轉(zhuǎn)化為液體的裝置也稱為冷凝器。所有冷卻器都是帶走氣體或蒸汽的熱量運(yùn)行。

國(guó)內(nèi)外鈦及鈦合金管材的生產(chǎn)和應(yīng)用。

世界上主要有八個(gè)鈦生產(chǎn)國(guó)，按美國(guó)、俄羅斯、日本、中國(guó)、英國(guó)、法國(guó)、德國(guó)、意大利排名。近年來，受包括中國(guó)、日本在內(nèi)的亞洲各國(guó)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的拉動(dòng)，特別是以中國(guó)為核心的石化、軍工等行業(yè)用鈦量的快速增長(zhǎng)，世界鈦材的需求量迅速增加。每年以兩位數(shù)的幅度增長(zhǎng)。美國(guó)是世界上鈦需求量較大的國(guó)家。也是生產(chǎn)大國(guó)，2012年產(chǎn)量超過3.5萬噸；俄羅斯鈦材產(chǎn)量居全球第2位，2012年產(chǎn)量在3.0萬t左右；中國(guó)2012年生產(chǎn)鈦材約2.8萬t，且2013年有望突破3.0萬t；日本2012年的產(chǎn)量也達(dá)到了1．9萬t左右；歐洲近兩年鈦材的產(chǎn)量變化不大。但是，與發(fā)達(dá)國(guó)家在鈦材料深加工和應(yīng)用方面的優(yōu)勢(shì)相比，國(guó)內(nèi)鈦材料的發(fā)展相對(duì)廣泛，大部分仍停留在原材料或粗品的加工上。少量技術(shù)含量高的成品主要用于軍工產(chǎn)品，由于成本等原因無法廣泛推廣到民用領(lǐng)域。

在國(guó)外，如英國(guó)IMI公司研制的M1834合金、美國(guó)Timet公司研制的Ti-1100鈦合金等鈦合金系列均己成為先進(jìn)航空發(fā)動(dòng)機(jī)上的主要材料。TIMT公司的ExhaustXT合金、KoBESTEEL公司的Ti-1.2ASN合金以及NIPPONSTEEL公司的TI-lCu-0.5Nb合金等，由于室溫塑性和高溫抗氧化性能較好，已陸續(xù)應(yīng)用于汽車排氣系統(tǒng)。

我國(guó)鈦管、鈦合金管在冷卻器領(lǐng)域的應(yīng)用

當(dāng)前，我國(guó)經(jīng)濟(jì)保持高速健康發(fā)展，為我國(guó)鈦產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供了良好的市場(chǎng)環(huán)境。我國(guó)化工、電力、海洋開發(fā)、汽車工業(yè)、生物工程用鈦發(fā)展迅速。特別是中國(guó)新推出的大型飛機(jī)項(xiàng)目，極大地拉動(dòng)了國(guó)內(nèi)市場(chǎng)對(duì)鈦的需求，成為國(guó)內(nèi)鈦產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主要?jiǎng)恿?。這是國(guó)內(nèi)鈦合金生產(chǎn)企業(yè)的巨大發(fā)展機(jī)遇，也是國(guó)內(nèi)鈦合金行業(yè)的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)，要求鈦合金企業(yè)提高產(chǎn)品技術(shù)含量，優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，提高自己的管理水平。相信中國(guó)的鈦工業(yè)經(jīng)過幾年的追趕后，能在全球鈦工業(yè)領(lǐng)域內(nèi)發(fā)揮越來越重要的作用。

國(guó)內(nèi)外鈦管冷卻器工藝

國(guó)外鈦管高效空冷器的制造工藝大部分采用浸鋅工藝，由于沒有經(jīng)過鈦管與散熱片擴(kuò)脹（過盈）結(jié)合，在鈦管和散熱片之間的間隙較大，具有較大的傳熱熱阻，對(duì)比同樣的制造工藝，可知該種工藝的傳熱熱阻比內(nèi)部擴(kuò)脹的要大15~25%，也就是空冷卻器的傳熱系數(shù)要下降10~15%。

我國(guó)鈦管、鈦合金管在冷卻器領(lǐng)域的應(yīng)用瓶頸

國(guó)外鈦管與管板之間的連接采用常規(guī)的膨脹接頭，膨脹接頭長(zhǎng)度為管板厚度的90%，管板長(zhǎng)度的10%為鈦管與管板的1mm間隙，這種結(jié)構(gòu)用于高鹽、高濕空氣環(huán)境，管板采用復(fù)合材料（降低產(chǎn)品成本），鈦管與管板容易發(fā)生電化學(xué)腐蝕，從而導(dǎo)致管板腐蝕，從而導(dǎo)致鈦管與管板的連接失效，以及漏水、渦輪發(fā)電機(jī)故障。

該項(xiàng)目核電動(dòng)輪發(fā)電機(jī)空氣冷卻器的制造技術(shù)和重要技術(shù)參數(shù)，國(guó)外目前處于保密階段，國(guó)外空氣冷卻器中國(guó)獨(dú)資企業(yè)也無法制造同類鈦管空氣冷卻器。