近几十年来，船舶管系的材料在不断发展和完善，尤其是近几年来随着工业加工技术和材料使用要求的不断提高，新型工业材料不断地得到认可，而船舶管路材料也在向多元化发展，双相金属材料、复合材料、合金材料等都不断地得到使用，本文就合金材料类中的钛合金( TA2) 管在实船上的使用进行介绍。

一、钛合金管机械加工

1、钛合金管加工要求

钛合金管与普通钢管相比有其特殊的加工要求，首先在储存时要避免与碳钢等直接接触；下料切割时使用专用的切割机、不锈钢锯片、不含铁质的砂轮或等离子切割机；开支孔管  可用等离子切割或等效机械加工方法，以避免异种金属产生电化腐蚀；弯制可采用表面镜恪或铜的夹具、弯模和插芯；对薄壁钛管采用拖板代替滚轮，并且在管子内径和塞芯工作部分应涂润滑油；对于管壁比较薄的管子在弯制时应采用高频弯管机，管子团紧的表面衬以防皱板，加工时有时需要填砂弯，使用不含铁质的砂子，加工完毕后可按GB/T 3790的要求进行检验 ，弯曲半径不小于3倍管径 ，以防止管子椭圆度和褶皱超标 ；焊接过程中要保持环境清洁，环境温度应＞0℃， 自然风速应小于2m/s , 以免影响焊接质量。

2、钛合金管的焊接要求

钛合金的焊接由经考核的师傅担任，氩气的纯度不低于99.99%, 焊丝采用与母材同牌号或高于母材纯度的焊丝，焊接时焊缝处可用无水酒精、丙酮进行清洗，钨极采用铈钨极或钍钨极，焊丝和零件有特殊要求时可进行酸洗，酸洗后应冲洗干净，凉干或烘干，烘干温度40℃~60℃。酸洗配方见表1，管材对接式型见表2，法兰对接型式见表3。

管子与法兰的连接一般都采用双面焊，法兰焊接完毕后，管子与法兰的几何形状在建造过程中按表4的要求进行验收检验。

焊接检查：焊点牢固，正反面保护良好，焊点要小而薄。点焊起弧应在焊缝区内或起弧板上。如采用手工钨极氩弧焊或非溶化极自动氨弧焊接），参照表5进行选择。

焊接时填充的焊丝端部不应离开保护区，焊接完毕 ，焊缝冷却到300℃左右后可拿去焊枪和拖盒，钨极伸出长度原则上不超过12mm , 钨极和焊缝成 90°角，钛材施焊时不应有水和有机物，施焊采用直流电源正接法，多层多道焊，下道焊缝应在前一道焊缝无污染的情况下进行，手工多层焊或非溶 化极自动氢弧焊，焊接纵 环焊缝一次填充高度不应超过6mm。焊缝的外观不应存在裂纹、气孔、夹渣、焊瘤、未溶合，凹坑等缺陷，并且咬肉深度一般不超过0.5mm, 咬边连续长度不超过80mm, 焊缝两侧咬边的 总长度一般不超过该 焊缝长度的8%，焊接完毕后进行清理，可用焊缝外观颜色判断焊接质量。

对焊接质量的要求：平板对接、管对接、管板焊接、筒体纵环焊缝易施焊的角焊缝等均以3级以上为合格。不易焊接的部位以5级以上为合格。 焊缝顶用丙酮清洗干净 ，不平整的焊缝需打磨，由粗到细 ，最后用120目细金刚纱布进行 精磨。 管系制造完毕后必须 按照相关系统图技术要求做水压试验，试验时应先将管内空气排除于净，然后按规定逐级增加试验压力，当达到试验压力时 ，应该将该压力保持5分钟，管材不得发生畸 变和泄漏。保持水压的同时还应检查各个焊接点，用木锤间断地敲击，如发现泄漏，应卸载补焊，并重新试验。

3、钛合金管的清洗和搬运要求

清洗方法 ：以80℃热水冲洗 ，再用冷水冲洗 ，反复数次，直到清洁 度符合要求 。每隔30~120分钟检查一次滤网，如果连续三次滤网的清洁度均符合要求，则本阶段的清洗为合格。用纯净水清洗的系统，通过测取导电率的方法判定。巳成型的弯管可用白布通过的方法检查清洗质量，用石蕊纸抽试管子内外表面有无残留酸碱液存在，清洗完毕后吹干、擦净、保养、封口。管子的储存和吊运需用专用的绝缘的吊带索具，包括棕绳、尼龙绳和外包橡皮的钢丝绳。按照所需要安装的区域标号并妥善保管，管与管之间以及管与其他金属材料之间要用绝缘材料隔开以防止电化腐蚀。

二、钛合金管系( TA2 ) 的安装

安装管路前检查管子、附件是否清洁，管路的安装应考虑冲击、振动、热膨胀、中心线错位、船体变形的影响，以保证设备和管路的安全运行。应考虑进行操作、检验、维修的通达性，两根管子的末端应自然对准，管子的接头之间，以及管子与垫板、设备、通舱管件等连接处均应放置衬垫。衬垫应具有足够的强度，在压力作用下不脱出、不溶解、不侵蚀，衬垫的边缘不应盖住管子或附件的流通截面，内孔一般比通径大1~2mm 。

管子之间的连接可采用斯特拉勃接头，如果采用法兰连接要使用不锈钢螺栓。联接螺栓和螺母之间应该有可靠的锁紧措施，防止因为冲击和振动而松动，法兰和法兰之间采用绝  缘材料做的垫片。

管系安装的顺序，应是先大口径后小口径。管与管接头法兰应尽可能相互错开，不应安 装在同一截面上，通舱型式在规范允许的情况下可采用 RISE 通舱管件。一般管系在规定的压力下，液压试验 历时 20 分钟，压力降不得超过 5% 。在密性 试验发现泄漏时，应在压力完全消除后进行修复，缺陷消除后进行第二次加压试验，当各管段工作压力不同时，按规定  的压力进行分段试验。

三、钛合金管的应用

实践证明，钛合金具有的诸多优点将会成为船舶建造过程中选用的材料之一，但由于与常用钢材相比其加工成本和价格太高，所以目前只在一些特殊高速船建造中得到应用，但不同的制造工艺和加工方法是需要去了解和认识，并且在实践中逐步得到完善。

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