Ti31鈦合金在核動(dòng)力裝置上應(yīng)用獲得成功

鈦的熱中子吸收截面為56×10-28m²，大約是鋯的30倍，鉿的1/2。鈦合金的核性能也比較穩(wěn)定，在3~20×10¹⁹慢中子流輻射下，布氏硬度 、屈服強(qiáng)度略有增加， 延伸率、電阻率略有下降， 但沖擊韌性沒有變 化， 合金的密度及產(chǎn)品的幾何尺寸形狀均無變化。這些比較穩(wěn)定的核性能及其他優(yōu)異性能， 使其不僅成為制造宇航、艦船、石油化工等領(lǐng)域的重要結(jié)構(gòu)材料、耐蝕材料， 而且隨著我國核能源工業(yè)的發(fā)展， 鈦合金也逐漸被應(yīng)用到核動(dòng)力裝置中， 用于制造各類熱交換器、管路、泵體、閥門等部件。

西北有色金屬研究院設(shè)計(jì)研制的新型耐高溫耐腐蝕高塑性Ti31鈦合金成功用于我國核動(dòng)力裝置中， 大大提高了核動(dòng)力裝置的安全可靠性，具有良好的社會意義。

Ti31合金的強(qiáng)度約為純鈦的1.5倍，但工藝塑韌性與純鈦相當(dāng)， 具有良好的彎曲、壓扁、擴(kuò)口。機(jī)加工性能采用2d(d:管子直徑)和2t(t:管子壁厚)彎心、管材及板材彎曲可達(dá)180度；采用60°錐頭，管材擴(kuò)口量大于50%；最小壓扁板間距可達(dá)4.5t不出現(xiàn)裂紋；在反復(fù)塑性應(yīng)變中合金不發(fā)生循環(huán)軟化現(xiàn)象；采用鎢極氫弧焊工藝焊接， 焊接系數(shù)可達(dá)0.9。這些綜合性能使Ti31的可用范圍大于純鈦， 為復(fù)雜環(huán)境應(yīng)用提供方便條件， 不僅可用于常溫常壓的工況， 也可用于較高溫度、壓力的腐蝕工況。